Kromatografi , teknik til at adskille komponenterne eller opløste stoffer i en blanding på basis af de relative mængder af hver opløst stof fordelt mellem en strømning i bevægelse, kaldet den mobile fase, og en sammenhængende stationær fase . Den mobile fase kan enten være en væske eller en gas, mens den stationære fase enten er et fast eller en væske.
Lær om kromatografiteknikken Oversigt over den kemiske kromatografiteknik. Encyclopædia Britannica, Inc. Se alle videoer til denne artikel
Kinetisk molekylær bevægelse udveksler kontinuerligt opløste molekyler mellem de to faser. Hvis fordelingen for en bestemt opløsningsmiddel favoriserer den bevægende væske, vil molekylerne bruge det meste af deres tid på at migrere med strømmen og vil blive transporteret væk fra andre arter, hvis molekyler holdes længere i den stationære fase. For en given art er forholdet mellem de tider, der er brugt i de bevægelige og stationære regioner, lig med forholdet mellem dets koncentrationer i disse regioner, kendt som fordelingskoefficienten. (Begrebet adsorptionsisoterm bruges ofte, når en fast fase er involveret.) En blanding af opløste stoffer indføres i systemet i et begrænset område eller en smal zone (oprindelsen), hvorpå de forskellige arter transporteres i forskellige hastigheder i retning af væskestrømning. Drivkraften for opløst vandring er den bevægende væske, og den modstandsdygtige kraft er opløsningen tilhørsforhold til den stationære fase kombinationen af disse kræfter, som manipuleret af analytikeren, frembringer adskillelsen.
Kromatografi er en af flere adskillelsesteknikker defineret som differentieret migration fra en smal initialzone. Elektroforese er et andet medlem af denne gruppe. I dette tilfælde er drivkraften et elektrisk felt, der udøver forskellige kræfter på opløste stoffer med forskellig ionisk ladning. Den resistive kraft er viskositet af ikke-flydende opløsningsmiddel . Kombinationen af disse kræfter giver ionmobiliteter, der er særegne for hver opløst stof.
Kromatografi har mange anvendelser i biologisk og kemisk felter. Det er meget brugt i biokemisk forskning til adskillelse og identifikation af kemiske forbindelser af biologisk oprindelse. I råolie inden for industrien anvendes teknikken til at analysere komplekse blandinger af carbonhydrider.
Som en separationsmetode har kromatografi en række fordele i forhold til ældre teknikker - for eksempel krystallisation, opløsningsmiddelekstraktion og destillation. Det er i stand til at adskille alle komponenterne i en multikomponent kemisk blanding uden at kræve en omfattende forudviden om identiteten, antallet eller relative mængder af de tilstedeværende stoffer. Den er alsidig, fordi den kan håndtere molekylære arter, der varierer i størrelse fra vira, der består af millioner af atomer til den mindste af alle molekyler - brint - som kun indeholder to; desuden kan den bruges med store eller små mængder materiale. Nogle former for kromatografi kan detektere stoffer, der er til stede ved attogrammet (10−18gram) niveau, hvilket gør metoden til et fremragende spor analytisk - teknik, der i vid udstrækning anvendes til påvisning af chlorerede pesticider i biologiske materialer og miljø , i Retsmedicinsk videnskab og ved påvisning af både terapeutiske og misbrugte lægemidler. Dens opløsningskraft er uovertruffen blandt adskillelsesmetoder.
Den første rent pragmatisk anvendelsen af kromatografi var den tidlige farvestof kemikere, der testede deres farvestofblandinger ved at dyppe strenge eller stykker stof eller filterpapir ned i et farvestof. Farvestoffet opløsning vandrede op ad det indsatte materiale ved kapillær handling, og farvestofkomponenterne producerede bånd af forskellig farve. I det 19. århundrede udførte flere tyske kemikere bevidste eksperimenter for at udforske fænomenet. De observerede for eksempel udviklingen af koncentriske farvede ringe ved at droppe opløsninger af uorganisk forbindelser på midten af et stykke filterpapir; -en afhandling blev offentliggjort i 1861 af Friedrich Goppelsröder, der beskrev metoden og gav den navnet kapillæranalyse.
hvilket år startede Tyskland operation barbarossa
Opdagelsen af kromatografi tilskrives imidlertid generelt den russiske botaniker Mikhail S. Tsvet (også stavet Tswett), fordi han i 1901 anerkendte det fysisk-kemiske grundlag for adskillelsen og anvendte det på en rationel og organiseret måde til adskillelsen af plante pigmenter, især carotenoiderne og klorofylerne. Tsvet beskrev en teknik, der anvendes i dag i det væsentlige den samme form. Han pakkede lodret glas søjle med et adsorberende materiale, såsom aluminiumoxid , silica eller pulveriseret sukker , tilsatte en opløsning af plantepigmenterne til toppen af søjlen og vaskede pigmenterne gennem søjlen med et organisk opløsningsmiddel. Pigmenterne adskiltes i en række diskrete farvede bånd på søjlen divideret med regioner, der var helt fri for pigmenter. Fordi Tsvet arbejdede med farvede stoffer, kaldte han metoden kromatografi (fra græske ord, der betyder farveskrivning). Tsvets udvikling af kromatografiske procedurer var generelt ukendt for kemikere i den vestlige verden, fordi han udgav enten i tyske botaniske tidsskrifter eller i russiske værker. I 1931 opstod kromatografi fra dens relative uklarhed, da den tyske kemiker Richard Kuhn og hans studerende, den franske kemiker Edgar Lederer, rapporterede brugen af denne metode til opløsning af en række biologisk vigtige materialer. I 1941 begyndte to britiske kemikere, Archer J.P.Martin og Richard L.M. Synge, en undersøgelse af aminosyren sammensætning af uld. Deres indledende indsats, hvor de brugte en teknik kaldet væske-væske modstrømsfordeling, kunne ikke give dem tilstrækkelig adskillelse; de blev derfor undfanget af en alternativ metode, hvor en væske var fast bundet til et fint granuleret faststof pakket i et glasrør og en anden væske, ublandbar med den første, var percolated gennem det. Silikagel fungerede som det granulære faste stof, og Martin og Synge afbildede gelen som sammensat af vand tæt bundet til krystallerne af silica; den mobile fase var chloroform. Deres arbejde med denne teknik var bemærkelsesværdigt vellykket. Selvom deres metode var mekanisk identisk med Tsvets tilgang, var den innovativ, idet den involverede konceptet med en stationær væske (vand) understøttet af et inaktivt fast stof (silica) med det resultat, at de opløste molekyler blev delt mellem den stationære væske og en separat mobil flydende fase (chloroform). Teknikken blev kaldt partitionskromatografi. På det tidspunkt foreslog Martin og Synge, at den bevægelige fase meget vel kunne være en gas. Det er historisk underligt, at denne idé blev overset i næsten et årti, muligvis på grund af krigen, indtil Martin i samarbejde med den britiske kemiker Anthony T. James indledte undersøgelser af gas-væske-partitionskromatografi. I 1952 blev Martin og Synge tildelt Nobelprisen for deres arbejde, måske ikke så meget for nyheden i teknikken, men for en model, der foreslog andre systemer, en matematisk teori og en anvendelighed til aminosyre- og peptidseparationer med vidtgående indvirkning på biokemiske studier.
Det indledende partitionskromatografisystem gav vanskeligheder på grund af manglende reproducerbarhed i silicagelens egenskaber og manglende ensartethed i pakningen af søjler. Dels af denne grund udarbejdede Martin og hans kolleger en ny procedure, hvor det stationære medium var et ark filterpapir. Papiret blev betragtet som vand bundet til cellulose, hvilket giver en anden opdelingsmetode. Teknikken gav den ønskede reproducerbarhed og begyndte i 1940'erne papirkromatografi fundet bred anvendelse i analysen af biologisk vigtige forbindelser, såsom aminosyrer, steroider, kulhydrater og galdepigmenter. I dette felt erstattede det i vid udstrækning søjleteknikken initieret af Tsvet.
Motiveret sandsynligvis af de samme ulemper ved søjlekromatografi distribuerede to sovjetiske apotekere, Nikolay A. Izmaylov og Maria S. Shrayber, støttematerialet som en tynd film på en glasplade. Pladen og støttematerialet kunne derefter manipuleres på en måde svarende til papirkromatografi. Resultaterne af de sovjetiske studier blev rapporteret i 1938, men metodens potentiale blev først udbredt i 1956, da den tyske kemiker Egon Stahl begyndte intensiv forskning i dens anvendelse. Dette system blev kendt som tyndtlagskromatografi (TLC).
Endnu en kromatografisk teknik, gaskromatografi , blev først udført i Østrig i 1944 af kemikeren Erika Cremer, der brugte en solid stationær fase. Den første omfattende udnyttelse af metoden blev foretaget af Martin og James i 1952, da de rapporterede om elueringsgaskromatografi af organiske syrer og aminer . I dette arbejde blev små partikler af støttemateriale overtrukket med en ikke-flygtig væske og pakket i et opvarmet glasrør. Blandinger injiceret i rørets indløb og drevet igennem af komprimeret gas dukkede op i godt adskilte zoner. Denne udvikling blev straks anerkendt af råolie kemikere som en enkel og hurtig metode til analyse af de komplekse carbonhydridblandinger, der findes i olieprodukter. British Petroleum and Shell Oil Company laboratorier begyndte straks grundlæggende forskning i deres egne laboratorier. Instrumentvirksomheder, der fornemmer et omfattende marked, bidrog også med store bidrag.
Copyright © Alle Rettigheder Forbeholdes | asayamind.com