U3F1ZWV6ZTM1NjY3ODA4MTcwX0FjdGl2YXRpb240MDQwNjcwNTU4MTQ=
recent
أحدث المقالات

كروماتوغرافيا السائل عالية الاداء | اجزاء الجهاز - مواصفات الاجزاء - ألية عمله

كروماتوغرافيا السائل عالية الاداء | اجزاء الجهاز - مواصفات الاجزاء - ألية عمله

كروماتوغرافيا السائل عالية الاداء | اجزاء الجهاز - مواصفات الاجزاء - ألية عمله
كروماتوغرافيا السائل عالية الاداء | اجزاء الجهاز - مواصفات الاجزاء - ألية عمله

 تعتبر هذه التقنية أحد الطرق الأساسية لتحليل العديد من المواد العضوية , حيثُ تستخدم لفصل المنتجات المطلوبة عن غيرها في مزيج التفاعل , كما تُعتبر هذه التقنية وسيلة للتحليل الوصفي والتقدير الكمي للمكون .


مبدأ عمل HPLC هو نفسهُ مبدأ عمل الكروماتوغرافيا الورقية , حيثُ يتحرك السائل (الطور المتحرك ) على صلب ( الطور الثابت ) وتمتاز هذه التقنية بالدقة والحساسية والكفاءة العالية .

مكونات جهاز الHPLC :


يتكون جهاز HPLC من عدة اجزاء هي على الشكل التالي:

1- وعاء خارجي قدّ يكون دورق أو كأس زجاجي بشرط أن يكون نظيف يتم وضع المذيب أو الوسط المتحرك فيه ويجب أن يكون مفرغ من الهواء و الغازات .

2- أنابيب التوصيل بين الوسط المتحرك والمضخة ويجب أن تكون خاملة كيميائياً وعادةً تكون مصنوعة من الفولاذ الغير قابل للصدأ أو البلاستيك الخامل.

3- المضخة والتي تقوم بضخ المذيب أو الوسط المتحرك الى عمود التحليل تحت ضغط عالٍ وذلك لضمان سريان الوسط المتحرك بشكل دقيق ومستمّر وبنبض ثابت .

4- عينية الحقن حيثُ يتم حقن العينة المراد تحليلها في عمود التحليل بشكل آلي أو يدوي بواسطة محقن أو صمام حقن وصمامات الحقن لها قدرة على الحقن عند الضغط العالي وهي ايضاً تحقن حجوم مضبوطة .

5- عمود التحليل والذي يعتبر قلب النظام في تقنية HPLC وتصنع عادةً أعمدة التحليل من الزجاج السميك أو الفولاذ الصلب الغير قابل لصدأ والمضاد للتآكل أو البوليمرات وذلك لتحمُل ضغط الطور المتحرك العالي , كَما توجد في داخل عمود التحليل المادة المعبأة التي تُشكل الطور الثابت حيثُ يتم حقن العينة المُراد تحليلها داخل العمود ويتم الكشف عن مكوناتها بواسطة الكاشف المستخدم .

 6- الكاشف ومهمتهُ مراقبة المواد المذابة داخل عمود التحليل عند خروجها منهُ حيثُ يقوم بإرسال إشارات كهربائية أو كيميائية تتناسب مع مستوى معين للمادة المستخرجة وذلك وفقاً لنوع الكاشف المستخدم ولخواص العينة المراد تحليلها .

7- المُسجل أو الكروماتوغرام ويكون موصول بالكاشف حيثُ يستقبل الإشارات التي يُرسلها الكاشف ويقوم بتحليلها وإخراجها على شكل مخطط بياني يظهر على شاشة الحاسوب .
كروماتوغرافيا السائل عالية الاداء | اجزاء الجهاز - مواصفات الاجزاء - ألية عمله

الأن وبعدَ أن تعرفنا على أجزاء جهاز HPLC سوفَ نستعرض مواصفات تلكَ الأجزاء و كيفَ نقوم بتحليل عينة ما بواسطة جهاز HPLC


موضوعات قد تهمك

مواصفات أجزاء جهاز ال HPLC


 -الطور المتحرك : عبارة عن مُذيب أو مزيج من المُذيبات حيث يختلف سلوك هذا الطور وفقاً لسلوك الطور الثابت ( المادة المعبأة في عمود التحليل ) حيثُ يمكن تحضير مُذيب ذي قطبية معينة وذلك بمزج مُذيبين أو أكثر مختلفين في القطبية تُناسب عملية فصل العينة المُراد تحليلها , كأن نُذيب الماء الشديد القطبية مع مُذيب أخر وهو الأسيتونتريل ذي القطبية الأقل ويجب أن يتلائم الطور المتحرك مع الكاشف المستخدم أي يجب ألاتظهر مكونات المذيب في مجالات الكشف عن مكونات العينة.

مثلاً عند إستخدام كاشف إمتصاص الأشعة فوق البنفسجية uv يجب ألايُظهر الطور المتحرك أي عملية إمتصاص على طول الموجة التي يجري عندها تقدير مكونات العينة .

-الطور الثابت : عبارة عن جزيئات من مادة صلبة ذات حجم ميكروني صغير جداً M-6^10 يُغطي مادة دعامية مثل جزيئات السليكا الموجودة داخل عمود التحليل و يرتبط معها بقوى طبيعية , يجب أن يبقى تركيز الطور الثابت داخل عمود التحليل ثابتاً أي يجب ألايُذاب في الطور المتحرك ولذلك يتم إشباع الطور المتحرك بطور الثابت قبل دخوله الى عمود التحليل وعند درجة حرارة العمود نفسها أو أن يتم إرتباط الطور الثابت كيميائياً مع سطح المادة الدعامية حتى لايذوب في الطور المتحرك .

- المضخة : هناك عدة شروط يجب توافرها في المضخة المستخدمة في تقنية HPLC وهي:

  • القدرة على ضخ الوسط المتحرك ( المذيب ) بمعدل 0 - 10 مل / دقيقة 
  • يجب أن يكون القطر الداخلي للمضخة أقل ما يمكن وذلك للحصول على معدل سريان ثابت لطور المتحرك
  • يجب ان تكون النبضات ( معدل السريان/ الضغط ) أقل ما يمكن
  • أن تكون ذات ضغط عالي وذلك لسريان العالي لطور المتحرك داخل عمود التحليل 
 يتوقف ضغط المضخة على لزوجة المُذيب ( الطور المتحرك ) وحجم جزيئات المادة المعبأة ( الطور الثابت ) وأبعاد عمود التحليل.

ومنَ المضخات المستخدمة في تقنية HPLC :

  • مضخة حقنة ذات مسار وبرغم من سهولة التحكم في معدل السريان إلا أنها غير مناسبة لتغيير المذيب .
  • المضخة المزدوجة الترددية التي تمتاز بحجم صغير يتراوح بين 35-40 ميكرولتر وضغط خارجي كبير حيثُ أنها لاتتأثر بلزوجة المُذيب أو بضغط العكسي لعمود التحليل .

-عمود التحليل : تصنع أعمدة HPLC كما ذكرنا سابقاً من الفولاذ الغير قابل لصدأ أو الزجاج السميك أو البوليمرات مثل ( بولي إيتيل كيتون ) أو مزيج من الفولاذ الغير قابل لصدأ والزجاج أو مزيج من الفولاذ الغير قابل لصدأ و البوليمرات يتراوح طول أعمدة التحليل النموذجية بين 3-5 سم , ويبلغ قطرها الداخلي 1-5 ملم كلما إنخفض قطر الجزيئات المعبأة داخل العمود تزداد كفاءة HPLC .

عادةً ما تكون الأعمدة معبأة بجزيئات حبيبية مصنوعة من البوليمر يحيط بها طبقة رقيقة من السيلكا أو راتنجات إصطناعية مثل ( البوليسترين- ديفينيل- بنزين ) أو الألومينا أو اي نوع أخر من راتنجات التبادل الأيوني , عادةً مايكون لعمود التحليل الذي تجري بداخله عملية فصل مكونات العينة عمود حماية يقع بين منطقة حقن العينة والطور المتحرك مهمته إزالة الجسيمات والملوثات والجزيئات الموجودة في الطور المتحرك مما يحُسن من أداء هذا الطور وعمود حراسة يقع بين منطقة حقن العينة وعمود التحليل مهمته إزالة الشوائب من المذيب

 يجب أن تكون المسافة بين عمود التحليل والكاشف أقل ما يمكن وذلك لمنع حدوث أخطاء في التحليل ,  يتم التحليل بواسطة HPLC عادةً في درجة حرارة الغرفة ولكن في بعض الحالات نحتاج حرارة اعلى فلذلك نستخدم أعمدة ساخنة حيثُ يجري الفصل عند درجة حرارة 60-80cْ

 يوجد ثلاث أنواع من الأعمدة المستخدمة في HPLC :


  • سائل - سائل : يكون الطور الثابت سائل مرتبط أو ممتص بسطح العمود وهذا النوع غير دقيق
  • سائل - صلب : يكون الطور الثابت مادة صلبة
  • أعمدة التبادل الأيوني : يكون الطور الثابت عبارة عن راتنج التبادل الأيوني حيثُ تحدث تفاعلات التبادل الايوني بين العمود والطور الثابت بداخله . 

-الكاشف : بعد أن يقوم الطور المتحرك بتحليل العينة داخل عمود التحليل يمرّ عبر الكاشف الذي يستجيب لمكونات العينة ويقوم بإرسال إشارات كهربائية او كيميائية او الكترونية وذلك وفقاً للكاشف المستخدم .


هناك العديد من الكواشف المستخدمة في تقنية HPLC ولكن الأكثرها شيوعاً هو كاشف إمتصاص الأشعة فوق البنفسجية uv حيثُ لايحدث فيه تكسير لمكونات العينة ويكشف عن تراكيز صغيرة جداً تقدر بنانومتر , طريقة عمله تعتمد على إمتصاص المركبات العضوية للإشعاعات في منطقة uv فعند مرور شعاع في منطقة uv خلال محلول العينة فإن الأمتصاص يتناسب طرداً مع تركيز العينة ,

 مصدر أشعة uv إما لمبة الزئبق التي تبث إشعاع ذو طول موجي واحد 254 نانومتر أو لمبة ديتريوم التي تبث إشعاع عند أطوال موجية مختلفة أي يمكن التحكم في الطول الموجي التي يجري عندها إمتصاص المركبات الموجودة بتراكيز صغيرة جداً وبتالي نمنع تداخل المركبات ذات التراكيز العالية .
كما أنه يمكن ضبط الطول الموجي عند أقصى إمتصاص للمادة .

-كما توجد أنواع أخرى من الكواشف نذكر منها:

  • - كاشف معامل الأنكسار : حيثُ يتم تقدير معامل الأنكسار لطور المتحرك عند فصل مكونات العينة التي يحملها
  • - كاشف مطياف الكتلة : يتم تشريد مكونات العينة لتوليد جزيئات مشحونة ثم يتم حساب نسبة الكتلة الى الشحنة
  • - الكواشف التوصيلية : يتم قياس التوصيل الحراري لمكونات العينة حيثُ يستدل من خلاله على ماهية هذه المكونات

-الكروماتوغرام : يظهر الكاشف أستجابة لوجود أي مكون وترسل تلك الأستجابة للمسجل او الكروماتوغرام حيثُ يقوم بتجميع وتحليل وتخزين النتائج الكروماتوغرافية يتميز الكروماتوغرام بتالي:
- الوقت الذي يقضيه أي مكون داخل عمود التحليل وفق ظروف موحدة يكون ثابت وبتالي تؤخذ هذه الأرقام وتقارن مع أرقام المواد القياسية العالمية فهو وسيلة لتحليل الوصفي
- المساحة الموجودة تحت كل قمة والتي تظهر على الحاسب تتناسب طرداً مع تركيز المكون في العينة وبتالي يمكن التقدير الكمي للمكون .


الاسمبريد إلكترونيرسالة