كتب chromatography

التاريخ

نشأت فكرة التحليل الاستشرابي على يد العالم الروسي تسويت 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 المستعملة في الطور الصلب، وعلى المبادئ الأساسية الداخلة في فصل المكونات في المزيج قيد الدراسة. تستعمل 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

*الكروموتوغرافيا الغازية GS. تعد هذه التقنية وسيلة تحليلة مهمة لتحليل المواد الغذائية، وتكتسب أهميتها في دراسة تركيب الحموض الدهنية في الدهون والزيوت. يتكون الطور الغازي (المتحرك) غالبًا من غاز خامل يمكن أن يكون الهيدروجين أو الهيليوم أو الآزوت ويسمى الغاز الحامل وينساب الغاز عبر عمود في درجة حرارة معينة تتراوح بين 60م إلى أكثر من 200م لكي يتحول إلى أبخرة ويتم فصلها.

الصفات التي يجب توفرها في المادة المراد فصلها بالكروماتوغرافيا الغازية: 1. أن تكون قابلة للتطاير في درجة حرارة العمود. 2. أن تكون المادة ثابتة حراريًا لا تتفكك في درجة حرارة العمود.

أقسام جهاز الـ GC:

1. اسطوانة الغاز:الحاوية على الطور المتحرك

2. حجرة الحقن.

3. العمود: مزود بفرن للتحكم بدرجة حرارته.

4.الكاشف: متصل مع راسم خطي يعطي الكروماتوغرام الموافق.

حيث ينادي العلماء حاليًا بالرجوع إلى الطبيعة بعد موجة التلوث التي اجتاحت عالمنا نتيجة لاستخدام الكيمياويات المصنعة من مبيدات حشرية ومنظفات صناعية وغيرها وقد استجاب الأطباء حاليا لهذا النداء وبدؤوا في استخدام الأعشاب والمنتجات الطبيعية كبديل للأدوية. فإذا سمعنا أن عشبا معينا يفيد في علاج بعض الأمراض، فماذا يتبع العلماء للتحقق من ذلك ؟ إنهم يحللون هذا العشب ليفصلوا كل مكون من مكوناته بحالة نقية، ويستخلصوا المادة الفعالة كدواء. معنى ذلك أنه لتعرف مخلوط معين لابد من تحليله إلى مكوناته الأصلية بحالة نقية.

أهمية الفصل الاستشرابي

وطرق الفصل التقليدية مثل الترشيح والتقطير والترسيب غالبا ما نستخدم فيها التسخين والأحماض والقلويات، وهذه الطريقة تستغرق كثيرا من الوقت وكثيرا من الكواشف كما أن جزءا كبيرا من المادة يفقد في أثناء هذه العملية بجانب أن المركبات البيولوجية مثل بروتينات الدم مثلا. ويعد التحليل الكروماتوجرافي من أهم طرق الفصل الحديثة كطريقة سهلة وسريعة تحافظ على كيان المركبات المراد فصلها وتصلح لفصل مكونات أي مخلوط سواء كان في الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية وكان لهذا النوع من التحليل الفضل الأول في التقدم الملموس في كيمياء البروتينات والمضادات الحيوية والهرمونات والفيتامينات..الخ.

أنواع التحليل الكروماتوغرافي

ويمكن تقسيم التحليل الكروماتوغرافي حسب نوع القوى المسؤولة عن الفصل التي تتوقف بدورها على الطور الساكن المستخدم إلى ثلاثة أنواع:

أ- استشراب الادمصاص (الامتزاز)

ويقصد به التحليل الكروماتوغرافي عن طريق الادمصاص على السطح (يسمى أيضا الاستشراب الامتزازي)، والطور الساكن هنا مادة صلبة عارية. وفي هذا النوع تكون القوى المسؤولة عن فصل مكونات الخليط هي قوى الامتزاز، حيث تمتز مكونات الخليط المختلفة بدرجات متفاوتة باستخدام صنف ثابت له خاصية الامتزاز مثل كربونات الكالسيوم أو السيليكاجل. ففي الاستشراب بالطبقة الرقيقة تنقط عينة من الخليط على مادة السيليكاجل التي تغطي صفيحة زجاجية على شكل طبقة رقيقة، ثم يتصاعد المذيب من المستودع إلى أعلى هذه الطبقة وبعد مروره بموضع العينة فإن مكونات الخليط المختلفة تتحرك خلال طبقة السيلكاجل بمعدلات مختلفة بحيث المكونات الأكثر امتزازا تكون حركتها أبطأ والنتيجة هي فصل النقطة الأصلية إلى مجموعة نقاط كل منها يحتوي على أحد المكونات.

ب- استشراب تقاسمي

الاستشراب التقاسمي يحلل عن طريق الاختلاف في انحلالية المادة المراد فصلها مابين الطورين الساكن والمتحرك، ويشترط في الطور الساكن أن يكون سائل مشرّب أو مطعم على مادة صلبة.

ج- استشراب التبادل الأيوني

تحليل عن طريق تبادل الأيونات بين المادة المراد فصلها وبين أيونات السطح الذي يُحدث عملية التبادل وهي مادة راتنجية ويمثل الطور الساكن.