کروماتوگرافی کاغذی یک روش تحلیلی است و برای جداسازی مواد شیمیایی یا مواد رنگی استفاده می شود. روش کروماتوگرافی کاغذی که از ورقه ها یا نوارهای کاغذی به عنوان فاز ثابت جاذب استفاده می کند و محلول برای عبور از ورق کاغذ ساخته می شود، به عنوان کروماتوگرافی کاغذی شناخته می شود. این یک راه ارزان برای جداسازی مواد شیمیایی محلول بر روی صفحات کاغذ با نرخ مهاجرت متفاوت است. این یک ابزار تحلیلی قدرتمند است که از مقادیر بسیار کمی از مواد استفاده می کند. کروماتوگرافی کاغذی در سال 1943 توسط سینگ و مارتین کشف شد. نوع کروماتوگرافی کاغذی، کروماتوگرافی دو بعدی، شامل استفاده از دو حلال و چرخاندن کاغذ 90 درجه در وسط است. این برای جداسازی مخلوط های پیچیده از ترکیبات با قطبیت یکسان، به عنوان مثال، اسیدهای آمینه مفید است. راه اندازی از سه جزء تشکیل شده است. فاز متحرک محلولی است که به دلیل عملکرد مویرگی در فاز ثابت حرکت می کند. فاز متحرک معمولاً مخلوطی از حلال های آلی غیر قطبی است، در حالی که حلال غیر آلی قطبی فاز ساکن آب است. مولکول های آب قطبی در داخل واکوئل شبکه سلولزی کاغذ میزبان قرار دارند. تفاوت کروماتوگرافی لایه نازک و کروماتوگرافی کاغذی در این است که فاز ساکن در کروماتوگرافی لایه نازک لایه ای از جاذب (معمولا ژل سیلیکا یا اکسید آلومینیوم) است و فاز ساکن در کروماتوگرافی کاغذی کاغذ با جاذب کمتر است.
اصل کروماتوگرافی کاغذی
دو نوع کروماتوگرافی کاغذی بر اساس دو اصل متفاوت وجود دارد. بر اساس مقاله، اصل اول کروماتوگرافی جذب بر اساس درجات مختلف برهمکنش بین مولکول ها و فاز ساکن است. مولکول های با میل ترکیبی بالا برای مدت طولانی جذب می شوند و در نتیجه سرعت حرکت آنها در ستون کاهش می یابد. با این حال، مولکول های با میل ترکیبی کم با سرعت بیشتری حرکت می کنند، بنابراین مولکول ها اغلب به بخش های مختلف تجزیه می شوند. کروماتوگرافی جذب بین فاز جامد و مایع که در آن سطح جامد کاغذ فاز ساکن و فاز مایع فاز متحرک است.
نوع دیگری از این کروماتوگرافی، کروماتوگرافی پارتیشن کاغذی است. کروماتوگرافی کاغذی بر این اصل استوار است که رطوبت روی کاغذ سلولزی به عنوان یک فاز ثابت برای مولکول هایی که در امتداد فاز متحرک حرکت می کنند، عمل می کند. بنابراین جداسازی مولکول ها بستگی به میزان جذب قوی آنها در فاز ساکن دارد. در کروماتوگرافی کاغذی، یک مفهوم اضافی از “عامل نگهداری” در طول جداسازی مولکول ها اعمال می شود. مقدار ماندگاری برای یک مولکول به عنوان نسبت فاصله طی شده توسط فاز متحرک و مسافت طی شده توسط مولکول تعیین می شود.
فاز ثابت به عنوان یک کاغذ سلولزی با کیفیت خوب انتخاب می شود. ترکیبات مختلفی از حلال های آلی و معدنی به عنوان فاز متحرک در نظر گرفته می شوند. تقریباً 2-200 میکرولیتر از محلول نمونه به پایه کاغذ تزریق می شود و اجازه داده می شود تا در هوا خشک شود. سپس کاغذ بارگذاری شده نمونه با دقت در فاز متحرکی که ارتفاع آن بیش از 1 سانتی متر نباشد غوطه ور می شود. پس از رسیدن فاز متحرک به لبه کاغذ، کاغذ بیرون کشیده می شود. ضریب نگهداری محاسبه می شود و اجزای جداگانه با تکنیک های مختلف شناسایی می شوند.
فاز ثابت: – کاغذ کروماتوگرافی
فاز متحرک: – حلال مناسب
انواع کروماتوگرافی کاغذی
کروماتوگرافی کاغذی صعودی: – این تکنیک با حرکت حلال در جهت رو به بالا مطابق با نام خود است.
کروماتوگرافی کاغذی نزولی: – به دلیل کشش گرانشی و اثر مویرگی، حلال به سمت پایین جریان می یابد، از این رو کروماتوگرافی کاغذی نزولی نامیده می شود.
کروماتوگرافی کاغذی صعودی و نزولی: – در این نوع کروماتوگرافی کاغذی، حرکت حلال پس از یک نقطه خاص در دو جهت انجام می شود. حلال ابتدا روی کاغذی که روی میله ای تا شده است به سمت بالا حرکت می کند و پس از عبور از میله به حرکت رو به پایین خود ادامه می دهد.
کروماتوگرافی کاغذی شعاعی یا دایره ای: – نمونه در مرکز کاغذ صافی دایره ای قرار می گیرد. پس از خشک شدن لکه، کاغذ صافی به صورت افقی روی ظرف پتری حاوی حلال چسبانده می شود.
کروماتوگرافی کاغذی دو بعدی: موادی که دارای مقدار RF (ضریب نگهداری) یکسانی هستند را می توان با کمک کروماتوگرافی کاغذی دو بعدی حل کرد.
نمونه ای از کروماتوگرافی کاغذی
کروماتوگرافی کاغذی به طور سنتی برای تجزیه و تحلیل رنگ های مواد غذایی در بستنی، شیرینی ها، نوشیدنی ها و نوشیدنی ها، مرباها و ژله ها استفاده می شود.
کاربرد کروماتوگرافی کاغذی
کروماتوگرافی کاغذی برای تعیین خلوص محصولات مختلف دارویی انجام می شود. همچنین می توان از آن برای تشخیص آلودگی در نمونه های مختلف مانند غذا و نوشیدنی استفاده کرد.
از این روش می توان برای جداسازی ناخالصی ها از محصولات مختلف صنعتی نیز استفاده کرد.
آنالیز مخلوط های واکنش نیز از طریق کروماتوگرافی کاغذی در آزمایشگاه های شیمیایی انجام می شود.
کروماتوگرافی کاغذی همچنین در علم پزشکی قانونی به منظور کشف مولکول های DNA در محلول مشخصی که تجاوز جنسی و سایر جنایات توسط مجرمان به طور منظم انجام می شود، استفاده می شود.
مزیت کروماتوگرافی کاغذی
مزایای کروماتوگرافی کاغذی به شرح زیر است:
• حداقل مقدار مواد کمی برای این کروماتوگرافی مورد نیاز است.
• این کروماتوگرافی نسبت به سایر روش های کروماتوگرافی هزینه کمتری دارد.
• این کروماتوگرافی می تواند ترکیبات آلی و معدنی ناشناخته را شناسایی کند.
• این کروماتوگرافی در مقایسه با سایر روش ها یا ابزارهای تحلیلی فضای بسیار کمی را اشغال می کند.
معایب کروماتوگرافی کاغذی
معایب کروماتوگرافی کاغذی به شرح زیر است:
• مقدار زیادی از نمونه را نمی توان روی این کروماتوگرافی اعمال کرد کروماتوگرافی کاغذی در آنالیز کمی بی تاثیر است.
• این کروماتوگرافی نمی تواند مخلوط های پیچیده را جدا کند.
• این کروماتوگرافی دقت کمتری نسبت به HPLC یا HPTLC دارد.
