क्रोमैटोग्राफी | Chromatography in Hindi

Introduction

शब्द “क्रोमैटोग्राफी” ग्रीक से लिया गया है, क्रोमा का अर्थ है, “रंग,” और ग्रेफीन का अर्थ हैलिखना  क्रोमैटोग्राफी में एक mobile phase में विघटित होने वाला एक sample or sample extract शामिल है जो एक गैस, liquid या सुपरक्रिटिकल liquid हो सकता है। Phase को इस तरह चुना जाता है कि samples के component की प्रत्येक  phase में एक अलग घुलनशीलता हो। एक component जो stationary phase में काफी घुलनशील है, उस component की तुलना में इसके माध्यम से travell करने में अधिक समय लगेगा जो stationary phase में बहुत घुलनशील नहीं है लेकिन mobile phase  में बहुत घुलनशील है। गतिशीलता में इन अंतरों के परिणामस्वरूप, sample component  एक दूसरे से अलग हो जाएंगे क्योंकि वे stationary phase से pass करते हैं। HPLC (उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी) और GC (गैस क्रोमैटोग्राफी) जैसी तकनीकें stationary phase के साथ narrow packed column ट्यूबों का उपयोग करती हैं, जिसके माध्यम से mobile phase को force किया जाता है। mobile phase के निरंतर जोड़ द्वारा sample को कॉलम के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है। इस प्रक्रिया को elution या रेफरेंस कहा जाता है।

Chromatography definition-

क्रोमैटोग्राफी मिश्रण या घटकों का विश्लेषण, पहचान, शुद्धिकरण और मात्रा निर्धारित करने के लिए मिश्रण को उनके घटकों में अलग करने की एक तकनीक है। क्रोमैटोग्राफी के विपरीत एक गैसीय या तरल नमूने को एक mobile phase में इंजेक्ट करके यौगिकों को अलग करने की प्रक्रिया है, जिसे आमतौर पर carrier गैस कहा जाता है, और एक stationary phase के माध्यम से गैस को pass किया जाता है। Mobile phase आमतौर पर एक अक्रिय गैस या एक गैर-प्रतिक्रियाशील गैस जैसे हीलियम, आर्गन, नाइट्रोजन या हाइड्रोजन है। stationary phase  एक स्तंभ कहे जाने वाले ठोस कणों की सतह पर कांच या धातु ट्यूबिंग के एक स्तंभ के अंदर एक निष्क्रिय ठोस समर्थन पर चिपचिपा तरल की एक सूक्ष्म परत है। ठोस कणों की सतह कुछ स्तंभों में एक stationary phase  के रूप में भी कार्य कर सकती है। धातु या कांच का column  जिसके माध्यम से गैस phase गुजरता है, एक ओवन में स्थित होता है जहां गैस के तापमान को नियंत्रित किया जा सकता है और column से धाराप्रवाह की निगरानी कम्प्यूटरीकृत डिटेक्टर द्वारा की जाती है।

Stationary phase in chromatography-

क्रोमैटोग्राफी में stationary phase  को कांच या धातु की सतह से जुड़े एक ठोस या तरल कण के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिस पर मिश्रण के घटकों को अलग करने के लिए चुनिंदा रूप से अवशोषित किया जाता है। स्थिर शब्द इस तथ्य को संदर्भित करता है कि यह चरण स्थिर रहता है जबकि दूसरा चरण जारी रहता है। स्थिर चरणों के रूप में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश पदार्थ porous होते हैं, इस प्रकार क्रोमैटोग्राफी के दौरान घटकों के attachment  की अनुमति देते हैं। क्रोमैटोग्राफिक प्रक्रिया के लिए चुना गया stationary phase  प्रकृति पर निर्भर करता है। अलग किए जाने वाले घटकों के प्रकार और क्रोमैटोग्राफी। क्रोमैटोग्राफी के प्रकार के आधार पर, thin uniform paper, सिलिका, कांच, कुछ गैसों, या यहां तक कि तरल घटकों को stationary phase  के रूप में उपयोग किया जाता है।

Mobile phase in chromatography-

क्रोमैटोग्राफी में mobile phase वह phase होता है जो या तो एक तरल या गैस होता है जिसे क्रोमैटोग्राफिक सिस्टम से गुजारा जाता है जहां मिश्रण के घटकों को अलग-अलग दरों पर stationary phase  में absorb द्वारा अलग किया जाता है। mobile phase विलायक(solvent) है जो मिश्रण को stationary phase में नीचे ले जाता है। मोबाइल शब्द इंगित करता है कि phase  क्रोमैटोग्राफिक प्रणाली से नीचे जा रहा है, जबकि दूसरा phase स्थिर रहता है। mobile phases  के रूप में उपयोग किए जाने वाले पदार्थों का चयन क्रोमैटोग्राफिक प्रक्रिया के लिए किया जाता है जो अलग किए जाने वाले घटकों की प्रकृति और क्रोमैटोग्राफी के प्रकार पर निर्भर करता है। शराब, पानी, एसिटिक एसिड, एसीटोन, या कुछ गैसों को आमतौर पर विभिन्न क्रोमैटोग्राफिक तकनीकों में मोबाइल चरणों में उपयोग किया जाता है।

Working principle of chromatography-

क्रोमैटोग्राफी उस सिद्धांत पर आधारित है जहां मिश्रण में अणु सतह पर या ठोस में स्थिर होते हैं, और एक mobile phase  की मदद से, तरल stationary phase (स्थिर चरण) चलते समय एक दूसरे से अलग हो जाते हैं। इस पृथक्करण प्रक्रिया में प्रभावी कारकों में सोखना (तरल-ठोस), विभाजन (तरल-ठोस), और आणविक भार उनके आणविक भार के बीच affinity या अंतर से संबंधित हैं। इन अंतरों के कारण, मिश्रण के कुछ घटक लंबे समय तक स्थिर अवस्था में रहते हैं, और क्रोमैटोग्राफी प्रणाली में अधिक धीमी गति से चलते हैं, जबकि अन्य तेजी से mobile phase में चले जाते हैं, और सिस्टम को ओर तेजी से response देते हैं।

Chromatography diagram-

क्रोमैटोग्राफी का basic diagram चित्र में दिखाया गया है।

chromatography diagram

Stationary phase  को विलायक की मदद से गीला किया जाता है क्योंकि mobile phase  के ऊपरी स्तर और stationary phase का मिलान होना चाहिए। mobile phase या तो विलायक या सॉल्वैंट्स का मिश्रण है। मिश्रित मिश्रण जिसे पहले चरण में अलग करने की आवश्यकता होती है, शीर्ष स्तर को disturb किए बिना स्तंभ के शीर्ष से जुड़ा होता है। नल चालू हो जाता है और सिलिका की सतह पर सोखने की प्रक्रिया शुरू हो जाती है। stationary phase को disturb किए बिना कांच के स्तंभ के किनारों को छूकर विलायक मिश्रण को धीरे-धीरे जोड़ा जाता है। सॉल्वेंट को पूरे प्रयोग में आवश्यकतानुसार जोड़ा जाता है। मिश्रण में यौगिकों की गति आरंभ करने के लिए नल को चालू किया जाता है। movement samples में अणुओं की polarity पर आधारित है। non – polar component polarity component की तुलना में अधिक गति से चलते हैं। उदाहरण के लिए, एक मिश्रित मिश्रण में तीन अलग-अलग यौगिक होते हैं अर्थात लाल, नीला, हरा इसलिए polarity के आधार पर उनका क्रम नीला> लाल> हरा होगा। चूँकि हरे यौगिक की polarity कम होती है, यह पहले गति करेगा। जब यह स्तंभ के अंत तक पहुँच जाता है तो इसे एक साफ परखनली में एकत्र कर लिया जाता है। इसके बाद, लाल यौगिक एकत्र किया जाता है और अंत में नीला यौगिक एकत्र किया जाता है और इन्हें अलग-अलग टेस्ट ट्यूब में एकत्र किया जाता है।

Types of chromatography-

विभिन्न प्रकार की क्रोमैटोग्राफी तकनीकें हैं और इन्हें stationary phase interaction के आधार पर , mobile phase की भौतिक स्थिति, क्रोमैटोग्राफिक बेड आकार  वर्गीकृत किया गया है।

types of chromatography

 Application of chromatography

क्रोमैटोग्राफी के कुछ सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं जिनका उपयोग नियमित दिनचर्या में किया जाता है।

  1. शुद्धता के लिए पानी के नमूनों के परीक्षण के लिए रासायनिक उद्योग में क्रोमैटोग्राफी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
  2. रासायनिक उद्योग में क्रोमैटोग्राफिक तकनीकों द्वारा हवा के नमूनों की शुद्धता का परीक्षण भी पूरा किया जाता है।
  3. तेल और कीटनाशकों में जहरीले संदूषकों की उपस्थिति (जिनमें से सबसे उल्लेखनीय पॉलीक्लोराइनेटेड बाइफिनाइल हैं, जिन्हें अक्सर पीसीबी में संक्षिप्त किया जाता है) को जीसी और एचपीएलसी जैसी विशेष क्रोमैटोग्राफिक तकनीकों की मदद से निर्धारित किया जा सकता है।
  4. यह भी ध्यान दिया जा सकता है कि जीवन विज्ञान में क्रोमैटोग्राफी के भी कई अनुप्रयोग हैं।
  5. इसका उपयोग रंगों या पिगमेंट में प्राकृतिक रंगों से रंगों को अलग करने के लिए किया जाता है।
  6. इसका उपयोग रक्त से विभिन्न औषधियों को अलग करने के लिए किया जाता है।
  7. इसका उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की थोड़ी मात्रा को अलग करने के लिए किया जाता है।
  8. इसका उपयोग मिश्रण से विभिन्न स्याही और रंगों को अलग करने के लिए किया जाता है।
  9. इसका उपयोग भोजन में पोषक तत्वों का परीक्षण करने के लिए किया जाता है और इसका उपयोग फोरेंसिक अपराधों को सुलझाने में भी किया जा सकता है।

Advantage of chromatography

  • क्रोमैटोग्राफी घटकों को अलग करने की सबसे सरल विधि है।
  • एक जटिल मिश्रण के घटकों को क्रोमैटोग्राफी विधि का उपयोग करके अलग किया जा सकता है।
  • इस क्रोमैटोग्राफी द्वारा छोटी मात्रा में नमूने (जी, पीपीएम, और एनजी/एमएल) का पता लगाया जा सकता है।
  • यह पृथक्करण का एक तेज़ और सटीक तरीका है।
  • विश्लेषण के लिए बहुत कम नमूना मात्रा/मात्रा की आवश्यकता है।
  • यह नमूनों की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम करता है।

Disadvantage of chromatography

  • क्रोमैटोग्राफी उपकरण महंगा है।
  • Samples की अधिकता के कारण त्रुटि हुई।
  • क्रोमैटोग्राफी उपकरण को सावधानी से संभालना चाहिए क्योंकि ये भाग महंगे और संवेदनशील होते हैं।
  • कुछ क्रोमैटोग्राफी तकनीकों को एनालिटिक्स को अलग करने के लिए अधिक विलायक की आवश्यकता होती है।
  • कुछ क्रोमैटोग्राफी विधियों में उच्च बिजली खपत की आवश्यकता होती है।
  • Efficient पृथक्करण प्राप्त करने के लिए constant उच्च operational pressure की आवश्यकता हो सकती है।

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