Peamine erinevus - paber vs õhuke kiht vs veeru kromatograafia
Paberkromatograafia, õhekihikromatograafia ja kolonnkromatograafia on kolme tüüpi kromatograafiatehnika. Peamine erinevus paberikromatograafia, õhekihikromatograafia ja kolonnkromatograafia vahel põhineb kromatograafiatehnikas kasutatud statsionaarse faasi tüübil. Paberkromatograafias kasutatakse statsionaarseks faasiks tselluloospaberit, õhukese kihi kromatograafias kasutatakse statsionaarseks faasiks alumiiniumoksiidi või silikageeli, samas kui kolonnkromatograafias kasutatakse statsionaarseks faasiks sobiva maatriksimaterjaliga pakitud kolonni.
Biomolekulide, nagu valgud ja süsivesikud, eraldamise ja identifitseerimise protsessis on kromatograafia oluline kasutatav biofüüsikaline tehnika. Kromatograafia eraldab ühendid nende lahustuvuse, suuruse ja laengu põhjal. Eraldamismehhanismi põhjal kasutatakse kromatograafias selliseid mehhanisme nagu ioonivahetus, neeldumine, jaotumine ja suuruse väljajätmine ning kromatograafilisi meetodeid on kolm; nimelt paber, õhuke kiht ja kolonnkromatograafia. Paberkromatograafia põhineb ühendi tahke-vedeliku adsorptsioonil ja lahustuvusel ning statsionaarse faasina kasutatakse tselluloospaberit. Õhekihikromatograafia põhineb molekulide tahke-vedelikul 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.
SISU
1. Kromatograafia ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on paberkromatograafia
3. Mis on õhekihiline kromatograafia
4. Mis on kolonnkromatograafia
5. Paberi, õhukese kihi ja kolonnkromatograafia sarnasused
6. Kõrvuti võrdlus - paber vs õhuke kiht vs Kolonnkromatograafia tabelina
7. Kokkuvõte
Mis on paberkromatograafia?
Paberkromatograafia on lihtsaim kasutatud kromatograafia tüüp ja seda ei kasutata ulatuslikeks uuringuteks. Seda kasutatakse peamiselt tudengilaborites biomolekulide, näiteks segudes sisalduvate aminohapete ja süsivesikute tuvastamiseks. Paberkromatograafias kasutatakse statsionaarset faasi, mis on valmistatud tselluloospaberi või Whatmani filterpaberi abil, ja liikuvat faasi, mis valmistatakse tavaliselt orgaaniliste lahustite, näiteks n-butanooli jne abil. Statsionaarne faas on küllastunud veega, muutes statsionaarse faasi vedelaks. Seega, kui ühendeid märgatakse ja lastakse liikuva faasi juuresolekul töötada, sõltuvalt ühendite lahustuvusest, need eraldatakse. Seega saab kromatogrammi väljatöötamisel teha värvimist, et määrata iga ühendi pikkus. Seeläbi saab arvutada retentsiooniteguri.
Joonis 01: Paberkromatograafia
Paberkromatograafiat saab täiendavalt klassifitseerida kasvavaks paberikromatograafiaks ja kahanevaks paberikromatograafiaks sõltuvalt töötava lahusti suunast.
Mis on õhekihiline kromatograafia?
Õhukihikromatograafia või TLC on tavaliselt kasutatav tehnika segus esinevate erinevate aminohapete tuvastamiseks või valkude identifitseerimiseks. Eraldamise tehnika põhineb tahke-vedeliku adsorptsioonil. Õhekihikromatograafia ajal kasutatakse statsionaarseks faasiks alumiiniumoksiidist või silikageelist plaati. Lahusti segu varieerub vastavalt vajadusele ja võib lahusti valmistamiseks kasutada erinevaid orgaaniliste ühendite kombinatsioone, nagu n-butanool, äädikhape ja vesi. Eraldatavad ühendid märgatakse plaadil ja kastetakse lahusti segusse. Kui lahusti on plaadi antud kapillaarse toime alusel üles liikunud, liiguvad ka plaadil märgatud ühendid, sõltuvalt nende lahustuvusest lahustis.
Joonis 02: õhukese kihi kromatograafia
Laigud tuvastatakse pärast kromatogrammi erinevate värvimismeetoditega. Mõned kasutavad ninhüdriiniga värvimist, mis on üsna toksiline värvimismeetod. Tänapäevastes õhukese kihi kromatogrammides kasutatakse kromatogrammi vaatamiseks pärast sõitu fluorestsentsmeetodeid. Sõltuvalt läbitud vahemaadest saab arvutada iga ühendi retentsiooniaja. Seda saab kasutada kasutatud segu põhjal eraldatud ühendi tüübi tuvastamiseks. TLC-d kasutatakse peamiselt aminohapete tuvastamiseks valgusegus ja ka segus esinevate erinevat tüüpi monosahhariidide eraldamiseks.
Mis on kolonnkromatograafia?
Kolonnkromatograafia on lai mõiste, mida kasutatakse mitut tüüpi kromatograafiatehnikate kirjeldamiseks, kus kasutatakse kolonnipõhist eraldamismeetodit. Kolonnkromatograafias kasutatakse ühendite eraldamiseks füüsikalist kolonni koos pakkematerjaliga. Eraldamine võib põhineda ühendite erinevatel füüsikalistel omadustel. Need omadused võivad olla laeng, suurus, 3D-konformatsioon ja seondumisvõime jne. Seega toimib maatriksmaterjaliga täidetud kolonn statsionaarse faasina ja kolonnile kantud pesupuhver toimib liikuva faasina.
Kui molekulid eraldatakse suuruse põhjal, pakitakse pakkematerjal viisil, mis jätab ühendite liikumiseks poorid. Seega elueeritakse kõigepealt suuremad molekulid, mis ei saa poore läbi voolata, samas kui väiksemate molekulide elueerimine võtab palju kauem aega.
Joonis 03: Kolonnkromatograafia
Kui molekulid eraldatakse nende laengu põhjal, sisaldab statsionaarne faas kas aniooni või katioonivahetit, mille külge ühendid nende laengu järgi tõmbuvad. Seega pesemisfaasis elueeritakse sidumata ühendid. Elueerimispuhvri lisamisel elueeritakse seotud laetud ühendid. Nende eluentide tuvastamine põhineb enamasti spektrofotomeetrilistel meetoditel.
Millised on paberõhukese kihi ja kolonnkromatograafia sarnasused?
- Kõiki paberi õhukese kihi ja kolonnkromatograafia kolme meetodit kasutatakse biomolekulide, näiteks aminohapete, valkude ja süsivesikute eraldamiseks.
- Paberi õhukese kihi ja kolonnkromatograafia tehnikatel on liikuv ja statsionaarne faas.
- Paberi õhukese kihi ja kolonnkromatograafia meetodites kasutatakse eraldamiseks biofüüsikalisi mehhanisme.
Mis vahe on õhukese paberikihi ja kolonnkromatograafia vahel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Paber vs õhuke kiht vs veeru kromatograafia |
|
| Paberkromatograafia | Paberkromatograafia on kromatograafiline meetod, mida kasutatakse ühendite eraldamiseks vedeliku-vedeliku adsorptsiooni ja lahustuvuse põhjal. Statsionaarse faasina kasutab see tselluloospaberit. |
| Õhukese kihi kromatograafia | Õhekihiline kromatograafia on veel üks kromatograafiline meetod, mis põhineb molekulide tahke-vedelal adsorptsioonil. Sellel on statsionaarne faas, mis on valmistatud alumiiniumoksiidist või silikageelist, 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 | Paberkromatograafias kasutatakse statsionaarsena Whatmani nitrotselluloosist valmistatud paberit. |
| Õhukese kihi kromatograafia | Alumiiniumoksiidi või ränigeeli kasutatakse õhekihikromatograafia statsionaarseks faasiks. |
| Kolonnkromatograafia | Kolonnkromatograafias kasutatakse statsionaarseks faasiks sobiva pakkematerjaliga pakitud kolonni. |
| Mobiilne faas | |
| Paberkromatograafia | Jooksev lahusti on paberikromatograafia liikuv faas. |
| Õhukese kihi kromatograafia | Jooksev lahusti on õhekihikromatograafia liikuv faas. |
| Kolonnkromatograafia | Pesupuhver on kolonnkromatograafia liikuv faas. |
| Eraldamiseks kasutatavad mehhanismid | |
| Paberkromatograafia | Paberkromatograafia põhineb tahke-vedeliku imendumisel. |
| Õhukese kihi kromatograafia | Õhekihiline kromatograafia põhineb tahke-vedeliku imendumisel. |
| Kolonnkromatograafia | Kolonnkromatograafia põhineb suuruse välistamisel, laengul ja kujust. |
| Elueerimispuhver | |
| Paberkromatograafia | Paberkromatograafiaga ei nõuta. |
| Õhukese kihi kromatograafia | Pole vajalik õhekihikromatograafia jaoks. |
| Kolonnkromatograafia | Nõutav kolonnkromatograafias. |
| Märkamine | |
| Paberkromatograafia | Värvimine ja retentsiooniteguri määramine. |
| Õhukese kihi kromatograafia | Värvimine ja retentsiooniteguri määramine. |
| Kolonnkromatograafia | Spektrofotomeetriline määramine. |
Kokkuvõte - paberi õhuke kiht vs kolonni kromatograafia
Paberkromatograafia, TLC ja kolonnkromatograafia on eraldamismeetodid, mida kasutatakse biomolekulide, näiteks valkude, aminohapete ja süsivesikute (peamiselt monosahhariidide) eraldamiseks. Paberkromatograafias kasutatakse statsionaarsena tselluloospaberit ja eraldamise mehhanism põhineb tahke-vedeliku adsorptsioonil. TLC kasutab ka tahke-vedeliku adsorptsioonimehhanisme. Molekulid eraldatakse statsionaarses faasis, sõltuvalt nende lahustuvusest liikuvas faasis. Kolonnkromatograafias kasutatakse eraldamiseks selliseid füüsikalisi omadusi nagu suurus, kuju, laeng ja ühendi molekulmass. Maatriksmaterjaliga täidetud kolonn toimib statsionaarsena, pesupuhver aga lahustifaasina. See on erinevus paberist õhukese kihi ja kolonnkromatograafia vahel.
