पेपर क्रोमैटोग्राफी

पेपर क्रोमैटोग्राफी एक विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान पद्धति है जिसका उपयोग रंगीन रसायनों या पदार्थों को अलग करने के लिए किया जाता है। यह अब मुख्य रूप से एक शिक्षण उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसे प्रयोगशाला में अन्य क्रोमैटोग्राफी विधियों जैसे पतली परत क्रोमैटोग्राफी (टीएलसी) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

एक पेपर क्रोमैटोग्राफी वैरिएंट, द्वि-आयामी क्रोमैटोग्राफी, में दो सॉल्वैंट्स का उपयोग करना और पेपर को 90 डिग्री के बीच में घुमाना शामिल है। यह समान ध्रुवीयता वाले यौगिकों के जटिल मिश्रण को अलग करने के लिए उपयोगी है, उदाहरण के लिए, अमीनो अम्ल सेटअप में तीन घटक होते हैं। मोबाइल चरण एक समाधान है जो केशिका क्रिया के कारण स्थिर चरण तक जाता है। मोबाइल चरण आम तौर पर गैर-ध्रुवीय कार्बनिक विलायक का मिश्रण होता है, जबकि स्थिर चरण ध्रुवीय अकार्बनिक विलायक पानी होता है। यहाँ कागज का उपयोग स्थिर चरण, पानी का समर्थन करने के लिए किया जाता है। ध्रुवीय जल के अणु मेज़बान कागज़ के सेल्युलोज़ नेटवर्क के रिक्त स्थान के भीतर रहते हैं। थिन-लेयर क्रोमैटोग्राफी और पेपर क्रोमैटोग्राफी के बीच का अंतर यह है कि टीएलसी में स्थिर चरण adsorbent (आमतौर पर सिलिका जेल, या अल्यूमिनियम ऑक्साइड) की एक परत है, और पेपर क्रोमैटोग्राफी में स्थिर चरण कम अवशोषक पेपर है।

आरƒ मूल्य, विलेय और सॉल्वैंट्स
प्रतिधारण कारक (आरƒ) को विलेय द्वारा तय की गई दूरी और विलायक द्वारा तय की गई दूरी के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यह क्रोमैटोग्राफी में एक मोबाइल चरण के सापेक्ष एक स्थिर चरण में नमूने की मंदता की मात्रा को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है। Rƒ मान आमतौर पर दो दशमलव स्थानों के अंश के रूप में व्यक्त किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, यदि एक यौगिक 9.9 सेमी और विलायक अग्र 12.7 सेमी की यात्रा करता है, तो आरƒ मान = (9.9/12.7) = 0.779 या 0.78। आरƒ मूल्य तापमान और प्रयोग में प्रयुक्त विलायक पर निर्भर करता है, इसलिए कई सॉल्वैंट्स कई आर प्रदान करते हैंƒ यौगिक के समान मिश्रण के लिए मान। क्रोमैटोग्राफी में एक विलायक वह तरल होता है जिसमें कागज रखा जाता है, और विलेय वह स्याही है जिसे अलग किया जा रहा है।
 * यदि आरƒ एक विलयन का मान शून्य होता है, विलेय स्थिर अवस्था में रहता है और इस प्रकार यह गतिहीन होता है।
 * यदि आरƒ मान = 1 तो विलेय का स्थिर चरण के लिए कोई संबंध नहीं है और विलायक मोर्चे के साथ यात्रा करता है।

वर्णक और ध्रुवीयता
पेपर क्रोमैटोग्राफी यौगिकों की शुद्धता और पहचान करने वाले पदार्थों के परीक्षण के लिए एक विधि है। पेपर क्रोमैटोग्राफी एक उपयोगी तकनीक है क्योंकि यह अपेक्षाकृत तेज़ है और इसके लिए बहुत कम मात्रा में सामग्री की आवश्यकता होती है। पेपर क्रोमैटोग्राफी में पृथक्करण में विभाजन का सिद्धांत शामिल होता है। पेपर क्रोमैटोग्राफी में, पदार्थों को स्थिर चरण और मोबाइल चरण के बीच वितरित किया जाता है। स्थिर चरण कागज के सेलूलोज़ तंतुओं के बीच फंसा हुआ पानी है। मोबाइल चरण एक विकासशील समाधान है जो अपने साथ नमूने लेकर स्थिर चरण तक जाता है। नमूने के घटक इस आधार पर आसानी से अलग हो जाएंगे कि वे स्थिर चरण पर कितनी मजबूती से सोखते हैं बनाम मोबाइल चरण में कितनी आसानी से घुल जाते हैं।

जब रंगीन रासायनिक नमूने को फिल्टर पेपर पर रखा जाता है, तो कागज के एक सिरे को विलायक में रखकर रंग नमूने से अलग हो जाते हैं। सॉल्वेंट कागज, विघटन (रसायन विज्ञान) को अणुओं और विलायक के रासायनिक ध्रुवीयता के अनुसार नमूने में विभिन्न अणुओं को फैलाता है। यदि नमूने में एक से अधिक रंग हैं, तो इसका मतलब है कि इसमें एक से अधिक प्रकार के अणु होने चाहिए। प्रत्येक प्रकार के अणु की विभिन्न रासायनिक संरचनाओं के कारण, संभावना बहुत अधिक है कि प्रत्येक अणु में कम से कम थोड़ा अलग ध्रुवीयता होगी, प्रत्येक अणु को विलायक में एक अलग घुलनशीलता प्रदान करेगा। असमान घुलनशीलता के कारण विभिन्न रंग के अणु अलग-अलग स्थानों पर घोल छोड़ देते हैं क्योंकि विलायक कागज को ऊपर ले जाता है। एक अणु जितना अधिक घुलनशील होता है, उतना ही अधिक वह कागज पर ऊपर की ओर पलायन करेगा। यदि कोई रसायन बहुत अधिक गैर-ध्रुवीय है तो यह बहुत ही ध्रुवीय विलायक में बिल्कुल भी नहीं घुलेगा। यह एक बहुत ही ध्रुवीय रसायन और एक बहुत ही गैर-ध्रुवीय विलायक के लिए समान है।

यह ध्यान रखना बहुत महत्वपूर्ण है कि विलायक के रूप में पानी (एक बहुत ध्रुवीय पदार्थ) का उपयोग करते समय, रंग जितना अधिक ध्रुवीय होगा, कागज़ पर उतना ही ऊपर उठेगा।

अवरोही
विलायक को कागज के नीचे जाने की अनुमति देकर क्रोमैटोग्राम का विकास किया जाता है। इधर, मोबाइल चरण शीर्ष पर एक विलायक धारक में रखा गया है। स्पॉट को सबसे ऊपर रखा जाता है और सॉल्वेंट ऊपर से नीचे की ओर बहता है।

आरोही
यहाँ विलायक क्रोमैटोग्राफिक पेपर तक जाता है। अवरोही और आरोही पेपर क्रोमैटोग्राफी दोनों का उपयोग कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों को अलग करने के लिए किया जाता है। नमूना और विलायक ऊपर की ओर बढ़ते हैं।

आरोही-अवरोही
यह उपरोक्त दोनों तकनीकों का संकर है। आरोही क्रोमैटोग्राफी के ऊपरी भाग को एक छड़ पर मोड़ा जा सकता है ताकि छड़ को पार करने के बाद कागज नीचे उतर सके।

सर्कुलर क्रोमैटोग्राफी
एक गोलाकार फिल्टर पेपर लिया जाता है और नमूना कागज के केंद्र में जमा किया जाता है। धब्बे को सुखाने के बाद, फिल्टर पेपर को विलायक युक्त पेट्री डिश पर क्षैतिज रूप से बांध दिया जाता है, ताकि पेपर की बाती विलायक में डूबी रहे। विलायक बत्ती के माध्यम से उगता है और घटकों को गाढ़ा छल्ले में अलग किया जाता है।

द्वि-आयामी
इस तकनीक में एक वर्गाकार या आयताकार कागज का उपयोग किया जाता है, यहाँ नमूने को कोनों में से एक पर लगाया जाता है और पहले रन की दिशा में समकोण पर विकास किया जाता है।

पेपर क्रोमैटोग्राफी का इतिहास
1943 में आर्चर मार्टिन और रिचर्ड लॉरेंस मिलिंगटन सिन्ज द्वारा पेपर क्रोमैटोग्राफी की खोज ने पहली बार पौधों के घटकों के सर्वेक्षण और उनके पृथक्करण और पहचान के साधन प्रदान किए। इरविन शार्गफ ने वेनट्रॉब के हिस्ट्री ऑफ द मैन द 1944 में कॉन्डेन, गॉर्डन और मार्टिन के लेख का श्रेय दिया। 1945 के बाद इस क्षेत्र में गतिविधियों का विस्फोट हुआ।