크로마토그래피가 무엇인지, 혼합물을 분리하는 데 사용되는 방법, 상이 무엇인지, 존재하는 유형 및 예를 설명합니다.
크로마토그래피란 무엇입니까?
크로마토그래피는 혼합물 분리 방법 다양한 분야에서 널리 사용되는 복합 과학. 혼합물의 성분을 정량화, 식별 및 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 위해 구성 요소의 다양한 동작으로 구성된 선택적 유지 원칙을 사용합니다. 혼합물 특정 지지체(예: 종이, 기체, 액체, 수지) 및 지지체를 통해 흐르는 액체 또는 기체 상태.
이와 같이 크로마토그래피는 각 성분의 머무름 속도의 차이를 이용하여 이를 분리, 식별 및 정량화할 수 있는 다양한 기술을 사용합니다.
많은 경우 핵심 흡착 (다르다. 흡수, 한 상에서 다른 상으로 구성 요소의 확산을 나타냄), 입자가 표면에 유지되는 과정을 나타내는 개념입니다. 지지체에 대한 흡착 속도의 차이와 혼합물 성분의 이 지지체에 대한 친화력에 따라 분리한 다음 정량화하거나 식별할 수 있습니다.
일반적으로 모든 유형의 크로마토그래피는 여러 기기에 따라 달라집니다. 화합물 그리고 결정 기술. 이 때문에 크로마토그래피 기술의 작동을 이해하기 위해 몇 가지 개념을 아는 것이 중요합니다.
- 정지 단계. 크로마토그래피가 실행되는 동안 움직이지 않는 물질입니다.
- 이동상. 크로마토그래피 중에 움직이는 물질입니다. 액체 또는 기체일 수 있습니다. 분석물이 포함된 시료는 이동상으로 투여됩니다.
- 분석물. 크로마토그래피를 사용하여 분리, 정량화 및/또는 식별할 물질, 즉 분석할 물질입니다.
- 쇼. 분석할 혼합물입니다. 이는 하나 이상의 분석 물질과 관심이 없을 수 있는 기타 구성 요소로 구성될 수 있으며, 여기서 분석 물질이 분리됩니다.
- 유지 시간. 분석물이 이동상이 통과하는 컬럼이나 시스템에서 검출기(분석물의 일부 속성을 사용하여 검출 신호를 줄 수 있는 장비)까지 통과하는 데 걸리는 시간입니다.
- 선택성. 믹스의 각 구성 요소를 구별하는 기능입니다.
- 용리액 또한 크로마토그래피 컬럼에서 나올 때 이동상을 나타냅니다.
크로마토그래피 방법은 고정상 또는 이동상에 시료를 접종하는 것으로 구성됩니다(크로마토그래피 기술 유형에 따라 다름). 그런 다음, 예를 들어 이동상이 샘플을 포함하는 이동상이라면 특정 고정상을 통과합니다.
분석물의 분리는 고정상과 이동상 모두에 대한 각 성분의 친화도에 따라 달라집니다. 성격에 따라 일부 물질 그들은 이동상과 함께 움직이는 경향이 있고 다른 것들은 고정상에 남아있는 경향이 있습니다.
크로마토그래피의 종류
사용된 기술, 지지체(고정상) 및 이동성 물질(이동상)의 특성에 따라 다음 유형의 크로마토그래피를 구별할 수 있습니다.
- 종이에 크로마토그래피. 고정상은 여과지 스트립으로 구성됩니다. 분석할 샘플을 종이의 한쪽 끝에 한 방울 떨어뜨립니다. 그런 다음 샘플이 놓인 끝이 종이의 바닥에 있다는 점을 고려하여 종이 스트립을 이동상이 있는 용기에 담그십시오. 이동상은 모세관 현상에 의해 상승하여 샘플을 함께 끌고 고정상에 대한 친화도에 따라 각 성분을 분리합니다. 이 유형의 크로마토그래피는 주로 샘플의 각 구성 요소가 색상 다른 경우 용지에 색상 표시를 보고 식별할 수 있습니다.
- 박층 크로마토그래피. 이 기술의 작동은 종이 크로마토그래피의 작동과 유사하지만 이 경우 고정상은 유리 또는 알루미늄 판에 극성 수지(거의 항상 실리카겔)를 증착하여 생성됩니다. 샘플의 일정량을 플레이트의 하단 가장자리에서 1cm 떨어진 곳에 놓습니다. 그런 다음 샘플을 포함하는 끝이 이동상을 포함하는 컨테이너에 아래로 내려와야 한다는 점을 염두에 두고 이 플레이트를 담급니다. 이동상은 모세관 작용에 의해 상승하여 시료의 성분을 분리합니다.
- 컬럼 크로마토그래피. 고정상은 특히 유리나 스테인리스강으로 만들 수 있는 기둥 내부에 배치됩니다. 이동상은 액체 또는 기체일 수 있습니다. 샘플을 컬럼 상단에 놓고 다음을 사용하여 이동상과 함께 하강합니다. 중력. 따라서 컬럼 크로마토그래피는 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
한편, 고정상과 이동상 사이의 분석물의 상호작용 유형을 고려하면 다음 유형의 크로마토그래피가 있습니다.
- 흡착 크로마토그래피. 이 유형의 크로마토그래피에서 고정상은 고체이고 이동상은 액체입니다. 고정상을 형성하는 물질은 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 또는 이온 교환 수지(정전기 상호 작용에 의해 분석 물질이 내부에 유지되기 때문에 정전기 활성 부위가 있는 매트릭스)일 수 있습니다. 이동상은 다음으로 구성될 수 있습니다. 용제 또는 용매의 혼합물. 혼합물의 일부 구성 요소는 다른 구성 요소보다 더 큰 힘으로 유지되며 이러한 방식으로 분리가 발생합니다.
- 파티션 크로마토그래피. 혼합물에서 분석 물질의 분리가 고정상과 이동상 사이의 용해도 또는 극성 차이로 인해 발생할 때 발생합니다. 두 상은 혼합되지 않는 액체입니다. 고정상의 기술이 발전했고 이미 이 목적을 위해 사용되는 고체 및 수지에 포함된 다양한 액체가 있습니다. 이러한 의미에서 고정상과 이동상의 극성에 따라 두 가지 유형의 cormatography가 있습니다.
- 정상 단계에서. 정지상은 극성이고 이동상은 무극성입니다.
- 역 단계에서. 정지상은 무극성, 이동상은 극성이다.
- 이온 교환 크로마토그래피. 고정상이 고체이고 분석물과 전하를 교환할 수 있는 이온화 가능한 작용기, 즉 하전된 작용기가 있는 경우. 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
- 양이온 교환 크로마토그래피. 정지상은 음전하를 띤 작용기를 포함하므로 양이온(양전하)을 유지합니다.
- 음이온 교환 크로마토그래피. 고정상은 양전하를 띤 작용기를 포함하므로 (음전하를 띤) 음이온을 유지합니다.
- 크기 배제 크로마토그래피. 고정상은 크기에 따라 분석 물질이 용출되는 다공성 물질입니다. 이러한 유형의 크로마토그래피에서는 분석물과 고정상 사이에 물리적 또는 화학적 상호작용 유형이 없습니다. 더 큰 분석물이 먼저 용리됩니다. 즉, 고정상에 유지되지 않습니다. 더 작은 분석물은 고정상의 기공에 갇혀 이동(액체)상이 통과할 때 그대로 둡니다.
의 진행으로 지식 기술, 크로마토그래피 기술이 완벽해졌으며 매번 혼합물에 존재하는 물질을 보다 정확하게 분리, 식별 및 정량화할 수 있게 되었습니다. 고급 크로마토그래피의 두 가지 예는 HPLC(고성능 액체 크로마토그래피) 및 GC(기체 크로마토그래피)입니다.
- HPLC. 일종의 컬럼크로마토그래피로 구성되어 있으나 컬럼 내부의 고정상을 통해 이동상을 고압으로 펌핑하는 방식이다. 고압을 가하면 고정상을 통한 분석물의 확산이 줄어들어 작업 시간이 단축될 뿐만 아니라 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.
- GC. 이동상은 기체이고 고정상은 고체 또는 액체일 수 있습니다. 시료는 운반 가스가 시료를 운반하기 위해 기체 상태여야 하므로 크로마토그래피 컬럼에 시료를 주입하기 전에 휘발됩니다.
크로마토그래피 예
크로마토그래피 적용의 몇 가지 일상적인 예는 다음과 같습니다.
- 흰색 식탁보에 쏟은 와인. 저녁 식사 시간에 사고가 나면 와인이 와인과 접촉하여 마를 때를 관찰할 수 있습니다. 공기, 그것을 구성하는 다양한 물질. 각각은 천의 흰색을 다른 색조나 색상으로 염색하며 일반적으로 불가능한 개별 식별이 가능합니다.
- 혈액 검사. 혈액 샘플의 크로마토그래피는 종종 매우 복잡한 혼합물이기 때문에 일반적으로 감지할 수 없는 혈액 샘플에 포함된 물질을 식별하기 위해 수행됩니다. 이를 위해 혈액이 지지대에 반사되거나 빛 특정한.
- 소변 검사. 혈액과 마찬가지로 소변은 다양한 화합물, 일부 고체 및 기타 액체의 혼합물이며, 그 존재 여부는 신체가 어떻게 작동하는지에 대한 세부 사항을 나타낼 수 있습니다. 혈액, 염분, 포도당 또는 불법 물질과 같은 비정상적인 잔류물을 검출하기 위해 크로마토그래피 분리를 수행할 수 있습니다.
- 범죄 현장의 검토. 우리가 영화에서 흔히 볼 수 있는 것: 연구자들은 천, 섬유, 천 또는 기타 지지대를 가져다가 육안으로 눈에 띄지 않게 지나갈 수 있는 경우에도 정액이나 혈액과 같은 흘린 다양한 물질이 부착되어 분리되는 것을 관찰합니다.
- 식품의 위생 검사. 전문가가 있다고 가정하면 음식 크로마토그래피 스펙트럼에 노출될 때 식품 성분의 반응을 알고 있는 경우, 이 기술을 사용하여 샘플에 일부 유형의 부적절한 물질이 있는지, 미생물 제제의 산물 또는 일부 유형의 오염, 그가 전에 제품 시장에 가서 넣어 위험 그만큼 건강 사람들로부터.