تبلیغات
علوم آزمایشگاهی - روشهای خالص سازی » کروماتوگرافی : كروماتوگرافی ستونی
 
علوم آزمایشگاهی
خاک شد هر که بر این خاک زیست / خاک چه داند که در این خاک کیست / سرانجام که باید در خاک رفت / خوشا آنکه پاک آمد و پاک رفت

كروماتوگرافی ستونی (Column Chromatography)

كروماتوگرافی ستونی (Column Chromatography)

در كروماتوگرافی ستونی جسم بین فازهاى مایع و جامد پخش میشود. فاز ساكن جسم جامدی است و این جسم اجزای مایعی را كه از آن میگذرد به طور انتخابی در سطح خود جذب میكند و آنها را جدا میكند. اثرهایی كه باعث جذب سطحی میشوند همان اثرهایی هستند كه موجب جذب در مولكولها میشوند. این اثرها عبارتند از: جاذبه الكترواستاتیكی، ایجاد كمپلكس، پیوند هیدروژنی، نیروی واندروالس و غیره.

برای جدا كردن یك مخلوط با كروماتوگرافی ستونی، ستون را با جسم جامد فعالی (فاز ساكن) مانند آلومینا یا سیلیكاژل پر میكنند و كمی از نمونه مایع را روی آن میگذارند. نمونه ابتدا در بالای ستون جذب میشود. سپس حلال استخراج كننده ای را در داخل ستون جریان میدهند. این فاز مایع متحرك، اجزای مخلوط را با خود میبرد. ولی به علت نیروی جاذبه انتخابی فاز جامد، اجزای مربوط میتوانند با سرعتهای مختلفی به طرف پایین ستون حركت كنند. تركیبی كه با نیروی كمتری جذب فاز ساكن شود سریعتر خارج میشود زیرا كه درصد مولكولی آن در فاز متحرك از تركیبی كه با نیروی زیادتری جذب فاز ساكن میشود بیشتر است.

 

اجزای تفكیك شده را میتوان مجددا به دو روش به دست آورد:

1) مواد جامد ستون را میتوان خارج كرد و قسمتی از آنرا كه حاوی باند مورد نظر است برید و با حلال مناسب استخراج كرد.

2) چون باندها با زمانهای مختلفی خارج میشوند میتوان آنقدر حلال را از ستون عبور داد تا باندها از انتهای آن خارج شوند و در ظرف جداگانه ای بریزند.

معمولا روش دوم كاربرد بیشتری دارد.

در مورد اجسام رنگین میتوان باندهایی را كه به طرف پایین ستون می آیند مستقیما مشاهده كرد.

 

 

 اما در مورد اجسام بیرنگ نمیتوان تغییرات را مستقیما مشاهده كرد. با این حال بسیاری از اجسام در هنگام تابش نور ماورای بنفش فلوئورسانس پیدا میكنند و در چنین مواردی از این خاصیت جهت مشاهده باندها استفاده میشود. معمولا برای پی بردن به جریان عمل كروماتوگرافی ستونی حجمهای كوچك و ثابتی (مثلا 25 میلی لیتر) از محلول استخراج شده را جمع آوری میكنند. سپس حلال آنها را تبخیر میكنند تا ببینند جسمی در آنها وجود دارد یا خیر. گرچه ممكن است یك جسم در چند ظرف پخش شود، ولی اگر حجم هر جزء نسبتا كم گرفته شود (مثلا كمتر از 10% حجم ستون) معمولا باندهای مختلف در ظروف مختلف جمع آوری میشوند. روش دیگری كه برای پی بردن به وضع تفكیك مناسب آن است كه محلول استخراج شده در فاصله زمانی مختلف با كروماتوگرافی لایه نازك مورد بررسی قرار گیرد.

تعدادی از جاذبهای جامدی كه عموما مصرف میشوند عبارتند از: آلومینا، سیلیكاژل، فلورسین، زغال چوب، منیزیم اكسید، كلسیم كربنات، نشاسته و شكر. معمولا شیمیدانهای آلی از آلومینا، سیلیكاژل و فلورسین بیشتر استفاده میكنند.

آلومینا (Al2O3) تركیب قطبی بسیار فعالی است كه قدرت جذب زیادی دارد و به سه صورت موجود است: خنثی، شسته شده با اسید و شسته شده با باز. آلومینای بازی برای تركیبهای اسیدی و آلومینای اسیدی برای تركیبهای بازی قدرت تفكیك خوبی نشان میدهد. در تركیبهایی كه به شرایط اسیدی و بازی حساسیت دارند و واكنش شیمیایی دارند باید از آلومینای خنثی استفاده كرد. آلومینا با قطبیت زیادی كه دارد تركیبهای قطبی را به شدت جذب میكند و در نتیجه ممكن است استخراج آنها از ستون را مشكل كند. فعالیت (قدرت جذب) آلومینا را میتوان با افزایش كمی آب كاهش داد، درجه فعالیت آلومینا با درصد وزنی آب موجود مشخص میشود. سیلیكاژل و فلورسین هم قطبی هستند ولی قطبیت آنها از آلومینا كمتر است.

برای اینكه جاذبهای جامد نیروی موثرتری داشته باشند، باید اندازه ذرات آنها یكنواخت و سطح مخصوص آنها زیاد باشد. چنین سطحی باعث تسریع تعادل جسم در دو فاز میشود. این حالت در ایجاد باندهای باریك اهمیت دارد.

در تعیین شرایط یك تجربه كروماتوگرافی باید به ماهیت فاز مایع (حلال) مصرفی توجه كرد. حلال نیز میتواند در جسم جامد جذب شود و به این وسیله برای جذب مواضع جذبی كه در سطح جامد وجود دارند، با جسم حل شده رقابت كند. چنانچه حلال قطبی تر باشد و شدیدتر از اجزای مخلوط جذب شود، تقریبا تمام اجزاء در فاز مایع متحرك باقی میمانند و تفكیكی كه در ضمن تجربه صورت میگیرد ناچیز خواهد بود. در نتیجه برای این كه تفكیك خوب انجام شود باید قطبیت حلال استخراجی به طور قابل ملاحظه ای كمتر از اجزای مخلوط باشد. به علاوه باید اجزای مخلوط در حلال حل شوند، زیرا در غیر این صورت اجزا به طور دایم در فاز ساكن ستون جذب میشوند و در آن باقی میمانند. قدرت استخراجی حلالهای مختلف (یعنی توانایی آنها در انتقال یك جسم معین به پایین ستون) بترتیب زیر از بالا به پایین زیاد میشود:

هگزان

كربن تترا كلرید

تولوئن

بنزن

دی كلرومتان

كلروفرم

دی اتیل اتر

اتیل استات

استون

پروپانول

اتانول

متانول

آب

در یك كروماتوگرافی ستونی ساده نمونه را در بالای ستون میگذارند و در طول تفكیك از حلال واحدی استفاده میكنند. بهترین حلال انتخابی، حلالی است كه بیشترین فاصله را در باندها ایجاد كند. چون احتمالا بهترین حلال در اثر تجربه بدست می آید، گاهی راحتتر است كه در انتخاب حلال برای كروماتوگرافی ستونی از روش كروماتوگرافی لایه نازك استفاده شود. تعداد زیادی از تجربه های كروماتوگرافی لایه نازك را میتوان با استفاده از حلالهای مختلف، در زمان نسبتا كوتاهی انجام داد. معمولا بهترین حلال یا مخلوط حلالی كه به این روش به دست می آید برای كروماتوگرافی ستونی مناسب است.

معمولا از روشی كه به استخراج تدریجی (یا جزء به جزء) معروف است استفاده میشود. در این روش برای ظهور كروماتوگرام از یك سری حلالهایی استفاده میكنند كه قطبیت آنها مرتبا رو به افزایش میرود. در شروع با یك حلال غیر قطبی (معمولا هگزان) ممكن است یك باند به طرف پایین ستون حركت كند و از آن خارج شود و در این حال باندهای دیگر در نزدیكی ابتدای ستون باقی بمانند. سپس حلالی كه قطبیت آن اندكی بیشتر است به كار میبرند. در حالت ایده آل باید یك باند دیگر خارج شود و در این حال بقیه باندها در عقب آن باقی بمانند. چنانچه قطبیت حلال یكباره زیاد بالا رود، ممكن است تمام باندهایی كه باقی مانده اند یكباره از ستون خارج شوند. بنابر این باید در هر مرحله قطبیت حلال به مقدار كم و با قاعده معینی افزایش یابد. بهترین راه انجام این كار آن است كه از حلالهای مخلوط استفاده شود و تعویض كامل حلال چندان مناسب نسیت.

طریقه پر كردن ستون بسیار اهمیت دارد زیرا ستونی كه خوب پر نشود اجزاء را هم خوب تفكیك نمیكند. جسم پرشده باید همگن باشد و در آن هوای محبوس یا حباب بخار وجود نداشته باشد.

 

آماده سازی ستون كروماتوگرافی

یك بورت 50 میلی لیتری را در حالت عمودی به گیره ای ببندید. شیر بورت باید بسته و چرب نشده باشد. بورت را با اتر نفت (60-30 درجه ) تا نزدیكی درجه 40 میلی لیتری آن پر كنید و به كمك یك لوله شیشه ای طویل كمی پشم شیشه را به انتهای بورت فرو برید. درون بروت به حدی شن بریزید تا ارتفاع 1 سانتی متری بالای پشم شیشه را بپوشاند. پس از خروج كامل حبابهای درون شن، در حالی كه به آرامی به دیواره بورت ضربه میزنید 15 گرم آلومینا را به داخل لوله بریزید. هنگام پایین رفتن آلومینا ستون را تكان دهید. این اعمال به پر شدن یكنواخت ستون كمك میكنند. جدار داخلی بورت را كه آلومینا به آن چسبیده با اتر نفت اضافی بشویید. برای محافظت از آلومینای پر شده یك لایه 1 سانتی متری شن در بالای ستون قرار دهید. شیر بورت را باز كنید و بگذارید تا حلال خارج شود و درست به بالای لایه شن بالایی برسد. حال ستون برای قرار دادن نمونه مخلوط مورد تفكیك آماده است.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
1396/05/17 10:25
Yes! Finally someone writes about How long does it take to recover from Achilles injury?.
1396/02/20 22:07
I drop a leave a response when I especially enjoy a article on a website or if I have something to add to the conversation. Usually it is
caused by the passion communicated in the post I read. And on this article علوم آزمایشگاهی - روشهای خالص سازی » کروماتوگرافی : كروماتوگرافی ستونی.
I was actually excited enough to drop a thought :-) I do have a few questions for you if
it's allright. Could it be simply me or does it look as if like some of the
comments come across like coming from brain dead people?
:-P And, if you are writing on additional online
sites, I'd like to follow everything new you have to
post. Could you make a list all of all your social pages like your Facebook page,
twitter feed, or linkedin profile?
1396/02/5 04:30
At this moment I am ready to do my breakfast,
afterward having my breakfast coming yet again to read other news.
1396/02/2 19:12
Hello! This is my first visit to your blog!

We are a team of volunteers and starting a new project in a
community in the same niche. Your blog provided us beneficial
information to work on. You have done a outstanding job!
1396/02/2 04:36
I every time spent my half an hour to read this web site's articles or reviews all
the time along with a mug of coffee.
1391/11/3 21:54
بسیار عالی بود
ممنون
1388/08/20 13:42
ای ول احسان
موفق باشی
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :