Paberkromatograafia, õhukese kihi kromatograafia ja kolonnkromatograafia on kolme tüüpi kromatograafilised tehnikad. võtme erinevus paberkromatograafia, õhukese kihi kromatograafia ja kolonnkromatograafia vahel põhineb kromatograafias kasutatud statsionaarse faasi tüübil. Paberkromatograafias kasutatakse statsionaarses faasis tselluloospaberit, õhukese kihi kromatograafias statsionaarse faasina alumiiniumoksiidi või silikageeli, samas kui kolonnkromatograafias kasutatakse statsionaarse faasina sobivat maatriksimaterjali pakitud kolonni..
Biomolekulide, näiteks valkude ja süsivesikute eraldamise ja identifitseerimise protsessis on kromatograafia oluline biofüüsikaline tehnika. Kromatograafia abil eraldatakse ühendid nende lahustuvuse, suuruse ja laengu põhjal. Eraldusmehhanismi põhjal kasutab kromatograafia selliseid mehhanisme nagu ioonivahetus, neeldumine, jaotumine ja suuruseraldus ning kromatograafiatehnikaid on kolm; nimelt paber, õhuke kiht ja kolonnkromatograafia. Paberkromatograafia põhineb ühendi tahke-vedeliku adsorptsioonil ja lahustuvusel ning statsionaarse faasina kasutatakse tselluloospaberit. Õhukese kihi kromatograafia põhineb molekulide tahkel-vedelal adsorptsioonil. Sellel on statsionaarne faas, mis on tavaliselt valmistatud alumiiniumoksiidist või silikageelist, ja liikuv faas, mis on lahusti. Kolonnkromatograafias kasutatakse maatriksiga pakitud kolonni, mida kasutatakse molekulide eraldamiseks peamiselt nende suuruse, afiinsuse või laengu põhjal.
1. Ülevaade kromatograafiast ja peamistest erinevustest
2. Mis on paberkromatograafia
3. Mis on õhukese kihi kromatograafia
4. Mis on kolonnkromatograafia
5. Paberi, õhukese kihi ja kolonnkromatograafia sarnasused
6. Kõrvuti võrdlus - paber vs õhuke kiht vs kolonnkromatograafia tabelina
7. Kokkuvõte
Paberkromatograafia on lihtsaim kasutatud kromatograafia tüüp ja seda ei kasutata ulatuslikeks uuringuteks. Seda kasutatakse peamiselt õpilaslaborites biomolekulide, näiteks segudes esinevate aminohapete ja süsivesikute tuvastamiseks. Paberkromatograafias kasutatakse statsionaarset faasi, mille valmistamiseks kasutatakse tselluloospaberit või Whatmani filterpaberit, ja liikuvat faasi, mille valmistamiseks kasutatakse tavaliselt orgaanilisi lahusteid nagu n-butanool jne. Statsionaarne faas küllastatakse veega, muutes statsionaarse faasi vedelaks. Seega, kui ühendid märgatakse ja lastakse liikuva faasi juuresolekul toimida, siis sõltuvalt ühendite lahustuvusest need eraldatakse. Seega saab kromatogrammi väljatöötamisel värvida iga ühendi pikkuse määramiseks värvimise. Selle abil saab arvutada peetusteguri.
Joonis 01: paberkromatograafia
Paberkromatograafiat võib vastavalt liigitava lahusti suunale liigitada tõusva paberi kromatograafiaks ja laskuva paberkromatograafiaks..
Õhekihikromatograafia või TLC "Segu" on tavaliselt kasutatav tehnika segu erinevate aminohapete tuvastamiseks või valkude identifitseerimiseks. Eraldamise meetod põhineb tahke aine vedeliku adsorptsioonil. Õhukese kihi kromatograafia ajal kasutatakse statsionaarse faasina alumiiniumoksiidist või silikageelist valmistatud plaati. Lahusti segu varieerub vastavalt vajadusele ja lahusti valmistamiseks võib kasutada orgaaniliste ühendite erinevaid kombinatsioone nagu n-butanool, äädikhape ja vesi. Eraldatavad ühendid kantakse plaadile ja sukeldatakse lahustisegusse. Kui lahusti liigub plaadi antud kapillaaride toimel üles, liiguvad ka plaadil täpitud ühendid sõltuvalt nende lahustuvusest lahustis.
Joonis 02: õhukese kihi kromatograafia
Laigud detekteeritakse pärast kromatogrammi erinevate värvimisprotseduuride abil. Mõned kasutavad ninhüdriini värvimist, mis on üsna toksiline värvimisviis. Kaasaegsetes õhukese kihi kromatogrammides kasutatakse kromatogrammi pärast katset fluorestsentsmeetodeid. Sõltuvalt läbitud vahemaadest saab arvutada iga ühendi peetumisaja. Seda saab kasutada kasutatud segu põhjal eraldatud ühendi tüübi tuvastamiseks. TLC kasutatakse peamiselt aminohapete tuvastamiseks valgu segus ja segu eri tüüpi monosahhariidide eraldamiseks..
Kolonnkromatograafia on lai mõiste, mida kasutatakse mitut tüüpi kromatograafiatehnikate kirjeldamiseks, milles kasutatakse kolonnis põhinevat eraldusmeetodit. Kolonnkromatograafias kasutatakse ühendite eraldamiseks füüsikalist kolonni koos pakkematerjaliga. Eraldamine võib põhineda ühendite erinevatel füüsikalistel omadustel. Need omadused võivad olla laeng, suurus, 3D-konformatsioon ja sidumisvõime jne. Seega toimib maatriksimaterjaliga täidetud kolonn statsionaarse faasina ja kolonni kantav pesupuhver toimib liikuva faasina..
Kui molekulid eraldatakse suuruse põhjal, pakitakse pakkematerjal viisil, mis jätab ühendite läbimiseks poorid. Seega elueeritakse kõigepealt suuremad molekulid, mis ei saa läbi pooride voolata, väiksemate molekulide elueerimine võtab palju kauem aega.
Joonis 03: kolonnkromatograafia
Kui molekulid lahutatakse nende laengu alusel, sisaldab statsionaarne faas kas aniooni või katioonivahetit, millele ühendid nende laengu põhjal meelitavad. Seega elueerimise ajal elueeruvad mitteseotud ühendid. Elueerimispuhvri lisamisel elueeruvad seotud laetud ühendid. Nende eluentide tuvastamine põhineb enamasti spektrofotomeetrilistel meetoditel.
Paber vs õhuke kiht vs kolonnkromatograafia | |
Paberkromatograafia | Paberkromatograafia on kromatograafiline tehnika, mida kasutatakse ühendite eraldamiseks vedeliku-vedeliku adsorptsiooni ja ühendi lahustuvuse põhjal. Statsionaarses faasis kasutatakse tselluloospaberit. |
Õhukese kihi kromatograafia | Õhekihikromatograafia on veel üks kromatograafiline meetod, mis põhineb molekulide tahke-vedeliku adsorptsioonil. Sellel on alumiiniumoksiidist või silikageelist valmistatud statsionaarne faas ja liikuva faasina lahusti, mis on lahusti. |
Kolonnkromatograafia | Kolonnkromatograafias kasutatakse maatriksiga pakitud kolonni, mida kasutatakse molekulide eraldamiseks peamiselt nende suuruse, afiinsuse või laengu põhjal. |
Statsionaarne faas | |
Paberkromatograafia | Asfäärikromatograafias kasutatakse statsionaarse faasina Whatmani nitrotselluloosist paberit. |
Õhukese kihi kromatograafia | Õhekihikromatograafia statsionaarse faasina kasutatakse alumiiniumoksiidi või silikageeli. |
Kolonnkromatograafia | Kolonnkromatograafias statsionaarse faasina kasutatakse sobiva pakkimismaterjaliga pakitud kolonni. |
Mobiilne faas | |
Paberkromatograafia | Töötav lahusti on paberkromatograafia liikuv faas. |
Õhukese kihi kromatograafia | Jooksev lahusti on õhukese kihi kromatograafia liikuv faas. |
Kolonnkromatograafia | Pesupuhver on kolonnkromatograafia liikuv faas. |
Eraldamiseks kasutatavad mehhanismid | |
Paberkromatograafia | Paberkromatograafia põhineb tahke aine vedeliku absorptsioonil. |
Õhukese kihi kromatograafia | Õhukese kihi kromatograafia põhineb tahke aine vedeliku absorptsioonil. |
Kolonnkromatograafia | Kolonnkromatograafia põhineb suuruse väljajätmisel, laengul ja kujust. |
Elueerimispuhver | |
Paberkromatograafia | Pole nõutav paberkromatograafia abil. |
Õhukese kihi kromatograafia | Pole vaja õhukese kihi kromatograafia jaoks. |
Kolonnkromatograafia | Nõutav kolonnkromatograafias. |
Märkamine | |
Paberkromatograafia | Värvimine ja peetusteguri määramine. |
Õhukese kihi kromatograafia | Värvimine ja peetusteguri määramine. |
Kolonnkromatograafia | Spektrofotomeetriline määramine. |
Paberkromatograafia, TLC ja kolonnkromatograafia on biomolekulide, näiteks valkude, aminohapete ja süsivesikute (peamiselt monosahhariidid) eraldamiseks kasutatavad eraldusmeetodid. Paberkromatograafias kasutatakse statsionaarse faasina tselluloospaberit ja eraldamise mehhanism põhineb tahke-vedeliku adsorptsioonil. TLC kasutab ka tahke-vedela adsorptsiooni mehhanisme. Molekulid eraldatakse statsionaarses faasis, sõltuvalt nende lahustuvusest liikuvas faasis. Kolonnkromatograafias kasutatakse eraldamiseks füüsikalisi omadusi, nagu suurus, kuju, laeng ja ühendi molekulmass. Maatriksmaterjaliga täidetud kolonn toimib statsionaarse faasina, pesemispuhver aga lahustifaasina. See erinevus on õhukese paberikihi ja kolonnkromatograafia vahel.
1.Klark, Jim. “VÄHE Kihi kromatograafia.” Õhukese kihi kromatograafia, 2007. Saadaval siin
2.Coskun, Ozlem. "Eraldamise tehnikad: kromatograafia." Istanbuli Põhjakliinikud, Kare Publishing, 2016. Saadaval siin
1. Kromatograafiapaak (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu
2.Tlc-jadaBy Quantockgoblin, (üldkasutatav) Commons Wikimedia kaudu
3. Kolonnkromatograafia (üldkasutatav) Commons Wikimedia kaudu