تانک کروماتوگرافی ، کاربردها و مشخصات
تانک کروماتوگرافی یا ستون کروماتوگرافی (Chromatography Column) یکی از تجهیزات آزمایشگاهی اصلی در روشهای جداسازی کروماتوگرافی است که برای جداسازی اجزای مختلف یک مخلوط بر اساس تفاوت در خواص فیزیکی و شیمیایی آنها استفاده میشود. این تکنیک معمولاً در آزمایشگاههای شیمی، بیوشیمی، و علوم زیستی به کار میرود.
اجزای اصلی تانک کروماتوگرافی
- ستون (Column): یک لوله شیشهای یا فلزی که به عنوان بستر برای فاز ساکن (Stationary Phase) عمل میکند. فاز ساکن میتواند جامد یا مایعی باشد که روی سطح جامد پوشش داده شده است.
- فاز ساکن: مادهای است که داخل ستون قرار میگیرد و بر اساس خواص شیمیایی مانند قطبیت یا اندازه، بر رفتار ترکیبات در مخلوط اثر میگذارد.
- فاز متحرک (Mobile Phase): یک حلال یا ترکیبی از حلالها که از میان فاز ساکن عبور میکند و ترکیبات مخلوط را با خود حمل میکند.
- نمونه (Sample): مخلوطی که قرار است اجزای آن جداسازی شوند. این مخلوط به فاز متحرک اضافه شده و وارد ستون میشود.
نحوه کار تانک کروماتوگرافی
- تزریق نمونه: نمونهای از مخلوط در فاز متحرک حل میشود و به ستون تزریق میشود.
- حرکت فاز متحرک: فاز متحرک به همراه نمونه از میان فاز ساکن در ستون عبور میکند.
- برهمکنش ترکیبات با فاز ساکن: ترکیبات مختلف بر اساس خواص فیزیکی و شیمیایی (مانند قطبیت، اندازه مولکولی یا بار الکتریکی) با فاز ساکن تعامل میکنند. برخی ترکیبات بیشتر جذب فاز ساکن میشوند و برخی کمتر.
- جداسازی: به دلیل سرعتهای متفاوت حرکت ترکیبات، آنها در طول ستون جدا میشوند و در زمانهای مختلف از ستون خارج میشوند.
انواع تانک کروماتوگرافی
- کروماتوگرافی مایع (LC): از یک مایع به عنوان فاز متحرک استفاده میشود.
- کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (HPLC) یک نوع پیشرفته از این روش است.
- کروماتوگرافی گازی (GC): از یک گاز به عنوان فاز متحرک استفاده میشود.
- کروماتوگرافی ژل (Gel Chromatography): بر اساس اندازه مولکولها جداسازی انجام میشود.
- کروماتوگرافی لایه نازک (TLC): از یک صفحه به جای ستون استفاده میشود.
کاربردها
- جداسازی ترکیبات شیمیایی
- خالصسازی مواد دارویی
- آنالیز ترکیبات پیچیده
- شناسایی و تعیین غلظت اجزای مختلف
این روش به دلیل دقت و کارایی بالا یکی از پرکاربردترین تکنیکهای آنالیتیکال در علم شیمی و زیستشناسی است.
تانک کروماتوگرافی نازک (Thin Layer Chromatography, یا به اختصار TLC) یک تکنیک آزمایشگاهی برای جداسازی و شناسایی ترکیبات شیمیایی در یک مخلوط است. این روش بر اساس تفاوت در قطبیت و سرعت حرکت مولکولها در یک فاز ساکن و یک فاز متحرک عمل میکند.
اجزای اصلی تانک کروماتوگرافی نازک:
- صفحه TLC:
- معمولاً از شیشه، آلومینیوم یا پلاستیک ساخته شده و با لایهای نازک از ماده جاذب (مانند سیلیکا ژل یا آلومینا) پوشیده شده است. این ماده نقش فاز ساکن را دارد.
- فاز متحرک (حلال):
- مخلوطی از حلالها که بر اساس قطبیت انتخاب میشوند. فاز متحرک روی صفحه حرکت کرده و ترکیبات مخلوط را با خود حمل میکند.
- تانک TLC:
- ظرفی (معمولاً شیشهای) که فاز متحرک در آن قرار میگیرد. صفحه TLC در این تانک قرار داده میشود تا حلال به صورت صعودی روی آن حرکت کند.
- درپوش تانک:
- برای جلوگیری از تبخیر حلال و حفظ اشباع بخار در داخل تانک استفاده میشود.
مراحل انجام کروماتوگرافی نازک:
- تهیه نمونه:
- مخلوط مورد نظر به صورت نقطهای کوچک (با کمک میکروپیپت یا مویین) نزدیک به لبه پایین صفحه TLC قرار داده میشود.
- انتخاب فاز متحرک:
- ترکیب حلال مناسب برای جداسازی مؤثر انتخاب میشود.
- قرار دادن در تانک:
- صفحه TLC به گونهای در تانک قرار میگیرد که لبه پایین آن در تماس با فاز متحرک باشد (ولی نقطه نمونه نباید غوطهور شود).
- حرکت فاز متحرک:
- حلال روی صفحه به صورت صعودی حرکت میکند و ترکیبات را با سرعتهای مختلف جابجا میکند.
- مشاهده و تحلیل:
- پس از اتمام حرکت حلال، صفحه خشک شده و ترکیبات جدا شده با کمک نور UV یا معرفهای شیمیایی مشخص میشوند.
مزایا:
- سریع و کمهزینه
- مناسب برای آزمایشگاههای کوچک
- نیاز به تجهیزات پیچیده ندارد
- شناسایی همزمان چندین ترکیب
معایب:
- محدودیت در جداسازی ترکیبات بسیار مشابه
- حساسیت کمتر نسبت به تکنیکهای پیشرفتهتر (مانند HPLC)
این تکنیک در شیمی آلی، داروسازی و صنایع غذایی برای شناسایی ترکیبات، بررسی خلوص و پایش واکنشها استفاده میشود.
