المحلول عبارة عن خليط متجانس من مادتين على الأقل. عندما يحتاج الكيميائيون إلى تحديد المكونات الموجودة في محلول أو خليط آخر ، فإنهم غالبًا ما يستخدمون تقنية تسمى كروماتوغرافيا. الكروماتوغرافيا هي عملية تفكك مكونات الخليط بحيث يمكن التعرف عليها. هذه تقنية شائعة تستخدم في البحث ، وكذلك في صناعات أخرى مثل الطب والطب الشرعي. هناك عدة أنواع من اللوني ، لكنها تعمل جميعها بسبب نفس مبادئ الكيمياء.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
الكروماتوغرافيا هي عملية علمية تفصل مكونات محلول أو خليط آخر بحيث يمكن التعرف عليها. يتم استخدام العديد من المواد المختلفة لتحقيق ذلك ، ولكن كل نوع من أنواع الكروماتوغرافيا يتضمن "مرحلة ثابتة" مادة لا تتحرك ، ومادة "طور متحرك" تنتقل عبر المرحلة الثابتة حاملة الحل معها. بناءً على خصائصها الجزيئية ، ستنتقل بعض المواد الكيميائية الموجودة في المحلول إلى مسافة أبعد مع المرحلة الثابتة أكثر من غيرها. بمجرد انتشارها ، يمكن التعرف على المواد الكيميائية من خلال المسافة التي قطعتها وخصائصها الفردية.
اللوني ورقة
تتمثل إحدى الطرق البسيطة لفهم كيفية فصل الكروماتوغرافيا في أجزاء الحل في التفكير فيما يحدث عندما تبتل قطعة من الورق مكتوب عليها. ينتشر الحبر عبر الورق في خطوط. كل شخص لديه خبرة في هذا الإصدار غير المقصود من الكروماتوغرافيا الورقية. الحل هو الحبر ، والمواد الكيميائية الموجودة في الحبر تنفصل عندما تبتل الورقة. يتم استخدام نفس الطريقة لفصل المواد الكيميائية في محاليل غير الحبر.
في هذه الطريقة ، يتم رسم خط قلم رصاص أفقيًا عبر الورقة في أسفلها ، وتضاف نقطة من المحلول الذي يتم اختباره. عندما يجف ، يتم تعليق الورق عموديًا فوق طبق. يضاف ما يكفي من مذيب سائل إلى الطبق للوصول إلى قاع الورقة ، ولكن ليس خط القلم الرصاص. يبدأ المذيب في تسلق الورق ، وعندما يصل إلى نقطة المحلول ، يبدأ في حمل المواد الكيميائية الموجودة في المحلول معه. في الكروماتوغرافيا الورقية ، الورق هو عنصر التجربة الذي يظل ثابتًا ، لذلك يطلق عليه "الثابت مرحلة." يتحرك المذيب لأعلى في الورقة ، وبذلك يتم اختبار المحلول معه ، لذلك يُعرف المذيب باسم "المحمول مرحلة."
الامتزاز
تتفاعل الجزيئات في كل من المذيب والمحلول مع الجزيئات الموجودة في الورقة. تتعثر بشكل مؤقت على سطح الورق ، في عملية تسمى الامتزاز. على عكس الامتصاص ، فإن الامتزاز ليس دائمًا. في النهاية ، تتحرر الجزيئات وتستمر في تسلق الورق ، لكن الجزيئات في كل مكون كيميائي تترابط بشكل مختلف مع الجزيئات الموجودة في الورقة. يصبح البعض غير عالق بسرعة أكبر ، وينتقل عبر الورق أسرع من جزيئات المواد الكيميائية الأخرى. عندما يصل المذيب إلى أعلى الورقة تقريبًا ، يتم رسم خط قلم رصاص لتحديد موقعه قبل أن يتبخر. يتم أيضًا تمييز مواضع النقاط الكيميائية التي انفصلت عن المحلول الأصلي.
إذا كانت المواد الكيميائية عديمة اللون ، يمكن لتقنيات أخرى أن تكشفها ، مثل تسليط الضوء فوق البنفسجي على الورق لإظهار النقاط ، أو رش مادة كيميائية تتفاعل مع النقاط وتعطيها اللون. في بعض الأحيان يتم قياس المسافة التي قطعتها كل نقطة بالنسبة إلى المسافة التي قطعها المذيب. تُعرف هذه النسبة باسم عامل الاحتفاظ أو RF القيمة. من المفيد تحديد مكونات الخليط لأن R.F يمكن مقارنتها بتلك الموجودة في المواد الكيميائية المعروفة.
مبادئ الكروماتوغرافيا
الكروماتوغرافيا الورقية هي نوع واحد فقط من اللوني. في الأشكال الأخرى للكروماتوغرافيا ، يمكن أن تكون المرحلة الثابتة عبارة عن عدد من المواد الأخرى ، مثل لوح من الزجاج أو الألومنيوم المطلي بسائل ، جرة مملوءة بسائل أو عمود مملوء بجزيئات صلبة مثل السيليكا بلورات. قد لا يكون الطور المتحرك حتى مذيبًا سائلًا ، ولكنه "شاذ" غازي. تعمل جميع عمليات الفصل الكروماتوغرافي عن طريق القيام بامتداد نفس الشيء مع العديد من المواد والتقنيات المختلفة - يتم نقل الطور المتحرك عبر أو عبر ثابت مرحلة. يتم فصل المحلول إلى مكوناته بناءً على مقدار ذوبان كل جزء من المحلول فيه المرحلة المتنقلة ويتم حملها ، ومدى التصاقها بالمرحلة الثابتة الممتزة وتبطئها تحت.