Kromatografi dan Pemisahan Campuran

Letakkan satu titik dakwat hitam pada kertas turas, kemudian biarkan hujung kertas itu menyentuh air. Apabila air naik melalui kertas, titik itu boleh merebak menjadi beberapa jalur warna yang berbeza. Banyak dakwat hitam sebenarnya campuran beberapa pewarna, dan air telah memisahkannya. Kaedah ini dipanggil kromatografi, dan ia digunakan untuk memisahkan dan menganalisis campuran.

Fasa bergerak dan fasa pegun

Dalam kromatografi kertas, kertas selulosa menyokong fasa pegun pada permukaannya, manakala pelarut yang bergerak melalui kertas bertindak sebagai fasa bergerak. Komponen campuran bergerak pada kadar berbeza kerana tahap interaksinya dengan kedua-dua fasa berbeza. Pelarut naik melalui kertas dan membawa komponen campuran bersamanya. Setiap komponen tertarik kepada kertas dan larut dalam pelarut pada tahap yang berbeza. Komponen yang lebih larut dalam pelarut dan kurang melekat pada kertas bergerak lebih jauh, manakala komponen yang lebih melekat pada kertas bergerak lebih perlahan. Perbezaan inilah yang memisahkan komponen. Mekanisme yang tepat bergantung pada jenis kertas dan pelarut.

Mengukur kedudukan komponen

Jarak yang dilalui sesuatu komponen boleh dibandingkan dengan jarak yang dilalui pelarut. Nisbah ini dipanggil nilai Rf, iaitu jarak bintik daripada garis permulaan dibahagi dengan jarak hadapan pelarut daripada garis yang sama. Nilai Rf tidak melebihi 1, dan ia bergantung pada jenis kertas, pelarut dan keadaan kajian, jadi nilai Rf hanya boleh dibandingkan jika keadaan yang sama digunakan.

Daripada kertas kepada makmal

Prinsip yang sama digunakan dalam kaedah yang lebih canggih. Dalam kromatografi gas (GC) dan kromatografi cecair berprestasi tinggi (HPLC), fasa bergerak ialah gas atau cecair yang mengalir melalui turus berisi fasa pegun. Pengesan merekodkan isyarat apabila setiap komponen keluar, dan hasilnya dipaparkan sebagai kromatogram. Kedudukan puncak membantu mengenal pasti bahan, tetapi pengesahan yang kukuh sering memerlukan bahan piawai atau kaedah pengesanan tambahan.

Sejarah penemuan

Pada awal abad ke-20, ahli botani Mikhail Tsvet memisahkan pigmen daun, seperti klorofil dan karotenoid, dengan menuangkan ekstrak daun ke dalam turus berisi serbuk kalsium karbonat lalu membasuhnya dengan pelarut. Pigmen itu terpisah menjadi jalur berwarna yang berlainan sepanjang turus. Beliau menggunakan perkataan kromatografi, yang bermaksud tulisan warna, bagi kaedah ini. Pada awal 1940-an, Archer Martin dan Richard Synge membangunkan kromatografi partisi, dan mereka dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Kimia pada 1952.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?