Lav simpel kromatografi

Video.: Paper Chromatography - Investigating the Composition of Ink

Indhold

At træde
Del 1 af 3: Oprettelse af en prøve
Del 2 af 3: Tilsætning af et opløsningsmiddel
Del 3 af 3: Observation af dækkene
Tips
Advarsler
Nødvendigheder

Blandinger består af to eller flere komponenter, der har forskellige egenskaber. Der er mange metoder til at adskille blandinger i deres grundlæggende komponenter. For væsker kaldes disse metoder kromatografi. Ved kromatografi adskilles en blanding i dens komponenter baseret på deres relative evne til at bevæge sig gennem den stationære fase (fast fase) ved hjælp af den mobile fase. Nogle komponenter i blandingen passerer lettere igennem, mens andre holdes tilbage. Dette sikrer, at blandingen adskilles i bånd af forskellige komponenter.

At træde

Del 1 af 3: Oprettelse af en prøve

Lav eller køb en kromatografistrimmel. En kromatografistrimmel er en strimmel af materiale, gennem hvilken den mobile fase-blanding (en væske eller en gas) bevæger sig. Strimlen fungerer som den stationære fase, så du kan se bevægelseshastigheden for de forskellige komponenter i den mobile fase. Du kan købe specielt formulerede kromatografistrimler til overlegne resultater, men du kan oprette dine egne til grundlæggende kromatografi. Skær et kaffefilter i lige strimler, der er ca. 2-3 cm brede og 5-6 cm lange.
- I stedet for kaffefilteret kan du også bruge papirhåndklæder eller andet papir.
Anbring en farvet linje i bunden af stripen. Mål ca. 2-3 cm fra bunden af strimlen. I dette eksperiment adskiller du komponenterne med en highlighter. Brug en sort highlighter til at tegne en lige linje over bredden af stripen. Sørg for, at linjen er høj nok, så du kan nedsænke papirets bund uden at nedsænke linjen.
- I stedet for en linje bruger nogle mennesker en periode. Dette fungerer også, men båndene er ikke så klart defineret med denne metode.
Fix kromatografistrimlen lodret. Fastgør strimlen lodret med tøjnåle, så du ikke selv behøver at lægge den i vandet senere. Det skal hænges op, så siden med markeringslinjen er tættest på jorden. Sørg for, at tøjnålen er placeret så højt på strimlen som muligt, mens du stadig holder den sikkert. Hvis klemmen er for langt ned på strimlen, kan det påvirke stropperne.
- Du kan hænge strimlen med papirclips, tape eller en hvilken som helst anden egnet metode.

Del 2 af 3: Tilsætning af et opløsningsmiddel

Sæt vand i en kop. I enkel kromatografi er dit opløsningsmiddel (væsken, der bærer den mobile fase gennem den stationære fase), vand. Tilsæt lidt vand i en klar kop eller et glas. Du har kun brug for nok til at våde kromatografistrimlen, så et par deciliter er nok.
Sænk kromatografistrimlen i vandet. Hold kromatografistrimmen lodret og sænk den ned i vandet. Sørg for, at du har konstrueret noget til at holde strimlen der, da denne proces kan tage en hel del tid. Stripens bund skal være nedsænket, men markørlinjen må ikke være nedsænket. Hvis du ved et uheld nedsænker denne linje, skal du kassere stripen og lave en anden.
- Et eksempel på en konstruktion til at lade kludespidsen holde strimlen til en blyant over toppen af glasset. På den måde dingler stripen ned og rører næppe vandet.
Vent tålmodigt. Da vandet absorberes af strimlen, vil det bære de forskellige forbindelser i posten. De lettere (mindre) stoffer bevæger sig hurtigere, og de tungere (større) stoffer bevæger sig langsommere. Dette vil adskille forbindelserne i "bånd" baseret på deres størrelse. Dette er dog en langsom proces. Se strimlen, indtil du ser, at vandet er ca. 2-3 cm fra toppen af strimlen.
- Den nøjagtige tid, det tager for vandet at komme op til 2-3 cm fra toppen af strimlen, afhænger af hvilken type strimmel du bruger.
- Bær ikke systemet, når stripen er nedsænket - undgå enhver form for uro, der påvirker resultatet ved at sprede dækkene.

Del 3 af 3: Observation af dækkene

Fjern strimlen fra vandet. Anbring den på en glat overflade, og vent på at den tørrer.
Tæl de synlige bånd. Når du tager strimlen op af vandet, skal stropperne forblive på plads. På denne måde kan du tælle, hvor mange forskellige dæk der er synlige på din strip. Det giver dig en grov idé om, hvor mange forbindelser i forskellige størrelser der er i markørblækket.
Bemærk farven på hvert bånd. Markørens sorte blæk består af forskellige pigmenter. Disse pigmenter har alle deres egne unikke farver. Når du adskiller dem i bånd, er båndene farven på det enkelte pigment. Ved at bemærke farven på hvert bånd kan du analysere, hvilke farver der er pigmenterne på det sorte blæk i markøren.
Angiv båndene fra toppen af strimlen til bunden. Skriv de farvede bånd ned efter den afstand, de har kørt. Båndene øverst er dine letteste forbindelser, og båndene nederst er dine hårdeste forbindelser. Du vil sandsynligvis også bemærke en top til bund farvetendens. Lysere farver har tendens til at være mindre samlinger, så bevæg dig længere op ad strimlen - mørkere farver holder sig mere til bunden, da de generelt har tungere samlinger.
- Forholdet mellem afstanden en forbindelse har bevæget sig (Dc) og den afstand opløsningsmidlet har bevæget sig (Ds) kaldes Rf-værdien. Du kan beregne Rf-værdien for hvert dæk ved at dividere afstanden, som dækket kørte fra oprindelsen, med den afstand, opløsningsmidlet kørte fra oprindelsen.
- Hvis du f.eks. Har et bånd, der er 2 cm over oprindelsesstedet, og opløsningsmidlet er 5 cm over opløsningsmidlet, kan du bruge ligningen D_bånd/ D_{opløsningsmiddel} = Brug Rf. I dette eksempel betyder det:
  - Rf = 2 cm / 5 cm
  - Rf = 0,4

Tips

Hvis du vil gøre dette mere videnskabeligt, kan du faktisk købe kromatografipapir, der ligner et kaffefilter, men skaber et meget klarere og mindre sløret farvebånd, når det bruges korrekt. Dette er tilgængeligt via forskellige leverandører af laboratorieudstyr.
Prøv forskellige farvede markører, og bemærk hvilken der når toppen først, hvilket skaber de smukkeste pigmentbånd osv.
Kromatografi bruges i ægte videnskabelige laboratorier af forskellige årsager og kan blive ret kompleks. Kromatografi involverer en lang række videnskabelige tests og er ikke begrænset til denne metode.
Sørg for, at markøren er vandopløselig, inden du gør noget. Permanent markør fungerer normalt ikke til dette eksperiment.
Hvorfor fungerer dette? Forskellige farvede pigmenter har forskellige former på molekylært niveau og tegnes forskelligt over papiret på grund af forskellen i komponenternes relative affinitet med den mobile og stationære fase. Dette kaldes også teknisk en distributionskoefficient eller fordelingskoefficient. Dette danner en lang stripe af pigmenter, der passer op, med de mest ens farver nærmest hinanden.