"محتويات
? ما هو جهاز التحليل HPLC؟
? تعرف على مبدأ عمل جهاز التحليل HPLC
? ما أنواع جهاز التحليل HPLC؟
? قد يُهِمُّكَ: مميزات وعيوب جهاز التحليل HPLC
?.? مميزات جهاز التحليل
?.? عيوب جهاز التحليل
? المراجع
ما هو جهاز التحليل HPLC؟

هو عبارة عن تقنية تحليلية تُستخدم لفصل مكونات أي خليط عضوي، وغالبًا تكون هذه المركبات غير متطايرة وغير مستقرة حراريًّا، أو لها أوزان جزيئية عالية نسبيًّا، وكان اسمها في السابق تقنية كروماتوجرافيا السائل عالي الضغط نظرًا لأنّه كان يتضمن استخدام الطور المتحرك السائل والذي يتطلب ضغط أعلى من الغازات المستخدمة في كروماتوغرافيا الغاز، وقد كانت تستخدم على نطاقات واسعة في المختبرات الأكاديميّة والصناعيّة التي تتطلب تحديد وتقدير المواد المركبة في مخاليط المركبات العضوية.

فبعد حقن العينة في الجهاز يحملها تيار سائل يُسمّى الطور المُتحرّك، ينقلها عبر عمود فصل المركبات ثم إلى الكاشف، وفي العمود تُفصل المكونات بناءً على تفاعلات فيزيائيّة وكيميائيّة، ثم يُكشف عن المكونات التي تنفصل وتظهر على الكاشف اعتمادًا على امتصاص الضوء والتغيرات في معامل الانكسار، إضافةً للتغيرات الكهروكيميائيّة الموصليّة، أو حسب حجم جزيئات التصفية وهذه أبسط طريقة.

وقد ساهم هذا الاكتشاف في تطور وفهم الكيمياء التحليلية والتحكم فيها بصورة أوضح، كما استُخدم في تحسين جودة المنتجات الاستهلاكيّة، مثل: مستحضرات الصيدليات والأطعمة والمشروبات والبوليمرات، والمراقبة البيئيّة، كما استُخدمت على نطاقات واسعة لتوفر حلولًا غير مكلفة كثيرًا لفصل وتحديد مكونات العينات العضوية، فرغم أنّه من المتوقع أنّ الجهاز معقد وغامض إلّا أنّه يُصبح سهل الاستخدام مع الممارسة، ولضمان إعطاء نتائج أعلى دقة وموثوقيّة يجب الحفاظ عليه والاعتناء به جيدًا، يحتوي هذا الجهاز على عددًا من المكونات التي تجعله أكثر دقة في إعطاء النتائج التحليلية.

ومن أهم مكوناته المضخة والكاشف والعمود الذي يُعدّ المرحلة الناقلة، كما أنّ الأنظمة الحديثة لهذا الجهاز يضم معلومات تشغيليّة ترتبط بالكمبيوتر ويُتحكم بها من خلال برامج من بينها تكوين الطور المتحرك، والتحكم بدرجة الحرارة، ومعدل التدفق، وحجم الحقن، وتسلسل الحقن، والحصول على المخرجات، كما تحتوي بعض أنظمة هذا الجهاز على صمامات لاختيار المذيبات، إضافةً لمزيل الغازات الفراغيّة وأجهزة أخذ العينات بصورة آلية ومفاتيح العمود والاشتقاق الذي يسبق العمود أو يلحقه.

وقد ساهم هذا النظام في تطوير مجالات البحث والمنتجات، وما زال هذا النطاق يتوسّع بصورة مذهلة على مجالات البحث اليوميّة المشهورة، كما تتوفر في أنواع كواشف مختلفة، منها: كاشفات الأشعة فوق البنفسجيّة، وكاشفات صفيف الثنائي الضوئي، وكاشفات الموصليّة، وكاشفات تشتت الضوء، أو كاشفات الانتقائيّة الجماعيّة[?].




تعرف على مبدأ عمل جهاز التحليل HPLC

أمّا عن مبدأ عمل جهاز التحليل هذا فهو يعتمد على توزيع العينات بين طور متحرك ومرحلة ثابتة ألا وهي مادة تعبئة العمود، وذلك اعتمادًا على التركيب الكيميائي للتحليل؛ فكل جزء من العينة يتفاعل مع المواد السائلة في العمود ليخرج بوقت مختلف عن بقية الأجزاء، وبذلك تنفصل مكونات العينة عن بعضها البعض، وتظهر على الكاشف الذي يختلف في تركيبته من جهاز لآخر، أمّا عن تحويل الإشارة وتسجيلها فيُستخدم نظام إدارة البيانات على جهاز الكمبيوتر، حيث تظهر على الشاشة كمخطط كروماتوغرافي بعد الظهور على الكاشف[?].

Volume 0%
 

يحتوي نظام HPLC على كل من: الخزان المذيب والمضخة وصمام الحقن والعمود وحدة الكاشف ووحدة معالجة البيانات، وفي ما يلي خطوات توضيحيّة لعمل هذا النظام:

بعد حقن العينة في خزان المذيب والذي يحتوي على سائل قطبي يضخ العينة بضغط عالي وسرعة ثابتة عبر النظام، وذلك حفاظًا على سير منتظم وتدفق مستمر دون حدوث فوضى.
يجب معرفة أنّ هناك نوعان من خلط العينة بالمذيبات، أحدهما منخفض الضغط والذي يعني خلط العينة بالمذيب قبل ضخّه، أمّا عالي الضغط فيعني خلط العينة بالمذيبات خلال ضخها.
تصل الآن العينة إلى العمود والذي يُمثل قلب النظام؛ فهو المسؤول عن فصل مكونات العينة المناسب، وتعتمد كفاءة فصل المكونات على طول العمود ونوع أو حجم الجسيمات التي تملأ العمود، وتختلف آلية الفصل فيه فمنها الطور العادي والطور العكسي واستبعاد الحجم والتبادل الأيوني أو التفاعل اللولبي.
تخرج المواد تدريجيًّا من العمود لتظهر على الكاشف، ثم يُحول المعلومات إلى إشارات كهربائيّة مفهومة عبر الكمبيوتر.




ما أنواع جهاز التحليل HPLC؟

وفي ما يخص أنواع جهاز التحليل HPLC فهناك بعض الأنواع الأكثرشيوعًا في ما يلي أهمها[?]:

مضخات الضغط المستمر أو الضغط الثابت، وتُعدّ معيارًا في صناعة الكروماتوغرافيا؛ إذ توفر هذه المضخات معدلات تدفق ثابت ومستمر عبر العمود والذي يقوم به أسطوانة الغاز.
مضخات التدفق المستمر والتي قد تكون مضخة مكبس تردديّة أو مضخة حقنة؛ فالترددية إمّا أن تتألف من مكبس منفرد أو مكبس مزدوج وتستخدم في الغرفة الهيدروليكيّة، أمّا مضخة الحقنة مثاليّة لأعمدة التجاويف الصغيرة، وذلك لأنّها توفر معدل تدفق ثابت للعمود.
مضخات خلط الضغط العالي.
مضخات خلط الضغط المنخفض.




قد يُهِمُّكَ: مميزات وعيوب جهاز التحليل HPLC

في ما يلي أهم مميزات وعيوب جهاز التحليل HPLC[?]:

مميزات جهاز التحليل
يُسمح للمستخدم بفصل المكونات الكيميائيّة باستخدام طور متحرك ومرحلة ثابتة؛ فالمرحلة الثابتة صلبة، أمّا المتنقلة فهي سائلة، وهذا يعود لأنّ المكونات المختلفة تتحرّك بسرعات مختلفة.
يمتاز هذا الجهاز بأنّه سريع وفعال مقارنة بتقنيات الكروماتوغرافيّة الأخرى؛ فهي تستخدم مضخة بدلًا من الجاذبيّة، فيُمكن أن تنتهي عملية التحليل في حوالي 10-30دقيقة، كما أنّها تمنح نتائج دقيقة للغاية.
يُعدّ متعدد الاستخدامات ويُعطي نتائج دقيقة جدًا وتحديدًا للمكونات الكيميائيّة.
عيوب جهاز التحليل
يعد مكلفًا وباهظ الثمن، نظرًا لأنّه أسرع ويتطوّر بسرعة كبيرة جدًا.
احتماليّة حدوث بعض الأخطاء نتيجة خروج مركبين من الخليط في الوقت ذاته، ويعود ذلك لأنّ بعض المركبات تتشابه في البنية والأقطاب.
نظرًا لأنّ العمود يحتوي على جزئيات تتألف من مواد كيميائيّة، فإنّ المركب عندما يمر بالعمود ترتبط بعض مكوناته في هذه الجزئيات ويحول ذلك دون انطلاقها من جديد أو خروجها إلى الكاشف، ممّا يعني عدم ظهورها أو قياسها.
حاجة الجهاز إلى تطوير وتحديث بين الحين والآخر ليعطي نتائج أدق، إلّا أنّ تكلفة هذه التطويرات كبيرة.




المراجع
? ""What is HPLC/ High Performance Liquid Chromatography?"", lab-training, Retrieved 4/6/2021. Edited.
? ""HPLC basics – Principles and parameters"", knauer, Retrieved 4/6/2021. Edited.
? ""The Different Types of HPLC Pumps"", theclintoncourier, 6/1/2021, Retrieved 4/6/2021. Edited.
? Clare Smith (13/3/2018), ""Disadvantages & Advantages of an HPLC"", sciencing, Retrieved 4/6/2021. Edited."