کروماتوگرافی…علم جداسازی
کروماتوگرافی یک تکنیک تحلیلی است که اجازه تجزیه آنالیت از طریق ویژگی های آن مانند بار مولکولی، اندازه مولکولی، یا میل ترکیبی مولکولی را می دهد. پس از جدا شدن، آنالیت قابلت ایزوله شدن، خالص شدن و اندازه گیری را خواهد داشت.
انواع روش های کروماتوگرافی
برای اجرای جداسازی از طریق کروماتوگرافی چندین چیدمان مختلف وجود دارد. بر اساس برهمکنش آنالیت، جذب برای ترکیبات غیر یونی قطبی، تبادل یونی برای ترکیبات یونی (آنیون ها و کاتیون ها)، تقسیم بر اساس حلالیت، انحراف اندازه بر اساس اندازه مولکولی و میل ترکیبی به برهمکنش های خاص (مانند برهمکنش آنتی بادی یا برهمکنش پروتئین) را می توان نام برد.
۱) کروماتوگرافی گازی (GC)
- کروماتوگرافی جذب گازی
- کروماتوگرافی تقسیم بندی گاز-مایع (GLPC)
- کروماتوگرافی گاز کپیلاری
۲) کروماتوگرافی مایع (LC)
- کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
- کروماتوگرافی انحراف از اندازه (SEC)
- کروماتوگرافی سیالات فوق بحرانی (SFC)
۳) کروماتوگرافی تبادل یونی (IC)
۴) کروماتوگرافی ژل تراوایی (GPC)
۵) کروماتوگرافی میل ترکیبی
کروماتوگرافی گازی
یک کروماتوگراف گازی، ترکیبات گازی فراری را که توسط یک گاز بی اثر مانند هلیوم، نیتروژن، آرگون یا هیدروژن در یک فاز ثابت حمل شده اند، جدا می کند. قطعات در یک کروماتوگراف گاز شامل تزریق کننده نمونه، کنترل کننده جریان، ستون GC، کوره ی ستون، آشکارساز و یک رایانه برای گرفتن و تجزیه و تحلیل داده ها است. ترکیبی از سنسورهای الکترونیکی و پمپ ها، نرخ جریان فاز ثابت یا متغیری از ۰٫۰۰۱ تا ۱۰۰ میلی لیتر در دقیقه را حفظ می کند. دستگاه های GC به طور معمول دارای حداکثر دمای ۳۵۰C تا ۴۵۰C هستند.
یک کروماتوگراف گازی می تواند با انواع مختلفی از آشکارسازها مجهز باشد: یک آشکارساز یونیزاسیون شعله (FID)، یک آشکارساز هدایت حرارتی (TCD)، یک آشکارساز فوتومتریک شعله (FPD)، یک آشکارساز جذب الکترون (ECD) و حتی یک طیف سنج جرمی. کروماتوگرافی گاز یک کاربرد مستقل قدرتمند است که در بسیاری از صنایع، به ویژه آزمایش های محیطی استفاده می شود. با این حال، دستگاه های GC در ترکیب با طیف سنج های جرمی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. در این حالت تفکیک GC با تجزیه و تحلیل جرم بهبود می یابد. زمانهای سریع اجرا و نرم افزارهای آماری و تجزیه و تحلیل قوی ویژگی های مهم در یک کروماتوگرافی گاز هستند.
سیستم کروماتوگرافی گازی ساخت شرکت اجیلنت
مطلب پیشنهادی: مبانی کروماتوگرافی گازی – بخش ۱
مطلب پیشنهادی: مبانی کروماتوگرافی گازی – بخش ۲
مطلب پیشنهادی: مبانی کروماتوگرافی گازی – بخش ۳
مطلب پیشنهادی: مبانی کروماتوگرافی گازی – بخش ۴
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، یک جزء ارزشمند در مجموعه ابزار تجزیه و تحلیل شیمی، برای جداسازی، شناسایی و اندازه گیری کمی ترکیبات در نمونه های مایع استفاده می شود. سیستم های HPLC از یک فاز متحرک، پمپ، تزریق کننده، ستون و آشکارساز تشکیل شده است.
در ابتدا به دلیل فشار مورد نیاز برای تحریک فاز متحرک و نمونه از طریق ستون های بسته بندی شده، HPLC به عنوان کروماتوگرافی با فشار بالا شناخته می شد. با استفاده از HPLC، یک پمپ برای حرکت فاز متحرک و نمونه از طریق ستون استفاده می شود، برخلاف کروماتوگرافی مایع کلاسیک که بر گرانش متکی است. در این روش غلظت تا زیر سطح ppt می تواند به راحتی شناسایی شود. از این روش معمولا در صنعت دارویی، بیوشیمی، آزمایش مواد غذایی و آشامیدنی و تجزیه و تحلیل محیطی استفاده می شود.
در انتخاب سیستم های HPLC در نظر داشته باشید که سیستم های یکپارچه و سیستم های دارای اجزای مدولار هریک مزایای خود را دارند: با یک سیستم یکپارچه، نیازی نیست که اجزاء (که ممکن است به خوبی با هم کار کنند) انتخاب شوند و این سیستم ها اغلب ارزان تر هستند، http://www.in4tex.com/chromatography/ اما ترکیب اجزاء جداگانه (گاهی اوقات از فروشندگان مختلف) انعطاف پذیری و قابلیت ارتقا شما را افزایش می دهد. این به انتخاب شما بستگی دارد. از آنجایی که HPLC ها ابزارهایی طولانی مدت هستند، ارتقاء سیستم اغلب نگرانی اصلی خریداران است.
تعیین ترکیب مورد علاقه ی شما به انتخاب صحیح شیمی ستون و فاز معکوس منجر خواهد شد که محبوب ترین انواع آن، مبادله یون، میل ترکیبی، یا فیلتر ژل هستند. پر استفاده ترین دتکتور، UV-VIS است اما فلورسانس، الکتروشیمیایی، هدایت و ضریب شکست می توانند به عنوان آپشن در نظر گرفته شوند. شما کروماتوگرافی تحلیلی انجام می دهید یا کروماتوگرافی آماده سازی؟ سرعت جریان پمپ شما (از ۰٫۴ تا ۱۵۰ میلی لیتر در دقیقه) باید با آن نیازها منطبق باشد.
سیستم کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC)
کروماتوگرافی یونی
سیستم های کروماتوگرافی یونی (IC) ذرات باردار را از یک مایع جدا کرده و غلظت آنها را اندازه گیری می کنند. سیستم های IC می توانند ذراتی مانند آنیون، کاتیون، نمک های ارگانیک و پروتئین را تجزیه و تحلیل کنند. آنها در صنایع زیست محیطی، تولیدی، مواد غذایی، دارویی و شیمیایی استفاده می شوند. نکات کلیدی که در هنگام خرید یک سیستم IC بایستی مورد توجه قرار گیرد عبارتند از: تعداد نمونه ها، محدوده حجم نمونه، اینکه آیا شوینده توسط سیستم تولید می شود، جریان و فشار ستون، و سهولت و عملکرد سیستم داده های نرم افزاری کروماتوگرافی.
سیستم کروماتوگرافی یونی
کروماتوگرافی سیال فوق بحرانی (SFC)
کروماتوگرافی سیال فوق بحرانی یک نوع کروماتوگرافی فاز عادی است که در آن فاز متحرک یک سیال فوق بحرانی است که دارای خصوصیات گاز و مایع است. یک سیستم SFC معمولی شامل پمپ CO2، تزریق کننده، کوره، ستون، آشکارساز و ضبط کننده است. از آنجا که مسیر جریان کروماتوگرافی باید تحت فشار قرار گیرد، یک رگولاتور فشار پشتی نیز مورد نیاز است.
سیستم کروماتوگرافی سیال فوق بحرانی (SFC)
ستون کروماتوگرافی
ستون های کروماتوگرافی برای جدا کردن اجزای منفرد یک نمونه مایع استفاده می شود. ستون کروماتوگرافی یک لوله شیشه ای است که با یک ماده جامد (فاز ثابت) پر شده است و از طریق آن نمونه ی مایع (فاز متحرک) به حرکت در می آید. به دلیل اندازه مولکول و قطبیت، اجزای مختلف با سرعت های مختلفی به انتهای ستون می رسند. سپس نمونه در حجم کم جمع آوری و مورد آنالیز محتوا قرار می گیرد.
ستون کروماتوگرافی
کاربردهای کروماتوگرافی
جداسازی کروماتوگرافی در آزمایشگاه های مختلف اندازه گیری تحلیلی می تواند مورد استفاده قرار گیرد، از جمله:
تشخیص بالینی
تست زیست محیطی
تجزیه و تحلیل مواد غذایی و آشامیدنی
تست های قانونی
علوم زیستی
در زمان انتخاب دستگاه های کروماتوگرافی چه مسائلی باید در نظر گرفته شوند؟
به غیر از تعیین مناسب ترین کروماتوگرافی برای نیازهای جداسازی شما، باید ستون های کروماتوگرافی را که در ارتباط با دستگاه شما استفاده می شود، مورد بررسی قرار دهید. علاوه بر این، آشکارساز کروماتوگرافی مولفه ای مهم برای شناسایی مولکول ها / نمونه ها است که از طریق فرآیند کروماتوگرافی جدا شده اند. مشخصات کلی برای مقایسه (بین هر نوع کروماتوگرافی متفاوت است) شامل سرعت جریان، حداکثر فشار، محدوده دما، تعداد پورت های تزریق، ابعاد و اینکه آیا سیستم قادر به تجزیه و تحلیل طیفی (به عنوان مثال GC-MS ،LC-MS، و غیره) است.
