Садржај
- Хроматографија дефинисана
- Ограничења хроматографије
- Зашто хроматографија делује
- Узорци хроматографских пројеката
- Упозорења
Хроматографија идентификује различите хемикалије на основу својстава и покретљивости молекула у једињењу које се анализира. Хроматографија омогућава научницима да раздвајају течности и гасове у распону од нафте и ДНК до хлорофила и мастила од оловке. Студенти такође могу користити хроматографију за експерименте и забавне пројекте.
Хроматографија дефинисана
„Хромат-“ долази од грчке речи „цхрома“, што значи боја. "Графика" долази од латинског "-грапхиа" или грчког "грапхеин" и значи (по Мерриам-Вебстер) "писање или представљање на (одређени) начин или на (одређено) средство или (специфицирани) објект. " Хроматографија зато буквално значи писати или представљати бојом. Формалнија дефиниција Мерриам-Вебстер-а каже да је хроматографија „процес у коме се хемијска смеша коју преноси течност или гас раздваја на компоненте као резултат диференцијалне расподјеле раствора док теку кроз стационарну течност или чврсту супстанцу. фаза. "
Ограничења хроматографије
Хроматографија делује због разлика у својствима молекула у материјалима. Неки молекули, попут воде, имају поларитет, тако да делују попут малих магнета. Неки молекули су јонски, што значи да се атоми држе заједно помоћу разлика у наелектрисању, опет попут малих магнета. Неки се молекули разликују по облику и величини. Ове разлике у молекуларним својствима омогућавају научницима да одвоје једињења у појединачне молекуле коришћењем хроматографије.
Хроматографија такође зависи од покретљивости молекула. Другим речима, способност померања молекула одређује да ли хроматографија делује. Стављање молекула у покретну фазу захтева или растварање материје у растварачу или употребу течности у течном или гасовитом стању. Ако се користи растварач, растварач зависи од материјала који се одваја. Течне и гасне смеше могу се гурати или повлачити кроз материјал који апсорбује молекуле током проласка. Без обзира на то који се материјал анализира, да би хроматографија деловала, материјал мора имати покретну фазу.
Зашто хроматографија делује
Иако се технике хроматографије разликују, све зависе од комбинације молекуларних разлика и покретљивости материјала. Хроматографија делује пропуштањем раствореног материјала, течности или гаса кроз филтерски материјал. Молекули се раздвајају на слојеве док молекули пролазе кроз филтер. Механизам раздвајања зависи од методе филтрирања, која је одређена врстама молекула које треба одвојити. Али без обзира која метода се користи, молекули путују различитим брзинама кроз филтер, раздвајајући молекуле у слојеве који се често појављују као обојене линије у филтер филтеру.
Опћенито, већи или тежи молекули пролазе кроз филтерски материјал спорије од мањих или лакших молекула. Молекули се одвајају док се крећу јер путују различитим брзинама, испадајући попут седимената који испуштају воду док капање волумена или енергије воде.
Узорци хроматографских пројеката
Иако многи тестови хроматографије захтевају посебну опрему и технике, хроматографија се може користити у неким кућним и школским експериментима користећи једноставне материјале.
Анализа мастила оловке
Једноставна демонстрација хроматографије користи филтере за кафу и разне оловке за маркере. Ако се оловке користе у води растворљиве у води, растварач је вода. Ако маркери користе трајну мастилу, изопропил алкохол често делује као растварач. Започните изравнавањем филтра за кафу. Поставите филтер за кафу на једнократну плочу или други материјал да спречите мрље испод површине. За прављење тачака око средњег дела филтера користите разне оловке. У средину филтера за кафу додајте воду или алкохол. Чајна кашика добро делује за ово. Не додајте довољно течности да бисте створили лосион; вода или алкохол би требало да се шире из центра. Како се течност креће из центра, мастила ће се растопити и померати према средини из средине. Различити пигменти у мастилу ће се одвојити, однети од почетног места бојења и одложити у редове на основу молекула пигмента.
Хлорофилна хроматографија
Мало сложенији, али подједнако занимљив пројекат хроматографије одваја хлорофил који се налази у лишћу. Хлорофил се јавља у лишћу биљке. Иако је хлорофил зелене боје, већина листова садржи и додатне пигменте као што су каротеноиди, који стварају црвену и наранџасту боју коју видите на јесен. Ови каротеноиди и други пигменти су откривени како зелени хлорофил разграђује, због чега листопадни листови биљке показују јесењу боју. Започните одабиром неколико зелених листова. Уситните лишће и намочите комаде у изопропил алкохолу или ацетону (који се такође назива пропанон). Хлорофил ће исцурити из лишћа и претворити течност у зелено.
Упозорења
Да бисте одвојили пигменте, изрежите траку ширине око инча од средине спљоштеног филтера за кафу или користите папир за хроматографију. Долепите један крај папира оловком. Сипајте око 1 инч течности у посуду нешто краћу од траке за папир. Положите оловку преко врха посуде тако да је дно папира у течности. Течност ће се подићи у папиру услед капиларног деловања, носећи хлорофил и остале молекуле пигмента. Како течност испарава, молекули се остављају на папиру, стварајући линије пигмента. Извадите папир када линије постану изразите, јер ако папир остане предуго, течност ће на крају пренети све молекуле пигмента на врх папира.