Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

 

 

 

ней две желтые и в самом низу двигалась еще одна полоса, тоже желтого цвета. Тщательный анализ показал, что над самой верхней желтой полоской располагалась еще одна — бесцветная.

Этот простой опыт положил начало разгадке великой тайны зеленого листа: было доказано, что хлорофилл в листе растения сложен, что он состоит из нескольких близких между собой, но различных химических соединений. Зна­чение этого простого опыта особенно велико потому, что он лег в основу новой науки.

Вот как образно рассказал о своем откры­тии сам автор: «Подобно световым лучам в спектре, различные компоненты сложного пи­гмента закономерно располагаются друг за другом в столбе сорбента и становятся доступ­ными качественному и количественному иссле­дованию. Такой расцвеченный препарат я на­звал хроматограммой, а соответствующий метод анализа — хроматографическим методом».

ЧТО ПРОИСХОДИТ В ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛОННЕ?

Что же произошло в стеклянной трубочке, набитой порошком мела? Какие удивительные силы так легко и просто разделили сложную природную смесь многих химических видоизме­нений сложного вещества, настолько близких между собой, что отделить их друг от друга не удавалось самым искусным химикам?

Механизм хроматографического разделения теперь хорошо изучен. Он прост, хотя теория действия колонн очень сложна и ученые еще не умеют их точно рассчитывать. (Трубки с сор­бентом для хроматографического разделения независимо от их конструкции теперь называ­ются колоннами.)

Лучше всего рассмотреть действие хроматографической колонны на простейшем примере знакомой нам трубки с мелом.

Зеленый раствор вытяжки из листьев обес­цвечивается, как только приходит в соприкосно­вение с порошком мела, а мел становится зеле­ным. Молекулы всех соединений, входящих в состав хлорофилла, извлеченного из зеленого

листа, осаждаются на поверхности частиц мела. Поглощение растворенного вещества, паров или газов поверхностью твердых тел или жид­костью химики называют сорбцией. На этом явлении и основаны все хроматографические методы разделения смесей, сверхтонкой очистки вещества и анализа.

Захваченные поверхностью твердого тела молекулы не остаются на ней неподвижными. Они могут переходить обратно в раствор, снова осаждаться, вновь растворяться...

Бесчисленное множество раз меняет свое состояние каждая молекула, переходя с поверх­ности в раствор и обратно. Между раствором (бензол в опытах Цвета) и сорбентом (порошок мела) устанавливается равновесие: на поверх­ности частиц мела находятся почти все моле­кулы. В растворе их очень мало — почти нет совсем. Но в этом-то «почти» и заключается сущность хроматографического эффекта.

Немногие молекулы, находящиеся в раст­воре, увлекаются вниз по трубке вместе с по­током растворителя. Но по пути они немедлен­но осаждаются вновь на другие частицы мела, а вместо них переходят в раствор новые моле­кулы. Это повторяется огромное число раз. Медленный поток растворителя беспрерывно поступает сверху в трубку. В верхней части окрашенного слоя становится все меньше и меньше сорбированного вещества, в нижней части этого слоя — все больше и больше. И так постепенно цветная прослойка продви­гается в виде колечка через сорбент вниз по трубке.

Но различные молекулы с разным составом или строением сорбируются на твердой поверх­ности по-разному. Одни из них немного проч­нее, другие несколько слабее. Одни дольше на­ходятся в связанном состоянии и меньше в раст­воре. Другие чуть дольше первых задержива­ются в растворе и, конечно, быстрее увлека­ются потоком растворителя.

Поэтому окрашенная смесь различных ве­ществ постепенно разделяется на свои состав­ные части. Каждая такая часть сосредоточи­вается в своем слое. И эти слои отличаются друг от друга цветом. Двигаясь с разной скоростью вдоль трубки, эти слои расходятся все дальше

Удивительное совпадение

Название «хроматография» было дано новой науке ее основоположни­ком М. С. Цветом. Оно как бы было подсказано ему цветными колечками —

слоями мела в стеклянной трубочке, окрашенными в разные цвета хлоро­филлом зеленого листа, который как будто бы сам записал таким способом,

из чего он состоит (по-гречески «хроматос» — цвет, «графо» — писать). Занятно и удивительно совпадение имени автора и созданной им науки.

386