استشراب
الكروماتوغرافيا أو بما يعرف بالكروماتوجرافيا أو الاستشراب أو التفريق اللوني طريقة لفصل وتنقية المواد الكيميائية المختلطة. حيث تعتمد الطريقة على أن مكونات المخلوط توزع نفسها بنسب مختلفة بين مكوني نظام ثنائي أحدهما متحرك والآخر ثابت. يمكن تصنيف طرق الاستشراب (الكروماتوغرافيا) المختلفة على أساس مكونات النظام الثنائي، فمثلا كروماتوغرافيا:
الصلب-سائل تستعمل مكونا صلبا كالسيليكا أو الألومينا وأوراق الترشيح.
ومكونا سائلا متحركا كأي مذيب كالماء أو المذيبات العضوية.
وكروماتوغرافيا الصلب-غاز تستعمل سائلا مدمصا على صلب كمكون ثابت وأحد الغازات كمكون متحرك.
نبذة تاريخية
نشأت فكرة التحليل الاستشرابي على يد العالم الروسي تسويت في سنة 1901م عندما حاول فصل الصبغات النباتية الملونة، ولهذا أسماها الكروماتوجرافي (كلمة chroma باللغة اللاتينية معناها لون وgraphein تعني الكتابة) إلا أن هذه الطريقة تتبع الآن بنجاح في فصل جميع المواد غير الملونة من مخاليطها سواء الصلبة أو السائلة أو الغازية.
طرق الاستشراب
تعتمد التقنيات الكروموتوغرافبة على طبيعة الدعامة المستخدمة في الطور الصلب، وعلى المبادئ الأساسية الداخلة في فصل المكونات في المزيج قيد الدراسة. تستخدم ثلاثة أنواع من الدعائم في الكروموتوغرافيا هي الورقة والطبقة الرقيقة والعمود. وتؤدي إلى نشوء فئات من طرق الكروموتوغرافيا المتاحة لمحلل المواد الغذائية.
1- الاستشراب المستوي
كروموتوغرافية الورقة:
يتكون الطور الساكن من صفيحة من الورق، حيث استعمل ورق الترشيح العادي في عمليات الفصل الكروماتوغرافي يمكن أن تكون بنية الورق من السيللوز أو الورق المعالج كيميائيًا، يتدفق الطور المتحرك السائل في شعريات الورقة مسببةً الفصل الكروماتوغرافي. ومن فوائد هذه الطريقة بقاء المناطق المفصولة على الورقة ذاتها، حيث يمكن التعرف عليها أو استخلاصها. يمكن اختيار شكل النسيج المكون للورقة وسماكتها حسب طبيعة المواد المراد فصلها، أما أبعاد الورقة المستعملة فهي عادة 1,5-2,5 سم عرضًا و25-30 سم طولاً. وطريقة الفصل مشابهة لل TLC لكنها تحتاج لوقت أطول نوعا ما.
كروموتوغرافية الطبقة الرقيقة: (Thin Layer)
وتستعمل بهدف فصل مواد المزيج لمعرفة ألوانه لكن لا نحصل على مادة اللون بشكل محسوس. يوجد على الطرف الخلفي للصفيحة (الطبقة الرقيقة) معدن ألومنيوم أو زجاج ومغطاة بالسيليكا وهو الطور الساكن.
2_ الاستشراب العمودي
- الكروموتوغرافيا السائلة LC.
كروموتوغرافيا سائل-سائل LLC.
كروموتوغرافيا سائل صلب LSC.
يستخدم في الكروموتوغرافيا العمودية في العادة الزجاج لدعم الطور الصلب، حيث يشترى الطور الصلب مسبقاً وينشط إذا لزم الأمر بتسخينه إلى درجة حرارة معينة، ويغسل في حالة راتينج المبادل الأيوني أو يبلل بالماء لينتفخ في حالة الترشيح الهلامي وتضاف العينة المراد فصلها إلى أعلى العمود ثم تلفظ بمذيب ملائم.تختلف الكروماتوغرافيا السائلة عن الطرق الأخرى بأن الطور الساكن مؤلف من مادة خاملة مثل السيليكا أو البولي سيتارين المحتوي على مكونات أيونية مثل مجموعات الكربوكسيل أو مجموعات الأمونيوم، حيث يمكن أن تتبادل المكونات الأولية في العينة المارة في العمود مع المكونات الأيونية في الطور الساكن مؤدية إلى فصلها عن مكونات العينة الأخرى، يستعمل في كروموتوغرافيا العمود عادة الزجاج لدعم الطور الصلب.
خطوات العمل:
ناخذ مثلا مزيج وليكن مكون من مادتين وأردنا إجراء عملية الفصل من خلال كروماتوغرافيا العمود، فإن تسلسل عملية الفصل ستكون على النحو التالي:
نقوم بحقن المزيج على سطح العامود المملوء بالطور الساكن.
نغسل بكمية قليلة من المحلول الطارد فتنفصل المواد، ولكنها تبقى قريبة من بعضها.
نجعل تدفق المحلول الطارد مستمرًا فنحصل على تباين في فصل المواد (نحصل على عدة طبقات متباعدة) حيث يتم فصل المواد تباعًا (أولى ثم ثانية) تبعًا لألفتها، وبذلك يصبح العمود خالي من المواد وجاهز لعملية فصل أخرى، ونقوم بتسجيل الزمن تباعًا:
لحظة خروج أول قطرة وآخر قطرة للمادة الأولى من العمود، ثم نحسب الزمن الوسطي لخروج المادة الأولى، حيث يعبر الزمن الوسطي لخروج المادة عن أعلى تركيز لها، ونفس الأمر بالنسبة للمادة الثانية وهكذا..
المراجع
areq.net
التصانيف
كيمياء تحليلية كروموتجرافيا تقنيات وأدوات حيوية العلوم التطبيقية