पेपर क्रोमैटोग्राफी

पत्रिल वर्णलेखन 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 शिक्षण उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसे प्रयोगशाला में अन्य क्रोमैटोग्राफी (वर्णलेखन) विधियों जैसे पतली परत क्रोमैटोग्राफी (टीएलसी) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

पत्रिल वर्णलेखन प्रकार, द्वि-आयामी क्रोमैटोग्राफी, में दो विलयन का उपयोग करना और पेपर को 90 डिग्री के बीच में घुमाना सम्मिलित है। यह समान ध्रुवीयता वाले यौगिकों के जटिल मिश्रण को अलग करने के लिए उपयोगी है, उदाहरण के लिए, अमीनो अम्ल व्यवस्था में तीन घटक होते हैं। गति-शील अवस्था विलयन है जो केशिका क्रिया के कारण स्थिर अवस्था तक जाता है। गति-शील अवस्था सामान्य रूप से गैर-ध्रुवीय कार्बनिक विलायक का मिश्रण होता है, जबकि स्थिर अवस्था ध्रुवीय अकार्बनिक विलायक पानी होता है। यहाँ पेपर का उपयोग स्थिर अवस्था, पानी का समर्थन करने के लिए किया जाता है। ध्रुवीय जल के अणु परपोषी पेपऱ के सेल्युलोज़ विस्तृत स्थान के अंदर रहते हैं। पतली परत क्रोमैटोग्राफी और पत्रिल वर्णलेखन के बीच का अंतर यह है कि पतली परत क्रोमैटोग्राफी में स्थिर अवस्था शोषक (सामान्य रूप से सिलिका जेल, या एल्यूमिनियम ऑक्साइड) की एक परत है, और पत्रिल वर्णलेखन में स्थिर अवस्था कम अवशोषक पेपर है।

Rƒ मूल्य, विलेय और विलयन
प्रतिधारण कारक (Rƒ) को विलेय द्वारा निर्धारित की गई दूरी और विलायक द्वारा निर्धारित की गई दूरी के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यह क्रोमैटोग्राफी में एक गति-शील अवस्था के सापेक्ष एक स्थिर अवस्था में नमूने की मंदता की मात्रा को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है। Rƒ मान सामान्य रूप से 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 संचरण करता है, तो Rƒ मान = (9.9/12.7) = 0.779 या 0.78 Rƒ मूल्य तापमान और प्रयोग में प्रयुक्त विलायक पर निर्भर करता है, इसलिए कई विलयन यौगिक के समान मिश्रण के लिए मान कई Rƒ प्रदान करते हैं । क्रोमैटोग्राफी में एक विलायक वह तरल होता है जिसमें पेपर रखा जाता है, और विलेय वह स्याही है जिसे अलग किया जा रहा है।
 * यदि Rƒ एक विलयन का मान शून्य होता है, विलेय स्थिर अवस्था में रहता है और इस प्रकार यह गतिहीन होता है।
 * यदि Rƒ मान = 1 तो विलेय का स्थिर अवस्था के लिए कोई संबंध नहीं है और विलायक विलायक अग्र के साथ संचरण करता है।

वर्णक और ध्रुवीयता
पत्रिल वर्णलेखन यौगिकों की शुद्धता और पहचान करने वाले पदार्थों के परीक्षण के लिए एक विधि है। पत्रिल वर्णलेखन एक उपयोगी तकनीक है क्योंकि यह अपेक्षाकृत तीव्र है और इसके लिए बहुत कम मात्रा में सामग्री की आवश्यकता होती है। पत्रिल वर्णलेखन में पृथक्करण में विभाजन का सिद्धांत सम्मिलित होता है। पत्रिल वर्णलेखन में, पदार्थों को स्थिर अवस्था और गति-शील अवस्था के बीच वितरित किया जाता है। स्थिर अवस्था पेपर के सेलूलोज़ तंतुओं के बीच संपाशित पानी है। गति-शील अवस्था एक विकासशील विलयन है जो अपने साथ नमूने लेकर स्थिर अवस्था तक जाता है। नमूने के घटक इस आधार पर आसानी से अलग हो जाएंगे कि वे स्थिर अवस्था पर कितनी प्रबलता से अधिशोषण करते हैं बनाम गति-शील अवस्था में कितनी आसानी से घुल जाते हैं।

जब रंगीन रासायनिक नमूने को निस्पंदन पेपर पर रखा जाता है, तो पेपर के एक सिरे को विलायक में रखकर रंग नमूने से अलग हो जाते हैं। विलयन पेपर, विघटन (रसायन विज्ञान) को अणुओं और विलायक के रासायनिक ध्रुवीयता के अनुसार नमूने में विभिन्न अणुओं को प्रसारित करता है। यदि नमूने में एक से अधिक रंग हैं, तो इसका तात्पर्य 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 अल्प 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 पेपर को ऊपर ले जाता है। एक अणु जितना अधिक घुलनशील होता है, उतना ही अधिक वह पेपर पर ऊपर की ओर प्रवासन 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, पेपऱ पर उतना ही ऊपर उठेगा।

अवरोहण
विलायक को पेपर के नीचे जाने की स्वीकृति देकर वर्णलेख का विकास किया जाता है। इधर, गति-शील अवस्था शीर्ष पर विलायक धारक में रखा गया है। बिन्दु को सबसे ऊपर रखा जाता है और विलयन ऊपर से नीचे की ओर बहता है।

आरोही
यहाँ विलायक क्रोमैटोग्राफिक पेपर तक जाता है। अवरोही और आरोही पत्रिल वर्णलेखन 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 संकरण करने के बाद पेपर नीचे वलित हो सके।

परिपत्र क्रोमैटोग्राफी
वृत्ताकार निस्यंदक पत्र लिया जाता है और नमूना पेपर के केंद्र में एकत्र किया जाता है। बिन्दु को अधिशोधक के बाद, निस्यंदक पत्र को विलायक युक्त पेट्री डिश पर क्षैतिज रूप से बांध दिया जाता है, ताकि पेपर की वर्तिका विलायक में जलमग्न रहे। विलायक वर्तिका के माध्यम से बढ़ जाता है और घटकों को सघनीय छल्ले में अलग किया जाता है।

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

पत्रिल वर्णलेखन का इतिहास
1943 में आर्चर मार्टिन और रिचर्ड लॉरेंस मिलिंगटन सिन्ज द्वारा पत्रिल वर्णलेखन 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।