Sisu
Lahus on vähemalt kahe aine homogeenne segu. Kui keemikud peavad kindlaks määrama, millised komponendid esinevad lahuses või muus segus, kasutavad nad sageli meetodit, mida nimetatakse kromatograafiaks. Kromatograafia on protsess, mis tõmbab segu komponendid lahku, et neid oleks võimalik tuvastada. See on tavaline tehnika, mida kasutatakse nii teadusuuringutes kui ka muudes tööstusharudes, näiteks meditsiin ja kriminalistika. Kromatograafiat on mitut tüüpi, kuid need kõik töötavad samade keemiapõhimõtete tõttu.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Kromatograafia on teaduslik protsess, mille käigus lahustatakse lahuse või muu segu komponendid, et neid oleks võimalik tuvastada. Selle saavutamiseks kasutatakse palju erinevaid materjale, kuid igat tüüpi kromatograafia hõlmab "liikumatu faasi" materjali, mis ei liigu, ja "liikuva faasi" materjali, mis liigub statsionaarsest faasist mööda, kandes lahust sellega. Põhinedes molekulaarsetele omadustele, liiguvad mõned lahuses olevad kemikaalid statsionaarse faasiga kaugemale kui teised. Kui need on laiali laotatud, saab kemikaalide põhjal kindlaks teha, kui kaugele nad sõitsid ja nende individuaalseid omadusi.
Paberkromatograafia
Lihtne viis aru saada, kuidas kromatograafia lahuse osi eraldab, on mõelda, mis juhtub siis, kui paber, millel on kirjutus, märjaks. Tint jaotub paberil triibudena laiali. Kõigil on kogemus selle paberi kromatograafia tahtmatu versiooniga. Lahenduseks on tint ja tindis olevad kemikaalid eralduvad paberi märgades. Sama meetodit kasutatakse kemikaalide eraldamiseks muudes lahustes kui tint.
Selle meetodi korral tõmmatakse paberi ülaosas horisontaalselt pliiatsijoon ja lisatakse punkt testitavast lahusest. Kuivab, riputatakse paber vertikaalselt tassi kohale. Nõusse lisatakse piisavalt vedelat lahustit, et jõuda paberi põhja, kuid mitte pliiatsijoonega. Lahusti hakkab paberile ronima ja kui see jõuab lahuse punkti, hakkab see lahuses sisalduvaid kemikaale endaga kaasas kandma. Paberkromatograafias on paber eksperimendi element, mis jääb paigal, nii et seda nimetatakse “statsionaarseks faasiks”. Lahusti liigub paberi võrra ülespoole, tuues sellega katsetatava lahuse, nii et lahustit nimetatakse “liikuvaks”. faas. ”
Adsorptsioon
Nii lahustis kui ka lahuses olevad molekulid interakteeruvad paberis leiduvate molekulidega. Need takerduvad ajutiselt paberi pinnale, seda protsessi nimetatakse adsorptsiooniks. Erinevalt imendumisest ei ole adsorptsioon püsiv. Lõpuks lõhustuvad molekulid edasi ja ronivad edasi paberile, kuid kummaski keemilises komponendis olevad molekulid seostuvad paberis leiduvate molekulidega erinevalt. Mõni kleebib kiiremini lahti ja liigub paberit kiiremini kui teiste kemikaalide molekulid. Kui lahusti on peaaegu jõudnud paberi ülaossa, tõmmatakse pliiatsijoon selle asukoha märgistamiseks enne aurustumist. Algsest lahusest eraldatud keemiliste punktide asukohad on samuti tähistatud.
Kui kemikaalid on värvitu, võivad need avastada muud meetodid, näiteks punktide näitamiseks paberil paistav ultraviolettvalgus või pihustades kemikaali, mis reageerib punktidega ja annab neile värvi. Mõnikord mõõdetakse iga läbitud punkti vahemaad lahusti läbitud vahemaa suhtes. Seda suhet nimetatakse peetusteguriks ehk R-ksf väärtus. See on kasulik segu komponentide tuvastamiseks, kuna Rf väärtust saab võrrelda teadaolevate kemikaalide omaga.
Kromatograafia põhimõtted
Paberkromatograafia on ainult ühte tüüpi kromatograafia. Kromatograafia teistes vormides võib statsionaarne faas olla hulk teisi materjale, näiteks vedelikuga kaetud klaasist või alumiiniumist plaat, vedelikuga täidetud purk või tahkete osakestega nagu ränidioksiidi kristallidega täidetud kolonn. Liikuv faas ei pruugi olla isegi vedel lahusti, vaid gaasiline “eluent”. Kõik kromatograafia toimib samamoodi paljude erinevate materjalide ja tehnikatega - liikuv faas viiakse üle statsionaarse faasi või läbi selle. Lahus jaotatakse selle komponentideks vastavalt sellele, kui palju lahuse osa lahustub liikuvasse faasi ja seda kantakse edasi ning kui palju see jääb adsorbeeriva statsionaarse faasi külge ja aeglustub.