העין האנושית מבחינה בצבעים רבים, כאשר מושג ה"צבע" מושתת על הגדרת גוון מסוים של אור, או במילים אחרות: גל בעל תדר. בני האדם הבינו את המשמעויות הרבות שיש לצבע בעולם החי והצומח, את תפקידיהם ושימושיהם.
כאשר במאה ה-19 החל מיכאיל צבט, בוטנאי רוסי, לחקור את הפיגמנט האופייני לעולם הצמחים ומקנה להם את צבעם הירוק, הוא ביסס את התשתית לענף מדעי הצובר תאוצה וקרוי: כרומטוגרפיה.
מדדים של צבע
לאורך השנים, פותחה השיטה עד להפיכתה לכלי אנליטי, לשימוש בענפי המדע של הביולוגיה והכימיה. מעטים הם החומרים המורכבים מרכיב אחד בלבד. רובם הם תרכובות שונות של חומרים רבים. לדוגמא, בושם יכול להיות מורכב מעשרות רכיבים שונים המשפיעים, כל אחד לחוד וכולם ביחד - על ניחוחו הספציפי. כרומטוגרפיה מסייעת להפריד בין חומרים מתוך תערובת, כך שניתן יהיה למדוד ולכמת אותם, ועל כן תעשיות המזון והתרופות עושות בה שימוש לבדוק האם יש רעלנים באוכל ובתרופות שלנו, כמו גם מדידת כמויות הזיהום במים שאנו שותים.
כרומטוגרפיה מגויסת גם לשירות המשטרה, החל מבדיקות סמים וכלה כאמצעי מקובל לזיהוי פלילי המאפשר אפילו לזהות חומרים שנמצאו בזירות פשע.
מוצרים מן הצומח
שמנים אתריים, למשל, מכילים תערובות מגוונות ובעלי מורכבות גבוהה יחסית של חומרים כימיים נדיפים שאינם מתמוססים במים בקלות. על אף שהשמן עצמו הוא רעיל לצמח, הרי שייעודם של מרכיבי הריח הוא לתפקד על תקן של משיכת חרקים מאביקים ודחיית מזיקים. בני האדם רותמים את השמן לשימושם, הן עבור מוצרי צריכה קוסמטיים והן עבור צרכים רפואיים.
כדי להפיק את השמן מזקקים אותו מן הצמח באדי מים, או על ידי לחץ בקור, ובשיטות אחרות נוספות. כעת, לאחר שמוצה השמן, ניתן לכמת אותו למדדים, כאשר מרכיביו נאמדים על ידי היחס הכמותי ביניהם, הן באמצעות כרומטוגרפיה, וכן על ידי שימוש בשיטות כימיות.
מיתרונות השיטה
בכל תעשייה כימית או ביוטכנולוגית, הצורך לטהר או להפריד מוצר או רכיב מתוך תערובת הוא חלק חשוב בפס הייצור. כיום, יש מגוון רחב של שיטות שהתעשייה משתמשת על מנת להגיע למטרה זו. כרומטוגרפיה היא שיטת הפרדה מיוחדת ממספר סיבות, כאשר הראשונה שבהן היא היכולת להפריד תרכובות בדיוק רב. אפילו הרכיבים הקטנים ביותר, עד לרמת החלבון הבודד בתוך חומצת אמינו, יכולים להיות מופרדים בשיטה זו.
למעשה, באמצעות שיטות כרומטוגרפיות ניתן לטהר כמעט כל תמיסה או חומר מסיס תחת התנאים המתאימים. זאת, ועוד: כרומטוגרפיה יכולה לשמש כתהליך הפרדה לחומרים עדינים מאוד, כיוון שאין צורך בתנאים קיצוניים כגון טמפרטורה או לחץ וכדומה, לטובת התהליך.
הפרד ומשול - השיטות
ראשיתו של התהליך הוא בהמסתה של התערובת בתוך גז או נוזל, כך שהיא תופרד לגורמיה.
כעת,מזרימים את הנוזל או הגז דרך צינור בעל ציפוי פנימי של ג'ל או מוצק כלשהו וממתינים לאינטראקציה הכימית. הבדלי העוצמה של האינטראקציות מייצרים תגובה של זרימה, כאשר חלק מן הרכיבים זורמים בקצב מהיר אל קצה הצינור בעוד שחומרים אחרים זורמים באיטיות.
בין החומרים המרכיבים את התערובת יש הבדלי קוטביות המייצרים משיכה חשמלית שאינה משנה את מבנה המולקולות המרכיבות את החומרים. תודות לכך, ניתן לחקור את החומר המופרד, כפי שהיה במקור.