Language
Country/Area
No result found
Sức hấp dẫn của Rƒ: Con số bí ẩn này ảnh hưởng như thế nào đến chuyển động của các phân tử trên giấy?
Sắc ký giấy là phương pháp phân tích được sử dụng để tách các hóa chất có màu hoặc các chất khác. Mặc dù kỹ thuật này hiện nay chủ yếu được sử dụng như một công cụ giảng dạy, nhưng trong phòng thí nghiệm, nó đã được thay thế bằng các phương pháp sắc ký khác như sắc ký lớp mỏng. Phương pháp phân tích này bao gồm ba thành phần: pha động, pha tĩnh và môi trường hỗ trợ. Pha động là dung dịch nổi lên nhờ lực mao dẫn trên pha tĩnh, thường bao gồm dung môi hữu cơ không phân cực và pha tĩnh là dung môi vô cơ phân cực, nước. Ở đây, giấy đóng vai trò như một chất hỗ trợ cho pha tĩnh, với các phân tử nước được giữ trong các khoảng trống trong mạng lưới sợi của giấy.
Sự khác biệt chính giữa sắc ký lớp mỏng và sắc ký giấy là ở chỗ trong sắc ký lớp mỏng, pha tĩnh là lớp hấp phụ (thường là silica gel hoặc nhôm oxit) trong khi ở sắc ký giấy, người ta sử dụng lớp giấy có ít hấp phụ hơn.
Trong một biến thể của sắc ký giấy, sắc ký hai chiều, người ta sử dụng hai dung môi và xoay giấy 90 độ ở giữa, điều này rất hữu ích để tách các hỗn hợp phức tạp có độ phân cực tương tự, chẳng hạn như axit amin.
Giá trị Rƒ, chất tan và dung môi
Giá trị Rƒ (Hệ số lưu giữ) được sử dụng để xác định tỷ lệ giữa khoảng cách di chuyển của chất tan và khoảng cách di chuyển của dung môi. Giá trị này được sử dụng trong sắc ký để định lượng mức độ giữ lại mẫu trong pha tĩnh so với pha động. Thông thường, giá trị Rƒ được biểu thị dưới dạng số thập phân. Nếu dung dịch có giá trị Rƒ bằng 0, điều đó có nghĩa là chất tan vẫn ở trong pha tĩnh và không di chuyển. Khi giá trị Rƒ là 1, điều đó có nghĩa là chất tan không có ái lực với pha tĩnh và di chuyển cùng với mặt trước của dung môi.
Ví dụ, nếu một hợp chất di chuyển 9,9 cm và mặt trước dung môi di chuyển 12,7 cm, giá trị Rƒ có thể được biểu thị là Rƒ = 9,9/12,7 = 0,779 hoặc 0,78. Giá trị Rƒ sẽ thay đổi giữa các dung môi khác nhau, tùy thuộc vào nhiệt độ trong thí nghiệm và dung môi được sử dụng.
Sắc tố và Độ phân cực
Sắc ký giấy có thể được sử dụng để kiểm tra độ tinh khiết của hợp chất và xác định các chất vì kỹ thuật này tương đối nhanh và chỉ cần một lượng nhỏ vật liệu. Quá trình tách này dựa trên nguyên lý phân phối. Vật liệu sẽ phân chia giữa pha tĩnh, là nước giữ trong các sợi giấy, và pha động, là dung dịch tráng chảy qua pha tĩnh.
Khi một mẫu hóa chất nhiều màu được đặt trên giấy lọc, các màu sẽ tách ra khi dung môi di chuyển qua, hòa tan các phân tử theo độ phân cực của chúng.
Nếu một mẫu chứa nhiều màu, điều này có nghĩa là mẫu đó phải chứa nhiều phân tử khác nhau. Vì cấu trúc hóa học của mỗi phân tử khác nhau nên khả năng mỗi phân tử có độ phân cực khác nhau cũng khác nhau, do đó độ hòa tan của chúng trong dung môi cũng khác nhau. Độ hòa tan không đồng đều này khiến các phân tử có màu sắc khác nhau tách ra ở các vị trí khác nhau trên giấy và độ hòa tan càng cao thì các phân tử rắn càng nổi lên cao.
Các loại sắc ký giấy
Phương pháp rửa giải xuống
Trong phương pháp này, dung môi sẽ chảy xuống giấy. Pha động được đặt trong chất lỏng nhỏ giọt liên tục, điểm mẫu được giữ ở phía trên cùng của tờ giấy và dung môi chảy xuống từ phía trên.
Phương pháp rửa ngược
Trong phương pháp này, dung môi di chuyển từ dưới lên trên và cả mẫu và dung môi đều di chuyển lên trên. Phương pháp này rất hiệu quả để tách các chất hữu cơ và vô cơ.
Phương pháp lai
Kỹ thuật này là sự kết hợp của hai phương pháp trên. Đến thời điểm quan trọng, phần giấy hướng lên trên có thể được gập lại để chuyển sang chế độ xả xuống dưới.
Sắc ký vòng
Trong sắc ký tròn, một tờ giấy lọc tròn có mẫu ở giữa được đặt trong đĩa petri chứa dung môi. Khi dung môi bắt đầu dâng lên, các phân tử sẽ tạo thành các vòng tròn đồng tâm trên giấy.
Sắc ký hai chiều
Sắc ký hai chiều sử dụng giấy hình vuông hoặc hình chữ nhật, mẫu được áp vào một góc rồi xoay 90 độ để phát triển lần thứ hai.
Lịch sử của sắc ký giấy
Năm 1943, Martin và Synge đã phát hiện ra sắc ký giấy, lần đầu tiên cung cấp một công cụ để nghiên cứu, tách và xác định các thành phần thực vật. Sau đó, lĩnh vực này phát triển nhanh chóng sau năm 1945, thúc đẩy hầu hết các công trình nghiên cứu theo công nghệ này.
Sự phát triển của công nghệ này đã thay đổi nhận thức của cộng đồng khoa học về phương pháp phân tích và tách hóa học và thúc đẩy sự tiến bộ của nhiều nghiên cứu liên quan.
Trong thời đại ngày nay khi chúng ta ngày càng khám phá sâu hơn về phân tử và hóa học, liệu chúng ta có hiểu hết tiềm năng của Rƒ đối với các kỹ thuật phân tích khác không?
