Смеси состоят из двух или более компонентов, которые имеют разные свойства. Есть много методов, используемых для разделения смесей на их основные компоненты. Для жидкостей эти методы известны как хроматография. Хроматография предназначена для разделения смеси на ее компоненты на основе их относительной способности перемещаться вдоль / через неподвижные фазы (фиксированная фаза) подвижной фазой. Некоторые компоненты смеси легче проникают, а другие сдерживаются. Это приводит к разделению смеси на полосы из разных компонентов.
Шаги
Часть 1 из 3: Создание образца
Шаг 1. Сделайте или купите хроматографическую полоску
Хроматографическая полоска - это полоска материала, через которую движется смесь подвижной фазы, жидкости или газа. Полоса служит стационарной площадкой, поэтому вы можете видеть скорость перемещения различных компонентов в подвижной фазе. Вы можете использовать специально разработанные хроматографические полоски для получения превосходных результатов, но для простой хроматографии вы можете сделать свои собственные. Нарежьте кофейный фильтр на прямые полоски шириной 2,5 см и длиной 5-6 дюймов.
Бумажные полотенца или любая другая бумага могут заменить фильтр для кофе
Шаг 2. Поместите цветную линию в нижней части полоски
Отмерьте примерно 2,5 см от нижней части полоски. В этом эксперименте вы отделите компоненты от маркера. С помощью черного маркера нарисуйте прямую линию по ширине полосы. Убедитесь, что леска поднята достаточно высоко, чтобы можно было погрузить нижнюю часть бумаги, не погружая линию.
Некоторые люди используют точку вместо линии. Это тоже будет работать, но полосы не будут так четко определены с помощью этого метода
Шаг 3. Закрепите хроматографическую полоску вертикально
Используйте прищепки, чтобы закрепить полоску в вертикальном положении, чтобы вам не приходилось потом самому держать ее в воде. Его следует подвешивать так, чтобы сторона с маркером находилась ближе всего к земле. Обязательно поместите прищепку как можно выше на полосу, сохраняя при этом надежную фиксацию. Если зажим находится слишком далеко на полосе, он может задеть полосы.
Вы можете повесить полоску на скрепки, скотч или любой другой механизм, который вы сочтете нужным
Часть 2 из 3: Введение в растворитель
Шаг 1. Налейте воду в чашку
При проведении простой хроматографии вашим растворителем (жидкостью, переносящей подвижную фазу через неподвижную фазу) будет вода. Налейте немного воды в прозрачную чашку или стакан. Вам нужно ровно столько, чтобы хроматографическая полоска впиталась, так что несколько унций вполне достаточно.
Шаг 2. Опустите хроматографическую полоску в воду
Держа хроматографическую полоску вертикально, опустите ее в воду. Убедитесь, что у вас есть приспособление, чтобы удерживать полоску там, так как этот процесс может занять довольно много времени. Нижняя часть полосы должна быть погружена в воду, но линия маркера не должна быть погружена в воду. Если вы случайно затопили эту линию, выбросьте полосу и сделайте другую.
Примером устройства может быть прищепка, удерживающая полосу, зажатую на карандаше, лежащем на поверхности стекла. Таким образом, полоска свисает вниз и едва касается воды
Шаг 3. Терпеливо ждите
По мере того, как вода поднимается по полосе, она увлекает за собой различные соединения маркера. Более легкие (меньшие) соединения будут двигаться быстрее, а более тяжелые (большие) соединения будут двигаться медленнее. Это разделит соединения на «полосы» в зависимости от их размера. Однако это медленный процесс. Наблюдайте за полосой, пока не увидите, что вода достигает примерно 1 дюйма (2,5 см) от верха полосы.
- Точное время, за которое вода достигнет 1 дюйма (2,5 см) от верха полоски, будет зависеть от того, какой тип полоски вы используете.
- Не переносите систему после погружения полосы; Избегайте любого перемешивания, которое может повлиять на результат из-за расплывания полос.
Часть 3 из 3: Наблюдение за полосами
Шаг 1. Выньте полоску
Положите его на гладкую поверхность и подождите, пока он высохнет.
Шаг 2. Подсчитайте полосы, которые видите
После того, как вы вытащили полоску из воды, повязки должны оставаться на месте. Это позволит вам подсчитать, сколько разных полос видно на вашей полосе. Это даст вам приблизительное представление о том, сколько составов разного размера содержится в чернилах маркера.
Шаг 3. Обратите внимание на цвет каждой полосы
Черные чернила маркера состоят из нескольких различных пигментов. У всех этих пигментов есть свои уникальные цвета. Когда вы разделите их на полосы, они будут цвета этого отдельного пигмента. Отметив цвет каждой полосы, вы можете проанализировать, какие цветные пигменты использовались для создания черных чернил в маркере.
Шаг 4. Составьте список полос сверху вниз
Запишите цветные полосы в зависимости от того, как далеко они прошли. Полосы вверху - это самые легкие соединения, а полосы внизу - самые тяжелые. Вы также можете заметить тенденцию цвета сверху вниз. Более светлые цвета обычно представляют собой более мелкие составы и, таким образом, продвигаются вверх по полосе, а более темные цвета задерживаются ближе к низу, потому что они, как правило, являются более тяжелыми составами.
- Отношение расстояния, на которое переместилось соединение (Dc) к расстоянию, на которое прошел растворитель (Ds), называется значением Rf. Вы можете рассчитать значение Rf для любой полосы, разделив расстояние, пройденное полосой от исходной линии, на расстояние, пройденное растворителем от исходной линии.
-
Например, если у вас есть полоса на два дюйма выше созданной вами линии, а растворитель перемещается на пять дюймов выше растворителя, вы можете использовать уравнение Dгруппа/ Dрастворитель = Rf. В данном примере это означает:
- Rf = 2 дюйма / 5 дюймов
- Rf = 0,4
подсказки
- Если вы хотите сделать это более научно, вы можете купить хроматографическую бумагу, которая похожа на кофейный фильтр, но при правильном использовании создает гораздо более четкую и менее размытую цветовую полосу. Это доступно у различных поставщиков лабораторного оборудования.
- Попробуйте маркеры разного цвета и обратите внимание, какой из них достигает вершины первым, в результате получается самая красивая полоска пигментов и т. Д.
- Хроматография используется в реальных научных лабораториях по разным причинам и на самом деле может стать довольно сложной. Хроматография включает в себя широкий спектр научных тестов и не ограничивается этим методом.
- Прежде чем что-либо делать, убедитесь, что маркер водорастворим. Перманентный маркер обычно не подходит для этого эксперимента.
- Почему это работает? Разные цветные пигменты имеют разные формы на молекулярном уровне и по-разному растягиваются по бумаге из-за разницы в относительном сродстве компонентов к подвижной и неподвижной фазам. Это также технически называется коэффициентом распределения или коэффициентом разделения. Это образует длинный участок пигментов, выстроенных в линию, организованную наиболее похожими цветами рядом друг с другом.
Предупреждения
- Будьте осторожны, чтобы не погрузить метку на фильтре. Это испортит хроматографию.
- Дайте отметке высохнуть.