11.9 : כרומטוגרפיית ג'ל סיליקה : סקירה

כרומטוגרפיה סינון בג'ל סיליקה היא טכניקה להפרדת תרכובות באמצעות עמודה המלאה בג'ל סיליקה כפאזה הנייחת. השיטה מתבססת על הבדלים בקוטביות של התרכובות. בהתאם לקוטביותן, תרכובות נעות בין הפאזה הנייחת (ג'ל סיליקה) לבין הפאזה הניידת (הממס), ויוצרות רצועות נפרדות בעמודה.

מרכיבים קוטביים נוטים להיקשר בחוזקה לג'ל הסיליקה, מה שגורם להם לנוע לאט בעמודה. לעומת זאת, תרכובות לא קוטביות נקשרות חלש לג'ל הסיליקה ונעות לעיתים קרובות במהירות משום שיש להן זיקה גבוהה יותר לפאזה הניידת.

גורם העיכוב (R) כמותית מגדיר את כמות התרכובת הנמצאת בפאזה הניידת לעומת כמות התרכובת הכוללת בשתי הפאזות. מתמטית, R מוגדר כיחס בין המרחק שתרכובת עברה מהנקודה המקורית לבין המרחק שהפאזה הניידת עברה. יחס זה מסייע להגדיר עד כמה המרכיבים מתקשרים לפאזה הנייחת לעומת הפאזה הניידת.

תחת אותם תנאים, ערך R שווה לערך R_f הנצפה בכרומטוגרפיה על שכבה דקה (TLC). כדי לקבוע את R, מדענים לעיתים קרובות מבצעים TLC כדי להעריך את הקוטביות של התרכובות הנוכחות.

גורם ההשהיה k הוא מושג קריטי נוסף בכרומטוגרפיה. הוא מציין כמה זמן הדוגמה נשארת בפאזה הנייחת לעומת הפאזה הניידת. מתמטית, ניתן להביע אותו כיחס בין נפח ההשהיה המותאם לבין נפח ההשהיה הכולל, או כיחס בין זמן ההשהיה המותאם לבין זמן ההשהיה הכולל.

נפח ההשהיה המותאם הוא ההפרש בין נפח ההשהיה הכולל לבין נפח ההשהיה הכולל של הפאזה הניידת. נפח ההשהיה הכולל מוגדר כנפח הפאזה הניידת הדרוש לשחרור מוחלט של התרכובת מהעמודה.

כאשר קבוע ההתפלגות אינו תלוי בריכוז התרכובת, גורם ההשהיה הוא היחס בין כמות התרכובת בפאזה הנייחת לבין כמות התרכובת בפאזה הניידת.

אם מתחשבים בחלק של התרכובת בפאזה הניידת כ-R, אז 1−R הוא החלק של התרכובת בפאזה הנייחת.