طرق الفصل الكروماتوجرافي

ما هي طرق الفصل الكروماتوجرافي؟

تُصنّف طرق الفصل الكروماتجرافي وفقًا لعدة معايير، وهي هندسة النظام، وطريقة التشغيل، وآلية الاحتفاظ، والمراحل المعنيّة، وعليها تُقسّم طرق الفصل الكروماتوجرافي إلى ما يلي^[١][٢]:

الكروماتوجرافي العمودي

يُستخدم أنبوب زجاجي عمودي ضيّق يوضع فيه الوسط الثابت، وتُفصَل فيه الأجسام السائلة عن الصلبة.

الكروماتوجرافي المستوي

يُستخدم سطح مستوي، مثل ورقة رقيقة مستوية ثنائية الأبعاد كورق الترشيح، ثم توضع عليها المادة المراد فصلها، ثم تُغمس في محلول، ومع ارتفاع المحلول تبدأ عملية انفصال المكونات عن بعضها البعض.

الكروماتوجرافي السائل

يُستخدَم وسط متحرك سائل أثناء عملية الفصل التي تتضمّن مجموعةً من التقنيات، وهي كما يأتي:

1. تقنية التقسيم (السائل-السائل).
2. تقنية الترابط السائل.
3. تقنية الامتصاص (السائل-الصلب).
4. تقنية التبادل الأيوني.
5. تقنية الإقصاء الحجمي.

الكروماتوجرافي الغازي

يُستخدم وسط مُتحرّك غازي أثناء عملية الفصل التي تتضمّن مجموعة من التقنيات، وهي كما يأتي:

1. تقنية التقسيم (الغاز-السائل).
2. تقنية الترابط الغازي.
3. تقنية الامتصاص (الغاز-الصلب).

نشأة طرق الفصل الكروماتوجرافي

ظهر أول تطبيق عملي لطرق الفصل الكروماتوجرافي في الأصباغ، إذ جرى غمس الخيوط وقطع القماش في وعاء الصبغ، عندها فصل محلول الصبغة المواد عن طريق الخاصية الإسموزية، وأنتجت شرائط من ألوان مختلفة، وفي القرن التاسع عشر أجرى عدد من الكيميائيين الألمان تجارب لاكتشاف هذه الظاهرة.

يعود تاريخ ظهور طرق الفصل الكروماتوجرافية لبدايات القرن العشرين، إذ حاول عالم النبات الروسي ميخائيل تسفت تنقية العصارة النباتية الخضراء من أوراق النبات، واستخدم لهذا الأمر عمود زجاجي معبأ بحبيبات دقيقة من كربونات الكالسيوم (الذي يمثل الوسط الثابت)، ولاحظ بعد مدة من تنقيط المحلول الذي يُدعى بالوسط المتحرك، تكوّن منطقة محددة منفصلة عن بعضها البعض داخل الأنبوب، كما أنها تختلف عن بعضها في اللون، حيث جرى فصلها عن مكونها الأصلي ألا وهو العصارة الخضراء، وأطلق عليها طريقة الفصل الكروماتوجرافي باللاتيني، والتي تعني تقنية كتابة اللون^[٢][٣].

نظريات الفصل الكروماتوجرافي

توجد نظريتان مشهورتان توضحان آلية عملية الفصل الكروماتوجرافي^[٤]:

نظرية الطبقات

تقتضي هذه النظرية بتقسيم عمود الفصل لطبقات أو أجزاء متساوية في الارتفاع، وفي كل جزء تحدث عملية فصل للمادة، وكلما قطعت المادة مسافة أطول في العمود زاد عدد مرات تجزئة مكوناتها، كما يعتمد عدد عمليات الفصل على عدد الطبقات التي تمر بها، فكلما كان ارتفاع الطبقات قليل زاد عدد الطبقات وبالتالي زادت كفاءة الفصل.

النظرية الحركية

تأخذ هذه الطريقة بعين الاعتبار عدة عوامل تؤثر على سرعة حركة وانتشار جزيئات المادة المراد فصلها، كنقاوة سطح الوسط الثابت وطريقة التعبئة وطبيعة الحبيبات المُستخدمة، ومن خلال هذه الطريقة يمكن تفسير سبب انتشار السائل بدرجات متفاوتة.

ما تطبيقات هذا الفصل في الحياة العملية؟

من تطبيقات الفصل الكروماتجرافي في الحياة العملية ما يلي^[٥]:

1. اختبار الكشف عن المخدرات: تُؤخذ عينات من دم أو بول الإنسان وتُعرّض للفصل الكروماتجرافي لمعرفة ما إذا كان يتعاطى المخدرات أم لا، بالإضافة إلى نوع المخدر في حال كان يتعاطى.
2. صناعة الأدوية: يُستخدم لفصل المكونات الداخلة في صناعة الأدوية في مرحلة مراقبة الجودة لتحديد تركيبة المنتج كميًا.
3. صناعة اللقاحات: يُستخدم في المراحل النهائية من صنع اللقاحات، وذلك بهدف فصل بروتين الفيروس في كروماتوجرافيا سائلة للسماح بإنتاج كميات محددة من اللقاح.
4. الطعام: يُستخدم من أجل تحليل مكونات الطعام لمعرفة تركيزها.
5. البيئة: تُستخدم لتحديد تركيز المُلوّثات في التراب والماء والهواء.

المراجع

1. ↑ "Methods", britannica, Retrieved 15/3/2021. Edited.
2. ^ ^{أ ب} منذر سليم عبد اللطيف، مبادئ التحليل الآلي، صفحة 1. بتصرّف.
3. ↑ J. Calvin Giddings, " Chromatography ", britannica, Retrieved 15/3/2021. Edited.
4. ↑ د منذر سليم عبد اللطيف، مقدمة في التحليل الكروماتجرافي، صفحة 15-25. بتصرّف.
5. ↑ Michael Greenwood (10/3/2021), "Life Science Applications of Chromatography", azolifesciences, Retrieved 15/3/2021. Edited.