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DESCUBRIMIENTOS CIENTÍFICOS MÁS IMPORTANTES
Cromatografía. Historia y esencia del descubrimiento científico.
Directorio / Los descubrimientos científicos más importantes. Muchos descubrimientos del siglo pasado se deben al científico ruso Mikhail Tsvet y su método de análisis cromatográfico. ¡Un gran número de destacados investigadores le deben sus éxitos y muchos premios Nobel! "...Sin el trabajo de Michael Tsveta, nosotros, todos los "pigmentadores", no tendríamos nada que hacer ..." - esta es la opinión de un famoso científico inglés. Mikhail Semenovich Tsvet (1872–1919), hijo de una mujer italiana y un intelectual ruso. Nació en Italia en la ciudad de Asti, no lejos de Turín. En 1891, Mikhail se graduó en el Gymnasium de Ginebra y entró en la Facultad de Física y Matemáticas de la Universidad de Ginebra. En octubre de 1896, después de presentar su disertación "Estudio de la fisiología celular. Materiales para el conocimiento del movimiento del protoplasma, las membranas plasmáticas y los cloroplastos", Tsvet recibió el diploma de doctor en ciencias naturales. En diciembre del mismo año llega a San Petersburgo. Mikhail no sabía que en Rusia no se reconoce un título de la Universidad de Ginebra. Por lo tanto, tuvo que trabajar para el famoso botánico Andrey Sergeevich Famintsin, quien también estudió la clorofila, se podría decir, a la derecha de un pájaro. En San Petersburgo, Tsvet conoció a otros destacados botánicos y fisiólogos de plantas: I.P. Borodin, MS Voronin, A.N. Beketov. Era una sociedad brillante de pensadores originales y reflexivos y experimentadores expertos. Tsvet continuó su investigación sobre los cloroplastos, mientras que al mismo tiempo se preparaba para los nuevos exámenes de maestría y para la defensa de su disertación. Aprobó los exámenes en 1899 y defendió su tesis de maestría en la Universidad de Kazan el 23 de septiembre de 1901. Desde noviembre de 1901, Tsvet trabaja como asistente en el Departamento de Anatomía y Fisiología Vegetal de la Universidad de Varsovia. En el XI Congreso de Naturalistas y Médicos, Mikhail Semenovich realizó un informe "Métodos y tareas del estudio fisiológico de la clorofila", en el que informó por primera vez sobre el método de cromatografía de adsorción. Mikhail Semenovich resolvió el problema de separar los pigmentos de hojas verdes durante mucho tiempo y tienen propiedades muy similares. Además, las hojas contienen otros pigmentos muy brillantes: los carotenoides. Es gracias a los carotenoides que en otoño aparecen hojas amarillas, naranjas y moradas. Sin embargo, hasta que se destruyeron las clorofilas, era casi imposible separarlas de los carotenoides. Como Yu.G. Chirkov, "aparentemente, el descubrimiento del color fue una reacción a los métodos de su separación que entonces eran crudos y mortales para los pigmentos. Aquí está uno de los métodos. Primero, se extrajo un extracto alcohólico de clorofila, luego se hirvió durante tres horas con la adición de un álcali fuerte (potasio cáustico) a la solución. Como resultado, la clorofila se descompone en sus partes constituyentes: pigmentos verdes y amarillos. Pero después de todo, en el proceso de elaboración de esta pócima (manipulaciones casi alquímicas), la clorofila natural podría ser destruida. Y luego el investigador tendría que lidiar con pedazos de pigmentos, e incluso con los productos de su transformación química. Acerca de cómo sucedió el gran descubrimiento, escribe S.E. Shnol: "Tomó un tubo de vidrio, lo llenó con polvo de tiza y vertió un poco de extracto alcohólico de las hojas en la capa superior. El extracto era de color marrón verdoso y la capa superior de la columna de tiza se volvió del mismo color. Y luego M.S. comenzó a verter gotas desde arriba en gota a gota otra porción del solvente eluyó los pigmentos de los granos de tiza, que bajaron por el tubo, donde los granos de tiza frescos adsorbieron los pigmentos y, a su vez, los dieron a nuevas porciones del solvente arrastrados por el solvente móvil, diferentes pigmentos se movieron a lo largo de la columna de tiza a diferentes velocidades y formaron bandas de colores uniformes de sustancias puras en la columna de tiza.Era hermoso.Una banda verde brillante, una banda ligeramente más amarilla que el verde - estos son dos tipos de clorofilas - y una banda de carotenoides de color amarillo anaranjado brillante. MS llamó a esta imagen un cromatograma". En 1903, Mikhail Semenovich Tsvet leyó un informe "Sobre una nueva categoría de fenómenos de adsorción y su aplicación al análisis bioquímico". Aquí, por primera vez, expone en detalle el principio de su método de análisis de adsorción. “El color mostró”, escribe Chirkov, “que cuando los pigmentos vegetales disueltos en un líquido pasan a través de una capa de un sorbente poroso incoloro, los pigmentos individuales se organizan en forma de zonas coloreadas: cada pigmento tiene su propio color o al menos un Sombra Polvo absorbente (puede ser tiza, azúcar en polvo ...) adsorbe (absorbe superficialmente: latín adsorbere significa "tragar") diferentes pigmentos con fuerza desigual: algunos pueden "deslizarse" más con la corriente de la solución, otros serán retrasado más cerca Color llamado el cromatograma, y el método - cromatografía. Así, se resolvió un problema aparentemente insuperable. El método resultó ser ingeniosamente simple. No se parece en nada a los complejos procedimientos engorrosos y con gran cantidad de reactivos que se usaban antes. Quizás esta simplicidad fue la razón por la que la mayoría de sus contemporáneos no aceptaron este sorprendente descubrimiento o, lo que es más triste, se rebelaron contra su autor. Pero el tiempo puso todo en su lugar. El color inventó la cromatografía para la investigación de la clorofila. Primero aisló una sustancia a la que llamó clorofila alfa y clorofila beta. Resultó ser adecuado para estudiar no solo pigmentos, sino también mezclas incoloras e incoloras: proteínas, carbohidratos. Para los años sesenta del siglo XX ya se habían dedicado varios miles de estudios a la cromatografía. La cromatografía se ha convertido en un método universal. "... El principio de separación cromatográfica de sustancias, descubierto por M. Tsvet, subyace a muchos métodos diferentes de análisis cromatográfico. Sin su uso, la mayoría de los logros en ciencia y tecnología del siglo XX no habrían sido posibles... En el corazón de todo esto hay una idea general. ella es sencilla Esta es esencialmente la idea de una progresión geométrica. Sean dos sustancias muy parecidas en todas sus propiedades. Ni la precipitación, ni la extracción, ni la adsorción pueden separarlos en un grado apreciable. Deje que una sustancia se adsorba en la superficie, por ejemplo, carbonato de calcio (es decir, menos del 1 por ciento). En otras palabras, su contenido en el adsorbente será 0,99 del contenido de otro. Tratemos el adsorbente con algún solvente para que ocurra la desorción (desprendimiento) y elución (lavado) de ambas sustancias y ambas pasen del adsorbente al solvente, y transfieran esta solución resultante a una nueva porción del adsorbente. Entonces la proporción de la primera sustancia sobre la superficie del adsorbente volverá a ser igual a 0,99 del contenido de la segunda, es decir, se adsorbe una parte igual a 0,99 x 0,99 = 0,98 de la cantidad inicial. Una vez más, realizaremos la elución y la adsorción nuevamente; ahora la proporción de la primera sustancia será 0,98 x 0,99 \u0,97d 1 del contenido de la segunda. Para que el contenido de la primera sustancia en la siguiente porción del adsorbente sea solo el 200 por ciento del contenido de la segunda, será necesario repetir el ciclo de adsorción-elución unas XNUMX veces... La idea de reabsorción múltiple a sustancias separadas puede modificarse en redistribución múltiple de una mezcla de sustancias en un sistema de solventes inmiscibles. Esta es la base de la cromatografía de partición. La misma idea subyace en los métodos modernos de electroforesis, cuando una mezcla de sustancias se mueve a diferentes velocidades sobre varios adsorbentes en un campo eléctrico. El mismo principio se usa en la separación de isótopos por difusión a través de muchas particiones porosas". El principio de distribución cromatográfica de sustancias, descubierto por Color, se utiliza en varios campos de la actividad humana. En particular, se utiliza para el aislamiento y purificación de antibióticos en medicina y para la separación de isótopos en la producción de combustible nuclear. Autor: Samin D.K.
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