التقدم العلمي لا يعرف حدودا ويزداد تقدما يوما بعد يوم، واحدة من مظاهر التقدم العلمي الموجودة حاليا هي تقنية الفصل الكروماتوجرافي التي يتم فيها فصل الألوان عن بعضها البعض وفصل المواد الكيميائية عن بعضها البعض، لذا سنتناول تفاصيل أكثر حول أساليب الفصل الكروماتوجرافي.
الفصل الكروماتوجرافي
تم في عام 1901 أول تجربة للفصل الكروماتوغرافي عندما قام الكيميائي تسويت بفصل أصباغ النبات عن بعضها البعض.
تستخدم هذه الطريقة عندما يراد فصل المواد والعناصر الكيميائية عن بعضها البعض وهي تعتمد على فكرة توزيع المكونات الكيميائية وفق نسبها المختلفة.
يتم اطلاق اسم الفصل الكروماتوجرافي على هذا الفصل نسبة لكلمة “كروما” التي تعني اللون، وكلمة “جراف” التي تعني الكتابة.
تم استخدام تقنية الكروماتوغرافي لتقييم جودة الصبغات المختلفة التي يتم إنتاجها، حيث تم وضع عدة صبغات على ورق الفلترة لتحديد ألوانها وجودتها عن طريق انتشارها على الورقة.
تتعدد فوائد الفصل الكروماتوجرافي في الوقت الحالي حيث يستخدم في الكيمياء والأحياء وصناعة البترول والطب الشرعي ومستحضرات التجميل، بالإضافة إلى استخدامه في السوائل والغازات.
طرق الفصل الكروماتوجرافي
هناك العديد من طرق الفصل الكروماتوجرافي ومنها:
كروماتوجرافيّة المستوى
تعد هذه الطريقة الأولى في الفصل الكروماتوغرافي، وتنقسم هذه الطريقة إلى نوعين:
1- مستوى الورقة: تعتمد هذه الطريقة على استخدام ورق الترشيح المصنوع من السيللوز أو الورق المعالج كيميائيا، ويستخدم أيضا في فصل المواد الكيميائية السائلة. تساعد هذه الطريقة في احتجاز المادة المفصولة على ورقة الترشيح، مما يسهل التعرف عليها ومعرفة خصائصها الكيميائية.
2- مستوى الطبقة الرقيقة: هذه الطريقة تستخدم صفيحة معدنية رقيقة لفصل المواد الكيميائية، ولكنها لا تفصل كل كميات المادة عن الصفيحة، لذا يجب على الباحث الذي يقوم بعملية الفصل الحفاظ على المادة التي تم فصلها.
الكروماتوجرافيّة العمودية
تعتبر هذه الطريقة واحدة من الطرق المستخدمة في فصل المواد الكيميائية السائلة والصلبة معا، وقد سميت بهذا الاسم لأنه يتم استخدام عمود زجاجي للفصل بين المواد السائلة والصلبة، فيبقى العنصر الصلب في جزء داخل العمود الزجاجي، أما الجزء الخاص بالعنصر السائل فيتم ترسيبه في قسم ثان من الأنبوب. وتعتمد هذه العملية على الخطوات التالية:
يتم وضع المزيج الكيميائي في العمود الزجاجي الذي يحتوي علىالمواد الكيميائية الساكنة، وذلك في البداية، ويتم فصل هذه المواد الكيميائية عن بعضها.
يتم إضافة محلول فصل مخصص إلى المواد بعد ذلك، ولكن يجب الحذر لكي لا تنفصل تلك المواد بشكل كامل.
ينبغي الحفاظ على انتشار المحلول الطارد الذي يتم إنتاجه عند فصل المواد عن بعضها البعض بأقصى قدر ممكن.
عند الانتهاء من هذه العملية، يصبح العمود الزجاجي فارغًا وجاهزًا لعملية فصل جديدة.
الكروماتوجرافيّة السائلة
تعد هذه الطريقة واحدة من الطرق المستخدمة في فصل المواد الكيميائية السائلة عن غيرها من المواد.
تتضمن هذه الطريقة استخدام عمود زجاجي مثل طريقة الفصل العمودي، ولكنها تساعد في فصل المواد الصلبة التي تحتوي على مكونات صغيرة جدًا عن المواد السائلة المختلطة معها.
– يعتمد تحقيق نجاح عملية الفصل هذه على بعض الأمور، مثل: تعتمد استقرار المواد الكيميائية داخل العمود على المسافة بين أجزائها ومكوناتها.
في النهاية، يعتمد معدل الضغط داخل العمود الزجاجي على ذلك، حيث يساهم الضغط العالي في تسريع عملية فصل مكونات العناصر الكيميائية.
كروماتوجرافيا الاستبعاد
تستخدم هذه الطريقة للفصل من خلال استخدام جسيمات مسامية بحسب حجم الجزيئات المختلفة.
كروماتوجرافيا التبادل الأيوني
هذا النوع من الفصل هو كروماتوجرافيا السوائل، ويستخدم لفصل المركبات المشحونة، التي تشمل الببتيدات والبروتينات والأحماض الأمينية.
طريقة التحليل الكروماتوجرافي
يتمحور التحليل الكروماتوجرافي حول اختلاف المواد في ميولها للتجزئة أو الامتزاج أو التبادل خلال سطح مغطى بمذيب جيد ومناسب، أو من خلال مادة كيميائية محددة.
– يتم تقسيم التحليل الكروماتوجرافي إلى عدة طرق كما يأتي:
1- يشير كروماتوغرافيا التجزئة إلى عملية تفريق مخلوط يتألف من عدة مكونات على عمود احتواء على مادة معينة، حيث يتم تحليلها.
2- عملية تفصل العناصر من خلال تبادل أيونات السطح مع أيونات المادة التقدير في عملية التركيب الكروماتوغرافي بالتبادل الأيوني.
طريقة الكروماتوغرافيا الإمتصاصية؛ وهي عملية فصل تستخدم ظاهرة الإمتصاص على السطح.
يتم فصل وتحليل مكونات المادة باستخدام ألواح زجاجية مغطاة بمادة مسامية في عملية الكروماتوغرافيا على الطبقة الرقيقة.
5- كروماتوجرافي الأداء الفائق للسوائل HPLC.