KROMATOGRAFİ VE ÇEŞİTLERİ

Bir karışımın bileşenlerini, bunlara seçimsel ilgi gösteren iki ya da daha çok evreden oluşmuş sistemler arasında farklı göçlerine bakarak tanımak, gerektiğinde niceliklerini belirlemek amacıyla yapılan ve ayırma işlemine dayanan analitik yöntemdir.
Kromatografi terimi başlangıçta, örneğin bitkisel pigmentlerde olduğu gibi cisimleri renklerine göre ayırma işleminden kaynaklandı, ama zamanla uygulama alanı oldukça genişledi. Kromatografi günümüzde son derece duyarlı ve etkin bir ayırma yöntemi olarak kabul edilmektedir.

Kromatografik ayırmaların bulucusu Rus bilim adamı botanikçi Michael Tswett’dir.Tswett yeşil yapraklardan elde ettiği çözeltiyi toz haline getirilmiş kalsiyum karbonatla doldurulmuş cam bir kolondan geçirerek çözeltide bulunan klorofil,ksantofil gibi renkli maddeleri kolonda ayrı tabakalar halinde ayırmayıbaşarmıştır.Bu renkli tabakalardan esinlenerek yaptığı ayırmaya kromatografi adını vermiştir.

 Kromatografik ayırmalar ,biri sabit öteki hareketli olan iki faz arasında gerçekleştirilir.Ayrılması istenen madde veya maddeler çözünmüş halde hareketli faza ilave edilir.Hareketli faz sıvı ,gaz veya süper kritik bir akışkan olabilir.Hareketli faz bir kolon içinde,ya normal gravitasyon kuvvetiyle veya basınçla kolondaki sabit faz içinden aşağı doğru indirilir.Bu indirme esnasında hareketli fazda çözünmüş halde bulunan maddelerle sabit faz arasında fiziksel ve kimyasal bazı çekim kuvvetleri meydana gelir.bu çekim kuvvetleri her madde için ayrıdır.Bundan dolayı hareketli faz,sabit faz içinden veya yüzeyinden aşağıya doğru inerken içinde bulunan maddelerin kolon içindeki hızları farklı farklı olur.Sabit fazla arasındaki çekim kuvveti en az olan kolon içinde en hızlı yol alırken ,sabit fazla arasındaki çekim kuvveti en çok olan,en yavaş yol alır. Kolonun tepesinden aynı anda bırakılan maddeler kolonun altına farklı zamanlarda ulaşırlar. İşte bu esnada her maddenin tanecikleri kendi aralarında kümeler meydana getirerek kolondan aşağıya doğru bantlar halinde yol alırlar. Ayrılması istenen maddeler renkliyse, her madde kolonda ayrı ve renkli bir bant(halka)halinde görülür.Bu renkli bantların kolonun alttaki ucundan çıkmaları gözle takip edilebilir.ve bu bant şeklindeki çözeltiler farklı kaplara alınarak bir karışımdan ayrılmış olurlar. Bunun için kolonun alt ucuna bir musluk takılabilir. Bu arada iki hususun altını çizmekte yara var.

 Sabit faz hareketli fazda hiç çözünmez.

• Kolay anlaşılır olması için burada açıklamalar kolon kromatografisi üzerinde yapılmıştır.

 Kromatografi metotları fiziksel olarak,

• Kolon ,
• Düzlem (kağıt,ince tabaka)      olmak üzere ikiye ayrılır.

    Kolon üzerinde kurulan kromatografilerde yukarda da söylendiği gibi hareketli faz kolondaki sabit faz içinden geçerek kolonun altına iner.

    Düzlem üzerine kurulan kromatografide hareketli faz (ortam),ya kapiler olaylarla veya yerçekimi (gravitasyon) kuvvetiyle hareket eder.Bu tür kromatoğrafilerde sabit faz,ya düz bir levha üzerine muntazam olarak yayılmış özel bir madde (silika jel,alüminyum oksit gibi)veya kağıt gibi lifli bir maddedir.Bu iki tür kromatografide kurulan dengeler ve teoriler aynıdır.

 Adsorpsiyon Kolon Kromatografisi

 Genel olarak sabit faz olarak ince öğütülmüş kalsiyum karbonat ,alüminyum oksit,talk,slikajel gibi maddeler,hareketli faz olarak da ,su,alkol,aseton,kloroform,toluen,gibi çözücüler kullanılabilir.Gerek hareketli,gerekse sabit fazların seçimi oldukça ampiriktir.Hangi hareketli fazla hangi sabit fazın iyi sonuç vereceği ancak denenerek bulunur.Seçilen sabit faz,bir büretin alt kısmına pamuk veya cam pamuğu konduktan sonra sıkıca doldurulur.Doldurma sabit faz olarak kullanılacak madde,analizi yapılacak numunenin çözüldüğü çözücüde bir beherde iyice karıştırılarak bulamaç haline getirilir.Karıştırma hava kabarcıkları kalmayana kadar devam eder.Ondan sonra numuneyi ihtiva eden çözücü kolona yukarıdan aşagıya verilir.Maddelerin yerleri kolonda ayrı ayrı görülünceye kadar kolonun tepesinden çözücü ilave edilir.

    Çeşitli maddelerin adsorplayıcı tabaka veya sabit tabaka üzerinde adsorplanma dereceleri farklı olduğundan, kromatogram esnasında maddeler yukarıdan aşagıya farklı yerlerde toplanır.Maddeler farklı renklerdeyse yerleri kolaylıkla tespit edilir.

 Partisyon Kromatografisi

    Partisyon kromatografisi en kuvvetli ayırma metotlarından birisidir.Bu metotla özellikleri birbirine çok yakın maddeler ayrılabilir.Örneğin;bir protein hidrolizinden meydana gelen amino asitler,şeker türevleri,alkoller bu yöntemle ayrılır.

Jel Filtrasyon Kromatografisi

 Molekül büyüklüklerine göre ayrılırlar. Doğal jel olarak selüloz, yapay olarak sphodex kullanılır. Bu katı, kullanılan çözücüyle şişer ve jel halini alır. Küçük moleküller difüzyonla kolonu terk ederler. En son en küçük moleküller kolonu terk eder. En başta büyük moleküller difüze olmadan terk eder.

Kağıt Kromatografisi

    Kağıt kromatografisinde bir birinde az çözünen iki sıvı kullanılır. Bunlardan birisi genellikle sudur. Analizi yapılacak sulu maddeden kapiler bir boruyla alınan bir kısım,süzgeç kağıdının alt kısmında bir noktaya emdirilir ve orada kurutulur,bir leke meydana getirilir.Bu leke suyla doyurulmuş bir organik çözücü içine daldırılır.Suyla doyurulmuş çözelti kağıtta yükselirken beraberinde bu leke içindeki maddeleri sürükler ve çeşitli lekeler meydana gelir.Maddeler renkliyselekeler kolaylıkla görülür. Renkli degilse bir ayıraçla ayrılır.

Bir filtre kağıdı içinde örnek olan çözeltiye batırılırsa, çözelti kağıt boyunca yükselir. Çözelti içinde farklı iyonlar birbirinden farklı hızlarda yükselir. Böylelikle iyon grupları birbirinden ayrılmış olur. Daha sonra bu filtre kağıdı özel çözeltilerle banyo edilir. Daha sonra elementlerin cinsi bantların renklerine göre ve aldıkları konumlara göre saptanır.

Bu yöntemin en iyi tarafı kimyasal yolla birbirinden ayrılması zor olan minerallerin bu yöntemle kolayca ayrılabilmesidir. Ancak bu deneyin yapılması için ortamdaki rutubet oranının çok düşük olması gerekir.