컬럼 크로마토그래피는 패킹된 컬럼을 사용하여 일반적으로 미세한 비드 형태의 고정상과의 상호 작용을 기반으로 화합물을 분리하는 기술입니다. 구슬 사이의 공간은 용제로 채워져 있습니다. 컬럼을 열면 용매가 고정상을 통해 흐를 수 있습니다. 충진된 컬럼의 상단에 혼합물을 적용한 다음 더 많은 용매를 주입하면 혼합물이 이동상으로 이동하여 고정상을 통해 흐릅니다.
혼합물의 각 성분은 다른 방식으로 고정상과 상호 작용합니다. 일부 구성 요소는 고정상과의 상호 작용이 약하여 컬럼을 통해 빠르게 이동하는 반면, 다른 구성 요소는 고정상과 강한 상호 작용을 가지므로 더 느리게 이동합니다. 이것은 서로 다른 화합물을 띠로 분리하여 작은 조각으로 수집합니다. 이를 통해 각 화합물을 정제할 수 있습니다.
그렇다면 혼합물을 분리하는 데 어떤 종류의 속성을 사용할 수 있습니까? 가장 일반적으로 사용되는 속성 중 하나는 극성입니다. 이를 위해 이산화규소의 한 형태인 실리카겔이 고정상으로 자주 사용됩니다. 실리카겔은 쌍극자-쌍극자 상호 작용 및 표면에 형성되는 -OH 그룹을 통한 수소 결합에 의해 화합물과 상호 작용합니다. 따라서 극성 화합물은 고정상과 강하게 상호 작용하는 반면 비극성 화합물은 약하게 상호 작용합니다.
분리를 위해 악용될 수 있는 다른 특성으로는 크기, 전하 및 소수성이 있습니다. 고정상을 컬럼에 로드하는 일반적인 방법은 고정상과 용매의 슬러리로 사용하는 것입니다. 그런 다음, 고정상은 슬러리를 압축하기 위해 컬럼을 통해 더 많은 용매를 유동시켜 패킹됩니다. 고정상은 기포, 빈 채널 또는 건조한 패치 없이 균일하게 충전되는 것이 중요합니다. 이는 흐름을 방해하고 밴드의 혼합을 유발할 수 있습니다.
컬럼을 선택할 때 직경은 분리할 샘플의 부피를 기준으로 합니다. 샘플은 컬럼 상단을 얇고 균일한 층으로 덮어야 합니다. 샘플 레이어가 두꺼울수록 밴드가 넓어집니다. 컬럼 길이는 화합물이 고정상에서 얼마나 잘 분리되는지에 따라 달라집니다. 고정상에 대해 유사한 친화도를 가진 화합물은 적절한 분리를 위해 긴 컬럼이 필요합니다. 그러나 고정상에 대한 친화도가 매우 다른 화합물의 혼합물은 더 짧은 컬럼에서 분리될 수 있습니다.
이 실험실에서는 먼저 실리카겔 컬럼을 패킹하고 준비하여 컬럼 크로마토그래피를 살펴봅니다. 그런 다음 컬럼을 사용하여 녹색 식품 염료의 착색 성분을 분리합니다.
컬럼 크로마토그래
피유기 화학 실험실에서 화합물을 정제하고 분리하기 위한 여러 기술이 존재합니다. 10g 미만의 화합물을 분석에 사용할 수 있는 마이크로 스케일 분리를 위한 가장 신뢰할 수 있는 분리 기술 중 하나는 컬럼 크로마토그래피입니다. 이 기술은 용해도, 극성,…