Hauptunterschied - Papier vs Dünnschicht vs Säulenchromatographie
Papierchromatographie, Dünnschichtchromatographie und Säulenchromatographie sind drei Arten von Chromatographietechniken. Der Hauptunterschied zwischen Papierchromatographie, Dünnschichtchromatographie und Säulenchromatographie basiert auf der Art der stationären Phase, die in der Chromatographietechnik verwendet wird. Die Papierchromatographie verwendet ein Cellulosepapier als stationäre Phase, die Dünnschichtchromatographie verwendet Aluminiumoxid oder Kieselgel als stationäre Phase, während die Säulenchromatographie eine Säule verwendet, die mit einem geeigneten Matrixmaterial als stationäre Phase gepackt ist.
Bei der Trennung und Identifizierung von Biomolekülen wie Proteinen und Kohlenhydraten ist die Chromatographie eine wichtige biophysikalische Technik. Die Chromatographie trennt Verbindungen nach ihrer Löslichkeit, Größe und Ladung. Basierend auf dem Trennungsmechanismus verwendet die Chromatographie Mechanismen wie Ionenaustausch, Absorption, Verteilung und Größenausschluss, und es gibt drei chromatographische Techniken; nämlich Papier-, Dünnschicht- und Säulenchromatographie. Die Papierchromatographie basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption und Löslichkeit der Verbindung und verwendet ein Cellulosepapier als stationäre Phase. Die Dünnschichtchromatographie basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption von Molekülen. Es hat eine stationäre Phase, die typischerweise aus Aluminiumoxid oder Kieselgel besteht, und die mobile Phase, die das Lösungsmittel ist. Bei der Säulenchromatographie wird eine mit einer Matrix gepackte Säule verwendet, mit der Moleküle hauptsächlich anhand ihrer Größe, Affinität oder Ladung getrennt werden.
INHALT
1. Überblick über Chromatographie und Hauptunterschied
2. Was ist Papierchromatographie
? 3. Was ist Dünnschichtchromatographie
? 4. Was ist Säulenchromatographie ?
5. Ähnlichkeiten zwischen Papier-, Dünnschicht- und Säulenchromatographie.
6. Vergleich nebeneinander - Papier gegen Dünnschicht vs. Säulenchromatographie in Tabellenform
7. Zusammenfassung
Was ist Papierchromatographie?
Die Papierchromatographie ist die einfachste Art der Chromatographie und wird nicht für umfangreiche Forschungsarbeiten verwendet. Es wird hauptsächlich in Studentenlabors verwendet, um Biomoleküle wie Aminosäuren und Kohlenhydrate zu identifizieren, die in Gemischen vorhanden sind. Bei der Papierchromatographie wird eine stationäre Phase verwendet, die unter Verwendung von Cellulosepapier oder Whatman-Filterpapier hergestellt wird, und eine mobile Phase, die üblicherweise unter Verwendung organischer Lösungsmittel wie n-Butanol usw. hergestellt wird. Die stationäre Phase ist mit Wasser gesättigt, wodurch die stationäre Phase flüssig wird. Wenn die Verbindungen getupft werden und in Gegenwart der mobilen Phase laufen gelassen werden, werden sie in Abhängigkeit von der Löslichkeit der Verbindungen getrennt. Somit kann bei der Entwicklung des Chromatogramms eine Färbung durchgeführt werden, um den Lauf der Länge jeder Verbindung zu bestimmen. Der Retentionsfaktor kann dadurch berechnet werden.
Abbildung 01: Papierchromatographie
Die Papierchromatographie kann in Abhängigkeit von der Richtung des laufenden Lösungsmittels weiter in aufsteigende Papierchromatographie und absteigende Papierchromatographie klassifiziert werden.
Was ist Dünnschichtchromatographie?
Dünnschichtchromatographie oder DC ist eine häufig verwendete Technik zur Identifizierung verschiedener in einer Mischung vorhandener Aminosäuren oder zur Identifizierung von Proteinen. Die Technik der Trennung basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption. Während der Dünnschichtchromatographie wird eine Platte aus Aluminiumoxid oder Kieselgel als stationäre Phase verwendet. Das Lösungsmittelgemisch variiert je nach Anforderung und kann verschiedene Kombinationen von organischen Verbindungen wie n-Butanol, Essigsäure und Wasser verwenden, um das Lösungsmittel herzustellen. Die zu trennenden Verbindungen werden auf die Platte getupft und in das Lösungsmittelgemisch eingetaucht. Sobald sich das Lösungsmittel aufgrund der von der Platte gegebenen Kapillarwirkung nach oben bewegt, bewegen sich die auf der Platte getupften Verbindungen auch in Abhängigkeit von ihrer Löslichkeit im Lösungsmittel.
Abbildung 02: Dünnschichtchromatographie
Die Detektion der Flecken nach dem Chromatogramm erfolgt durch verschiedene Färbeverfahren. Einige verwenden eine Ninhydrin-Färbung, die eine ziemlich toxische Methode zur Färbung darstellt. Moderne Dünnschichtchromatogramme verwenden Fluoreszenztechniken, um das Chromatogramm nach dem Lauf anzuzeigen. Abhängig von den zurückgelegten Entfernungen kann die Retentionszeit jeder Verbindung berechnet werden. Dies kann verwendet werden, um die Art der abgetrennten Verbindung basierend auf der verwendeten Mischung zu identifizieren. DC wird hauptsächlich verwendet, um Aminosäuren in einer Proteinmischung zu identifizieren und um verschiedene Arten von Monosacchariden, die in einer Mischung vorhanden sind, zu trennen.
Was ist Säulenchromatographie?
Säulenchromatographie ist ein weit gefasster Begriff, der verwendet wird, um viele Arten von Chromatographietechniken zu beschreiben, die die säulenbasierte Trennmethode verwenden. Bei der Säulenchromatographie wird eine physikalische Säule mit einem Packungsmaterial verwendet, um die Verbindungen zu trennen. Die Trennung kann auf unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Verbindungen beruhen. Diese Eigenschaften können Ladung, Größe, 3D-Konformation und Bindungskapazität usw. sein. Somit wirkt die mit dem Matrixmaterial gepackte Säule als stationäre Phase und der auf die Säule aufgebrachte Waschpuffer als mobile Phase.
Wenn die Moleküle basierend auf der Größe getrennt werden, wird das Packungsmaterial so gepackt, dass es Poren hinterlässt, durch die die Verbindungen wandern können. Somit werden die größeren Moleküle, die nicht durch die Poren fließen können, zuerst eluiert, während die kleineren Moleküle viel länger brauchen, um zu eluieren.
Abbildung 03: Säulenchromatographie
Wenn die Moleküle aufgrund ihrer Ladung getrennt werden, enthält die stationäre Phase entweder ein Anion oder einen Kationenaustauscher, von denen die Verbindungen aufgrund ihrer Ladung angezogen werden. Somit werden während des Waschschritts die nicht gebundenen Verbindungen eluiert. Nach Zugabe des Elutionspuffers werden die gebundenen geladenen Verbindungen eluiert. Der Nachweis dieser Elutionsmittel basiert hauptsächlich auf spektrophotometrischen Techniken.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Papierdünnschicht- und Säulenchromatographie?
- Alle drei Techniken der Papierdünnschicht- und Säulenchromatographie werden zur Trennung von Biomolekülen wie Aminosäuren, Proteinen und Kohlenhydraten verwendet.
- Papierdünnschicht- und Säulenchromatographietechniken haben eine mobile Phase und eine stationäre Phase.
- Papierdünnschicht- und Säulenchromatographietechniken verwenden biophysikalische Mechanismen zur Trennung.
Was ist der Unterschied zwischen Papierdünnschicht- und Säulenchromatographie?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Papier vs Dünnschicht vs Säulenchromatographie |
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| Papierchromatographie | Die Papierchromatographie ist eine chromatographische Technik, die verwendet wird, um Verbindungen basierend auf der Flüssig-Flüssig-Adsorption und Löslichkeit der Verbindung zu trennen. Es verwendet ein Zellulosepapier als stationäre Phase. |
| Dünnschichtchromatographie | Die Dünnschichtchromatographie ist eine weitere chromatographische Technik, die auf der Fest-Flüssig-Adsorption von Molekülen basiert. Es hat eine stationäre Phase aus Aluminiumoxid oder Kieselgel und ein Lösungsmittel als mobile Phase, die das Lösungsmittel ist. |
| Säulenchromatographie | Bei der Säulenchromatographie wird eine Säule verwendet, die mit einer Matrix gefüllt ist, mit der Moleküle hauptsächlich anhand ihrer Größe, Affinität oder Ladung getrennt werden. |
| Stationäre Phase | |
| Papierchromatographie | Papier aus Nitrocellulose von Whatman wird als stationäre Phase in der Papierchromatographie verwendet. |
| Dünnschichtchromatographie | Als stationäre Phase der Dünnschichtchromatographie wird Aluminiumoxid oder Kieselgel verwendet. |
| Säulenchromatographie | Eine mit geeignetem Packungsmaterial gepackte Säule wird als stationäre Phase in der Säulenchromatographie verwendet. |
| Mobile Phase | |
| Papierchromatographie | Lauflösungsmittel ist die mobile Phase der Papierchromatographie. |
| Dünnschichtchromatographie | Lauflösungsmittel ist die mobile Phase der Dünnschichtchromatographie. |
| Säulenchromatographie | Waschpuffer ist die mobile Phase der Säulenchromatographie. |
| Mechanismen zur Trennung | |
| Papierchromatographie | Die Papierchromatographie basiert auf der Fest-Flüssig-Absorption. |
| Dünnschichtchromatographie | Die Dünnschichtchromatographie basiert auf der Fest-Flüssig-Absorption. |
| Säulenchromatographie | Die Säulenchromatographie basiert auf Größenausschluss, Ladung und Form. |
| Elutionspuffer | |
| Papierchromatographie | Nicht für die Papierchromatographie erforderlich. |
| Dünnschichtchromatographie | Für die Dünnschichtchromatographie nicht erforderlich. |
| Säulenchromatographie | Erforderlich in der Säulenchromatographie. |
| Erkennung | |
| Papierchromatographie | Färbung und durch Bestimmung des Retentionsfaktors. |
| Dünnschichtchromatographie | Färbung und durch Bestimmung des Retentionsfaktors. |
| Säulenchromatographie | Spektralphotometrische Bestimmung. |
Zusammenfassung - Papierdünnschicht vs Säulenchromatographie
Papierchromatographie, DC und Säulenchromatographie sind Trenntechniken zur Trennung von Biomolekülen wie Proteinen, Aminosäuren und Kohlenhydraten (hauptsächlich Monosacchariden). Bei der Papierchromatographie wird Cellulosepapier als stationäre Phase verwendet, und der Trennungsmechanismus basiert auf der Fest-Flüssig-Adsorption. DC verwendet auch Fest-Flüssig-Adsorptionsmechanismen. Die Moleküle werden in Abhängigkeit von ihrer Löslichkeit in der mobilen Phase in der stationären Phase getrennt. Die Säulenchromatographie nutzt physikalische Eigenschaften wie Größe, Form, Ladung und das Molekulargewicht der Verbindung zur Trennung. Die mit dem Matrixmaterial gepackte Säule wirkt als stationäre Phase, während der Waschpuffer als Lösungsmittelphase wirkt. Dies ist der Unterschied zwischen einer hauchdünnen Schicht und Säulenchromatographie.
