اقرأ في هذا المقال
الفصل الكروماتوجرافي هو إحدى طرق الفصل في التحليل الكيميائي في الكيمياء التحليلية، وهي طريقة كيميائية للتحليل ويكون الفصل خلال هذه التقنية على مرحلتين من الأطوار؛ الأول يسمى الطور الثابت (phase Stationary) والآخر يدعى الطور المتحرك (phase Mobile).
ماهية الكروماتوجرافيا
الطور الثابت في الفصل الكروماتوجرافي يتميز بأنه يكون لهُ ذو مساحة سطحية كبيرة نسبياً، بينما الطور الثاني المتحرك (phase Mobile) فإنه يتحرك عبر الطور السكون، ويحتوي على العينة المراد فحصها، كما يتم اختبار مواد كل من الطورين مما يجعله يسهل من استخدام هذه الطرق لفصل المواد التي تكون متقاربة في خواصها الفيزيائية والكيميائية، وهذه الطريقة تتميز بالسهولة والسرعة إضافة إلى انها تصلح لفصل وتقدير كمية صغيرة من النموذج.
العوامل التي تؤثر على الفصل الكروماتوجرافي
- كمية المادة المراد فصلها.
- درجة حرارة العمود الكروماتوجرافي.
- معدّل تدفّق الغاز في الطور المتحرك.
- ضغط البخار.
- طول عمود الكروماتوجرافي.
- قطبية المواد المراد فصلها وقطبية الطور الثابت.
طرق الفصل الكروماتوجرافي
كروماتوجرافي العمود
هي طريقة يتم من خلالها فصل المواد باستخدام الطور الثابت الذي يتكوّن غالباً من مادة جل السيليكا، وهي مادة هلامية، والطور المتحرّك يتكون من مذيبات اختيارها يكون حسب طبيعة المواد المراد فصلها وحسب المحلول، وتختلف المكوّنات في المحلول في سرعة تفاعلها مع الطور الثابت حتى يحدث الانفصال لمكونات المحلول، فمنها ما يتفاعل والباقي يبقى مدة طويلة نسبيًا داخل العمود.
استخدامات كروماتوجرافيا العمود
يستخدم كروماتوجرافي العمود في مجالات معينة وهي:
- تنقية الأدوية التي قد تحتوي على سوائل بيولوجية ضارّة.
- فصل البروتينات الموجودة في الحبوب وتمييزها.
- فصل المركبات الفينولية من المستخلصات النباتية لتنقيتها.
كروماتوجرافي السطح المستوي
في هذا النوع من الكروماتوجرافي يكون الطور الثابت موجود في وضعية بشكل سطح مستوي أو محمول وليس على شكل عمود، حيث كان يسمى الكروماتوجرافيا الورقية أو الصفائحية؛ لأن هذا النوع من الفصل الكروماتوجرافي يكون باستخدام الورق، بمعنى أن المادة الرئيسية صفيحة من ورق الترشيح أو أنواع أخرى من الورق، بينما الطور المتحرك فيها عبارة عن سائل يتخلل مسام الورقة.
وبعدها تم تطويره وأصبح يسمى كروماتوجرافي الطبقة الرقيقة، بحيث يكون الطور الثابت شريحة رقيقة أو لوح زجاجي، بينما الطور المتحرك يكون على شكل سائل، ومن الأمثلة عليه الإيثانول ويرمز له باختصار (TLC)، وفي النهاية تم تطويره إلى كروماتوجرافيا الطبقة الرقيقة عالية الكفاءة.
استخدامات كروماتوجرافيا السطح المستوي
- فصل الحمض النووي الريبوزي RNA.
- التأكد من وجود مبيدات حشرية على الخضار والفواكه.
- معرفة فيما إن كانت المركبات العضوية نقية أم لا.
- فصل الألوان من خلال الخاصية الشعرية التي تعمل على امتصاص المذاب داخل الورق متحللًا.
كروماتوجرافي السائل
في طريقة الكروماتوجرافي السائل (Liquid Chromatography) يكون في الطور الثابت مادة صلبة، أما في الطور المتحرك تكون مادة في الحالة السائلة، يتم انتقال المواد المراد فصلها من الطور الثابت إلى المتحرك بسرعات مختلفة داخل العمود فتنفصل عن بعضها البعض، هذه التقنية تعزز بشكل رئيسي الانتقائية لمعظم المواد المذابة التي من الاحتمالية أن لا تنفصل أو قد يتم حلها بشكل سيء.
كروماتوجرافيا السائل الموصوفة بعالية الأداء، وهي عالية الضغط أيضاً وتعتبر أكثر انتشارا واستخداماً لها تطبيقات في مجالات متنوعة وأدوات لتحسين عملية الفصل، وهناك جهاز يستخدم في كروماتوجرافيا عالية الأداء يسمى جهاز (HPLC) اختصاراً لكروماتوجرافيا السائلة عالية الأداء (High Performance Liquid Chromatography).
استخدامات كروماتوجرافيا السائل
- الصناعات الطبية والدوائية.
- المنتجات الصناعية وتحديد مكوّناتها.
- عمليات تحليل المركّبات العضوية.
- اختبارات تحليل مياه الأنهار والبحيرات لمعرفة نسبة التلوّث.
كروماتوجرافي الغاز
في هذا النوع يكون الطور المتحرك عبارة عن بخار (مادة غازية)، والطور الثابت عبارة مادة سائلة لزوجتها عالية تغطي مادة صلبة للحصول على مواد نقية جدًا، كما تكون عملية الفصل بتمرير عينة بخار في الحالة الغازية خلال عمود فصل، بحيث هذا العمود يحوي وسط سائل أو مادة صلبة فتتحرك المكونات بسرعات مختلفة، وهذه السرعات تعتمد على درجة ذوبانها وغليانها وامتصاصها، في هذا النوع من الكروماتوجرام يستخدم الغاز في الوسط المتحرك.
بحيث يتم إدخال العينة في عمود الفصل، وهي على هيئة بخار تكون في الحالة الغازية، لذلك تم تسمية هذا النوع من الطرق بالكروماتوجرام الغازات، فمثلاً يتم استخدام الهيليوم في الطور المتحرّك لتتحرك الغازات من خلاله داخل العمود بهدف تحليلها.
استخدامات كروماتوجرافيا الغاز
- فصل المخاليط والمركبات وتحديد الكم والنوع لكل مكوّن من مكوّناتها.
- تحديد ومعرفة الثوابت الكيميائية، مثل: التبخير، ضغط البخار وغيرها.
- تحليل الغاز الذي يتدفق في العمليات الصناعية المختلفة.
- تستخدم في التحقق من وجود قنابل في المطارات.
- من الطرق المهمة المستخدمة في الطب الشرعيّ.
