כרומטוגרפיה. היסטוריה ומהות הגילוי המדעי

גילויים מדעיים חשובים ביותר
ספרייה חינם / מדריך / התגליות המדעיות החשובות ביותר

כרומטוגרפיה. היסטוריה ומהות הגילוי המדעי

התגליות המדעיות החשובות ביותר

תגליות רבות של המאה הקודמת הן בזכות המדען הרוסי מיכאיל צווט ושיטת הניתוח הכרומטוגרפית שלו. מספר רב של חוקרים מצטיינים חייבים לו את הצלחותיהם, ופרסי נובל רבים!

"...ללא עבודתו של מיכאל צוות, לנו, כל "יוצרי הפיגמנטים", לא היה מה לעשות..." - זו דעתו של מדען אנגלי מפורסם אחד.

מיכאיל סמנוביץ' צוות (1872–1919) - בנה של איטלקייה ואינטלקטואל רוסי. הוא נולד באיטליה בעיר אסטי, לא הרחק מטורינו. בשנת 1891 סיים מיכאיל את לימודיו בגימנסיה של ז'נבה ונכנס לפקולטה לפיזיקה ומתמטיקה באוניברסיטת ז'נבה. באוקטובר 1896, לאחר שהציג את עבודת הגמר שלו "לימוד פיזיולוגיה של התא. חומרים להכרת תנועת הפרוטופלזמה, ממברנות הפלזמה והכלורופלסטים", קיבל צוות דיפלומה של דוקטור למדעי הטבע. בדצמבר של אותה שנה הוא מגיע לסנט פטרבורג.

מיכאיל לא ידע שתואר מאוניברסיטת ז'נבה אינו מוכר ברוסיה. לכן הוא נאלץ לעבוד אצל הבוטנאי המפורסם אנדריי סרגייביץ' פמינצין, שגם למד כלורופיל, אפשר לומר, מימין לציפור. בסנט פטרבורג פגש צוות בוטנאים ופיזיולוגים צמחיים מצטיינים נוספים: I.P. בורודין, מ.ס. וורונין, א.נ. בקטוב. זו הייתה חברה מבריקה של הוגים מקוריים, מתחשבים ונסיינים מיומנים. צוות המשיך במחקריו על כלורופלסטים, ובמקביל התכונן למבחנים חדשים לתואר שני ולהגנת עבודת הדוקטורט שלו. הוא עבר את הבחינות ב-1899, והוא הגן על עבודת המאסטר שלו באוניברסיטת קאזאן ב-23 בספטמבר 1901.

מאז נובמבר 1901, עובדת צוות כעוזר במחלקה לאנטומיה ופיזיולוגיה של הצמחים באוניברסיטת ורשה. בקונגרס ה-XNUMX של חוקרי טבע ורופאים, מיכאיל סמנוביץ' פרסם דוח "שיטות ומשימות של המחקר הפיזיולוגי של כלורופיל", שבו דיווח לראשונה על שיטת הכרומטוגרפיה של ספיחה.

במשך זמן רב, מיכאיל Semenovich פתר את הבעיה של הפרדת פיגמנטים עלים ירוקים, והם דומים מאוד במאפיינים. בנוסף, העלים מכילים פיגמנטים אחרים, בהירים מאוד - קרוטנואידים. הודות לקרוטנואידים מופיעים עלי צהוב, כתום וארגמן בסתיו. עם זאת, עד שהכלורופילים הושמדו, כמעט בלתי אפשרי היה להפריד אותם מהקרוטנואידים.

כמו יו.ג. צ'ירקוב, "ככל הנראה, גילוי הצבע היה תגובה לשיטות ההפרדה שלהם שהיו אז גסות וקטלניות לפיגמנטים. הנה אחת השיטות.

תחילה הוצאה תמצית אלכוהולית של כלורופיל, ולאחר מכן הרתחה אותה במשך שלוש שעות בתוספת של אלקלי חזק (אשלגן קאוסטי) לתמיסה. כתוצאה מכך, הכלורופיל מתפרק לחלקיו המרכיבים - פיגמנטים ירוקים וצהובים.

אבל אחרי הכל, בתהליך הכנת השיקוי הזה (כמעט מניפולציות אלכימיות), כלורופיל טבעי עלול להיהרס. ואז החוקר יצטרך להתמודד עם פיסות פיגמנטים, ואפילו עם תוצרי השינוי הכימי שלהם.

S.E כותב על איך התרחש התגלית הגדולה. שנול: "הוא לקח שפופרת זכוכית, מילא אותה באבקת גיר ושפך מעט תמצית אלכוהול של עלים על השכבה העליונה. התמצית הייתה בצבע חום-ירוק, והשכבה העליונה של עמוד הגיר הפכה לאותו צבע. וגם ואז החל מ"ש לשפוך טיפות מלמעלה לתוך שפופרת עם גיר, אלכוהול טהור. טיפה אחר טיפה, החלק הבא של הממס חילץ פיגמנטים מגרגרי הגיר, שנעו במורד השפופרת. שם, גרגרי גיר טריים ספחו את הפיגמנטים , בתורו, נתן אותם לחלקים חדשים של הממס. עקב עוצמות ספיחה שונות במקצת (קלות שחרור) הנגררים על ידי הממס הנייד, פיגמנטים שונים נעו לאורך עמוד הגיר במהירויות שונות ויצרו פסים בצבע אחיד של חומרים טהורים עמוד גיר. זה היה יפה. פס ירוק בוהק, פס מעט צהוב מירוק - אלו שני סוגים של כלורופילים - ופס צהוב-כתום בוהק של קרוטנואידים. מ.ס. קרא לתמונה הזו כרומטוגרמה".

בשנת 1903 קרא מיכאיל סמנוביץ' צוות דו"ח "על קטגוריה חדשה של תופעות ספיחה ויישומה בניתוח ביוכימי". כאן, לראשונה, הוא מפרט בפירוט את העיקרון של שיטת ניתוח הספיחה שלו.

"הצבע הראה", כותב צ'ירקוב, "שכאשר פיגמנטים צמחיים מומסים בנוזל מועברים דרך שכבה של חומר סופח נקבובי חסר צבע, פיגמנטים בודדים ממוקמים בצורה של אזורים צבעוניים - לכל פיגמנט יש צבע משלו או לפחות גוון. אבקת סופחת (זה יכול להיות גיר, אבקת סוכר...) סופח (סופג באופן שטחי: המילה הלטינית adsorbere פירושו "לבלוע") פיגמנטים שונים בעלי חוזק לא שווה: חלקם יכולים "להחליק" עוד יותר עם זרם התמיסה, אחרים יעצרו קרוב יותר. העמוד הצבעוני שכבה אחר שכבה של סורבנט שהתקבל בדרך זו נקרא כרומטוגרמה לפי צבע, והשיטה - כרומטוגרפיה".

כך נפתרה בעיה בלתי פתירה לכאורה. השיטה התבררה כפשוטה בצורה גאונית. זה לא דומה להליכים המורכבים המסורבלים, עתירי ריאגנטים, ששימשו בעבר.

אולי הפשטות הזו הייתה הסיבה לכך שרוב בני דורו לא קיבלו את התגלית המדהימה הזו, או, אפילו עצוב יותר, מרדו בחריפות במחברו.

אבל הזמן שם הכל במקומו. צבע המציא כרומטוגרפיה לחקר הכלורופיל. הוא היה הראשון שבידד חומר שהוא כינה כלורופיל אלפא וכלורופיל בטא. התברר שהוא מתאים לחקר לא רק פיגמנטים, אלא גם תערובות חסרות צבע וצבעוניות - חלבונים, פחמימות. בשנות השישים של המאה העשרים, כמה אלפי מחקרים כבר הוקדשו לכרומטוגרפיה. כרומטוגרפיה הפכה לשיטה אוניברסלית.

"...עקרון ההפרדה הכרומטוגרפית של חומרים, שהתגלה על ידי מ' צוות, עומד בבסיס שיטות רבות ושונות של ניתוח כרומטוגרפי. לולא השימוש בו, רוב ההישגים במדע ובטכנולוגיה של המאה ה-XNUMX היו בלתי אפשריים...

בלב כל זה עומד רעיון כללי אחד. היא פשוטה. זהו בעצם הרעיון של התקדמות גיאומטרית. שיהיו שני חומרים דומים מאוד בכל תכונותיהם. לא משקעים, מיצוי ולא ספיחה יכולים להפריד ביניהם במידה ניכרת. תן לחומר אחד להיספג על פני השטח, למשל, סידן פחמתי (כלומר, פחות מ-1 אחוז).

במילים אחרות, התוכן שלו על הסופח יהיה 0,99 מהתוכן של האחר. הבה נטפל בסופח בממס כלשהו כך שיתרחשו ספיגה (ניתוק) ואלוציה (שטיפה) של שני החומרים ושניהם יעברו מהסופח לממס, ונעביר את התמיסה המתקבלת לחלק טרי של הסופח. אז חלקו של החומר הראשון על פני הסופח יהיה שוב שווה ל-0,99 מהתוכן של השני, כלומר, חלק השווה ל-0,99 x 0,99 = 0,98 מהכמות המקורית נספג. בואו נבצע שוב אלוציה וספיחה - כעת חלקו של החומר הראשון יהיה 0,98 x 0,99 = 0,97 מהתוכן של השני. על מנת שתכולת החומר הראשון בחלק הבא של הסופח תהיה רק 1 אחוז מתכולת השני, יהיה צורך לחזור על מחזור הספיחה-פליטה כ-200 פעמים...

ניתן לשנות את הרעיון של ספיחה חוזרת מרובה להפרדת חומרים לחלוקה מחדש מרובה של תערובת של חומרים במערכת של ממיסים בלתי ניתנים לערבב. זהו הבסיס של כרומטוגרפיית מחיצות. אותו רעיון עומד בבסיס שיטות אלקטרופורזה מודרניות, שבהן תערובת של חומרים נעה במהירויות שונות דרך סופחים שונים בשדה חשמלי.

אותו עיקרון משמש בהפרדה של איזוטופים על ידי דיפוזיה דרך מחיצות נקבוביות רבות."

העיקרון של חלוקה כרומטוגרפית של חומרים, שהתגלה על ידי צבע, משמש בתחומים שונים של פעילות אנושית. בפרט, הוא משמש לבידוד וטיהור של אנטיביוטיקה ברפואה ולהפרדה של איזוטופים בייצור דלק גרעיני.

מחבר: סאמין ד.ק.

אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף התגליות המדעיות החשובות ביותר:

▪ ניתוח ספקטרלי

▪ מודל פלנטרי של האטום

▪ התיאוריה הלשונית של הומבולדט

ראה מאמרים אחרים סעיף התגליות המדעיות החשובות ביותר.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

המרת פחמן דו חמצני למתנול באמצעות אור ונחושת 27.03.2024

בעולם המודרני, שבו סוגיות סביבתיות ואבטחת אנרגיה הופכים דחופים יותר ויותר, מציאת דרכים חדשות להפקת אנרגיה ולהפחתת פליטת פחמן הופכת לעדיפות עבור מדענים רבים. בהקשר זה, בחינת האפשרות להמיר פחמן דו חמצני לדלק שימושי וידידותי לסביבה באמצעות אור שמש ונחושת מהווה צעד חשוב בפיתוח פתרונות אנרגיה ברי קיימא.

צוות בינלאומי של מדענים חשף שיטה חדשה להמרת פחמן דו חמצני למתנול באמצעות אור שמש וזרז מבוסס נחושת. שיטה זו פותחת את הסיכוי ליצור דלקים נקיים מפליטות מזיקות, ובכך לעזור להפחית את טביעת הרגל הפחמנית ולהילחם בשינויי האקלים.

כדי לבצע את המחקר, מומחים פיתחו חומר חדש המורכב מאטומי נחושת שהופקדו על פחמן ניטריד ננו-גבישי. חומר זה, כאשר הוא נחשף לקרינת השמש, מסוגל להמיר פחמן דו חמצני למתנול. במהלך הניסויים, התגלה שגם ללא זיהומי נחושת, הצורה הננו-גבישית של פחמן ניטריד יעילה פי 44 מזרזים סטנדרטיים. הוספת אפילו כמות קטנה של נחושת הגדילה משמעותית את יעילות התהליך.

גילוי זה פותח נקודות מבט חדשות בתחום האנרגיה והאקולוגיה. היכולת להפוך פחמן דו חמצני, המרכיב העיקרי של גזי חממה, לדלק שימושי מאפשרת להתייחס אליו לא כפסולת, אלא כמשאב. המתנול המופק מתהליך זה יכול לשמש במגוון תעשיות, לרבות תעשיות הרכב, האנרגיה והכימיה.

יש פוטנציאל גדול לשימוש באנרגיה סולארית ובזרזים מבוססי נחושת כדי להמיר פחמן דו חמצני לדלק שימושי. לגילוי זה יש השלכות משמעותיות על פיתוח שיטות בנות קיימא וידידותיות לסביבה להפקת אנרגיה, שיכולות לסייע במאבק בשינויי האקלים ולשפר את המצב הסביבתי על פני כדור הארץ.

עוד חדשות מעניינות:

▪ גורל המכתב בכתב יד

▪ בד מבטל ריחות

▪ פוטון אחד מחולק לשלושה פוטונים בודדים מסובכים

▪ זיכרון RRAM פותח

▪ נמצאו גנים של אורז עמידים לבצורת

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של תיאורי התפקיד באתר. בחירת מאמרים

▪ מאמר תודה מפלגת על זה. ביטוי עממי

▪ מה היו המגמות העיקריות בהתפתחות מדינות מזרח אירופה לאחר מלחמת העולם השנייה? תשובה מפורטת

▪ מאמר החובות העיקריות של המעסיק בתחום הגנת העבודה

▪ מאמר התאמת הדיוק של שעון קוורץ. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה ממיר 12/220 וולט על טרנזיסטורי אפקט שדה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר