自宅でのクロマトグラフィー。自宅で楽しい化学体験

自宅でクロマトグラフィー。化学実験

化学の面白い実験

さまざまな混合物を分離し、混合物から個々の物質を分析および分離するために、クロマトグラフィーは研究室でよく使用されます。これは、混合物を分離および分析するための最良の方法の XNUMX つです。クロマトグラフィーは、ランタニドからアミノ酸に至るまで、有機および無機の同様の物質を精製および分離する必要がある場合に産業でも使用されます。その本質は、混合物（液体または気体）の個々の成分が、特定の化合物を選択的に吸収できる吸着性物質によって異なる方法で保持されることです。

最新のガスおよび液体クロマトグラフは、自動制御を備えた複雑な装置であり、多くの場合、研究の過程を計画し、既製の結果を生成するマイクロコンピューターを備えています。もちろん自宅研究室でもサークルでも利用できません。ただし、この分析方法は、初心者の化学者でも利用できる簡単な技術から始まりました。

ペーパークロマトグラフィーから始めましょう。分析化学者は特別なクロマトグラフ紙を使用しますが、私たちの実験には通常の濾紙や吸い取り紙でも十分です。正方形の紙を用意し、色のついた物質を混ぜた試験液を真ん中に滴下します。これは、バレリアンやカレンデュラなどの薬のアルコールチンキである可能性があります。またはお客様が調製したクロロフィル抽出物（「」の章を参照）抽出")、またはこの実験のために特別に編集された染料の混合物。紙に汚れが形成されます。その中心に溶剤を数滴滴下します。上記の例では、アルコールが溶剤として機能する必要があり、アルコールで置き換えることはできません。ケルン - コースの体験を歪める可能性のある物質が含まれていますエチルアルコールの代わりに、イソプロピルを摂取できます - IPAという名前で、ホームセンターで窓用クリーナーとして販売されています。

自宅でのクロマトグラフィー

そこで、溶剤を数滴垂らすと、溶剤が紙の繊維の間を移動する芯のように、汚れの着色物質を全方向に広げます。物質の性質と分子量に応じて、実験の進行が速くなったり遅くなったりしますが、遅かれ早かれ、シート上に異なる色のいくつかのリングが現れます。リングの正確な数は、分析対象の混合物中に含まれる物質の数によって異なります。

クロロフィルを使用した実験では、黄色と灰色の XNUMX つのリングが存在します。

さまざまな混合物と適切な溶媒を使用して、この経験のさまざまなバリエーションを思いつくことができます。また、紙の代わりに吸着剤の薄い層を使用し、たとえばガラスに塗布すると、さらに正確な結果が得られます。このバージョンの方法は薄層クロマトグラフィーと呼ばれ、最も単純な場合にはデンプンが吸着剤として機能します。

でんぷんを少量のアルコール（イソプロピルアルコールを使用できます）に溶かし、混合物をガラスに注ぎ、溶媒を蒸発させます。プレートが乾いたら、試験混合物をプレートの中心と紙の上に XNUMX 滴滴下します。もちろん、色が付いている必要があります。そうしないと、分離に気づきにくくなります。実験対象を自分で選びます。すでに述べたものに加えて、色の付いたジュース、インク、ガッシュ絵の具などが適しています。

汚れを乾燥させてから、溶剤を XNUMX ～ XNUMX 滴塗布します。広がるスポットがデンプン吸着剤上に XNUMX つではなく XNUMX つ以上の色のリングを残す場合、これは、個別の物質ではなく混合物を扱っていることを示します。

薄層クロマトグラフィーによる実験の変形：試験物質を含むプレートをガラスの中に斜めに置き、その底にかなりの量の溶媒を注ぎ、少量のデンプンを濡らします。溶媒（アルコール）はデンプンを通って上昇し、混合物の液滴に到達し、さらに高く移動し、混合物は成分に分割されます。それらは吸着剤であるデンプンによって異なる方法で保持されます。

研究室では、吸着剤を充填したカラム上で混合物を分離するカラムクロマトグラフィーも同様に一般的です。この方法はおそらくさらに正確ですが、カラム内の溶液の移動が遅いため、忍耐が必要です。

直径約1cm、長さ約20cmのガラス管をクロマトグラフのカラムとし、下端を綿で覆い、でんぷんまたは粉砂糖を半分強加えます。試験物質の溶液を上からチューブに注ぎます。濃度が高すぎないことが好ましいです。溶液がデンプンまたは粉末をカラムの高さの約半分まで浸したら、3 ～ 4 ml の純粋な溶媒を注ぎます。混合物は柱の高さに沿って加速し、色の付いたリングがはっきりと見えるようになります。研究中の混合物に含まれる物質と同じ数のそれらが存在します。この実験は、純粋なガソリンを溶媒 (自動車ではなく溶媒ガソリン) として使用する場合、特にクロロフィルの抽出物でうまく機能します。

著者：オルギンO.M.

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カメラは、主に4インチのタッチスクリーンを使用して制御できます。ディスプレイはレンズに対して斜めに配置されているため、「腰から」快適に撮影できます）。

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