Sisu
- Kromatograafia määratletud
- Kromatograafia piirangud
- Miks töötab kromatograafia
- Kromatograafiaproovide proovid
- Hoiatused
Kromatograafia abil identifitseeritakse erinevad kemikaalid, lähtudes molekulide omadustest ja liikuvusest analüüsitavas ühendis. Kromatograafia võimaldab teadlastel eraldada vedelikke ja gaase, alates nafta ja DNA-st kuni klorofülli ja pliiatsitintideni. Õpilased saavad kromatograafiat kasutada ka katseteks ja lõbusateks projektideks.
Kromatograafia määratletud
"Chromat-" pärineb kreeka sõnast "chroma", mis tähendab värvi. "-Graphy" pärineb ladina "-graphia" või kreeka "grafein" ja tähendab (Merriam-Websteri kohta) "kirjutamist või esitamist (kindlaksmääratud) viisil ((täpsustatud) viisil või (määratletud) objektiga. " Kromatograafia tähendab seega sõna-sõnalt värviga kujutamist või kujutamist. Merriam-Websteri ametlikum määratlus väidab, et kromatograafia on "protsess, mille käigus vedeliku või gaasi abil kantav keemiline segu lahustatakse komponentideks lahustunud ainete erineva jaotuse tagajärjel, kui nad voolavad paikse vedeliku või tahke aine ümber või kohal faas ".
Kromatograafia piirangud
Kromatograafia töötab materjalide molekulide omaduste erinevuste tõttu. Mõnel molekulil, nagu näiteks veel, on polaarsus, mistõttu nad käituvad nagu väikesed magnetid. Mõned molekulid on ioonilised, mis tähendab, et aatomid hoitakse koos nende laengute erinevustega, jälle nagu väikesed magnetid. Mõned molekulid erinevad kuju ja suuruse poolest. Need molekulaarsete omaduste erinevused võimaldavad teadlastel kromatograafia abil eraldada ühendid üksikuteks molekulideks.
Kromatograafia sõltub ka molekulide liikuvusest. Teisisõnu määrab molekulide liikumisvõime kromatograafia toimimise. Molekulide viimine liikuvasse faasi nõuab aine lahustamist lahustis või aine vedelas või gaasilises faasis. Kui kasutatakse lahustit, sõltub lahusti eraldatavast materjalist. Vedelike ja gaaside segusid saab lükata või tõmmata läbi materjali, mis neelab molekulid nende läbimisel. Ükskõik, millist materjali analüüsitakse, peab kromatograafia toimimiseks olema materjalil liikuv faas.
Miks töötab kromatograafia
Kuigi kromatograafia tehnikad on erinevad, sõltuvad nad kõik molekulaarsete erinevuste ja materjali liikuvuse kombinatsioonist. Kromatograafia toimib, lahustades lahustunud aine, vedeliku või gaasi läbi filtrimaterjali. Molekulid eralduvad kihtideks, kui molekulid läbivad filtri. Eraldamise mehhanism sõltub filtreerimismeetodist, mis määratakse kindlaks eraldatavate molekulide liikide järgi. Kuid olenemata sellest, millist meetodit kasutatakse, liiguvad molekulid erineva kiirusega läbi filtri, eraldades molekulid kihtideks, mis filtrimaterjalis sageli esinevad värviliste joontena.
Üldiselt liiguvad suuremad või raskemad molekulid läbi filtermaterjali aeglasemalt kui väiksemad või kergemad molekulid. Molekulid eralduvad liikumisel, kuna nad liiguvad erineva kiirusega, kukkudes välja nagu settest, mis vee mahu või energia langedes veest välja pudeneb.
Kromatograafiaproovide proovid
Kuigi paljud kromatograafiatestid nõuavad spetsiaalset varustust ja tehnikaid, saab kromatograafiat kasutada mõnes kodu- ja koolikatses, kasutades lihtsaid materjale.
Pliiatsi tindi analüüs
Kromatograafia lihtsal demonstreerimisel kasutatakse kohvifiltrid ja mitmesugused markerid. Kui pliiatsid kasutavad vees lahustuvaid tinte, kasutatakse lahustina vett. Kui markerid kasutavad püsivärvi, töötab isopropüülalkohol sageli lahustina. Alustage kohvifiltri tasandamisega. Asetage kohvifilter ühekordselt kasutatavale plaadile või muule materjalile, et vältida aluspindade määrimist. Filtri keskosa ümber punktide moodustamiseks kasutage erinevaid pliiatseid. Lisage kohvifiltri keskele vett või alkoholi. Selleks sobib hästi teelusikatäis. Ärge lisage pudru loomiseks piisavalt vedelikku; vesi või alkohol peaksid keskelt välja paistma. Kui vedelik liigub keskelt välja, lahustuvad tindid ja liiguvad keskelt väljapoole. Tindites olevad erinevad pigmendid eralduvad, viiakse läbi esialgsest tindipunktist ja paigutatakse ridadesse vastavalt pigmendi molekulidele.
Klorofülli kromatograafia
Lehtedest leitud klorofülli eraldab pisut keerulisem, kuid sama huvitav kromatograafiaprojekt. Klorofüll esineb taimede lehtedes. Kuigi klorofüll on roheline, sisaldab enamik lehti ka täiendavaid pigmente, näiteks karotenoide, mis loovad sügisel punase ja oranži värvi. Need karotenoidid ja muud pigmendid ilmnevad rohelise klorofülli lagunemisel, mistõttu heitlehised taimelehed näitavad sügisel erinevaid värve. Alustage mitme rohelise lehe valimisega. Purustage lehed ja leotage tükid isopropüülalkoholis või atsetoonis (nimetatakse ka propanooniks). Klorofüll leostub lehtedest välja ja muudab vedeliku roheliseks.
Hoiatused
Pigmentide eraldamiseks lõigake lameda kohvifiltri keskelt umbes tolli laiune riba või kasutage kromatograafiapaberit. Teipige paberi üks ots pliiatsiga. Valage umbes 1 tolli vedelikku paberiribast pisut lühemasse nõusse. Pange pliiats üle anuma ülaosa, nii et paberi põhi oleks vedelikus. Vedelik tõuseb paberis kapillaaride toimel üles, kandes klorofülli ja muid pigmendi molekule. Vedeliku aurustumisel jäävad molekulid paberile maha, luues pigmendi read. Eemaldage paber, kui jooned eristuvad, sest kui paberit liiga pikaks jäetakse, kannab vedelik lõpuks kõik pigmendi molekulid paberi ülaossa.