Técnicas para destruir colas en un cromatograma en papel. Cromatografía en papel (PC). Cámara de cromatografía horizontal
Sobre papel (a. cromatografía en papel; n. Papierchromographie; f. Chromatographie sur papier; i. cromatografia sobre papel): un método para separar y analizar mezclas de sustancias en función de su distribución entre las fases líquidas móvil y estacionaria; El papel se utiliza como portador de la fase líquida estacionaria. El método fue propuesto por los científicos ingleses A. Martin y R. Shingo en 1941.
En la cromatografía en papel se utilizan grados especiales de papel, que difieren en número y, a medida que aumentan, aumenta la densidad del papel. El papel retiene agua en sus poros, que es la fase líquida estacionaria. La solución de muestra se aplica en forma de gotas sobre una hoja de papel a cierta distancia del borde. Una vez que el disolvente se ha evaporado, el borde de la lámina se coloca en una cámara sellada que contiene un revelador: una fase líquida móvil (por ejemplo, alcoholes, cetonas, fenoles, tetracloruro, cloroformo y otras mezclas de los mismos, así como mezclas con disolventes inorgánicos). ). En este caso, la mancha inicial se mueve a lo largo de la corriente del revelador y la mezcla se separa en componentes. Si las sustancias no están coloreadas, el cromatograma se revela, por ejemplo, rociando con una solución indicadora, examinando con rayos ultravioleta, etc. La relación entre la distancia Rf recorrida por el punto I y la distancia recorrida por la parte frontal del revelador m, bajo las mismas condiciones experimentales, es un valor constante; Los valores de Rf varían para diferentes sustancias y pueden usarse para identificar compuestos. Las determinaciones cuantitativas de diversas sustancias en puntos del cromatograma se llevan a cabo utilizando métodos analíticos convencionales. Hay cromatogramas unidimensionales, bidimensionales, circulares, de columna y electroforéticos (Fig.).
Los cromatogramas unidimensionales se registran utilizando el método descrito anteriormente. Un cromatograma bidimensional se obtiene separando puntos de un cromatograma unidimensional con otro revelador en una dirección perpendicular a la primera fila de puntos. En un cromatograma circular, una mancha situada en el centro de la hoja se difumina a lo largo de círculos concéntricos. En la cromatografía en columna de papel, la separación se lleva a cabo en discos de papel insertados firmemente en una columna cilíndrica. Para obtener cromatogramas electroforéticos se impregna una hoja de papel con un electrolito, se fija entre los electrodos, se aplica la mezcla analizada, se conectan los electrodos a una fuente de corriente continua, y al mismo tiempo se aplica al papel un solvente móvil en un dirección perpendicular a la dirección de las líneas de corriente eléctrica. En este método, la separación de los componentes se produce debido a su distribución desigual entre las dos fases líquidas y a las diferentes velocidades de movimiento de las sustancias bajo la influencia de un campo eléctrico.
La cromatografía en papel se utiliza para separar y analizar sustancias orgánicas e inorgánicas en materiales naturales e industriales (por ejemplo, determinar resinas en productos derivados del petróleo, elementos de tierras raras en y).
En la cromatografía en papel, la fase líquida estacionaria es agua, adsorbida por fibras de papel en una cantidad de hasta un 20%, u otro disolvente polar; Como fase móvil se utilizan con mayor frecuencia alcohol butílico, colidina, fenol y cresoles. El soporte es un buen papel filtrado, bastante uniforme en espesor y densidad.
Para separar la mezcla mediante cromatografía en papel, se aplica una gota de la solución problema a una tira de papel filtrado de 15 a 20 mm de ancho y 300 a 500 mm de largo a una distancia de 20 a 30 mm del extremo. El extremo de la tira se sumerge en un disolvente orgánico apropiado, previamente saturado con agua, y todo el dispositivo se coloca en una cámara sellada, cuya atmósfera está saturada con vapores de un disolvente orgánico y agua. El movimiento del disolvente a lo largo de la tira de papel, debido a fuerzas capilares, asegura el desarrollo del cromatograma, con zonas individuales que se mueven a diferentes velocidades.
Cromatografía en papel bidimensional
Se obtienen resultados aún más precisos utilizando la denominada cromatografía en papel bidimensional. Para esta opción no utilices tiras de papel filtrado, sino rectángulos de 400x500 mm aproximadamente. Se aplica una gota de la solución problema cerca de uno de los vértices del rectángulo y se desarrolla el cromatograma dos veces con diferentes disolventes, por ejemplo, fenol y colidina, primero con un disolvente y luego, después de girar 90°, con otro. .
Métodos para desarrollar cromatogramas.
Cromatografía ascendente. El papel se sumerge por su extremo inferior en la fase móvil. El ascenso del líquido se produce bajo la acción de fuerzas capilares.
“+” El dispositivo es simple, es posible una evaluación cuantitativa de los resultados;
“-” La gravedad y las fuerzas capilares actúan en direcciones opuestas; la velocidad de succión cae significativamente después de subir a 20 cm. Aplicable a sustancias con diferencias bastante grandes en los valores de Rf
Cromatografía descendente. El papel se sumerge en la fase móvil con su extremo superior. El drenaje de líquido se produce bajo la influencia de la gravedad.
“+” - paso rápido de la fase móvil; no hay limitación en la longitud del recorrido de las manchas (cromatograma de flujo); Es posible separar sustancias con valores de Rf ligeramente diferentes y cuantificar los resultados.
“-” - El dispositivo es más complejo que el de la cromatografía ascendente.
Arroz. 5.
Cromatografía radial-horizontal. La fase móvil se aplica continuamente al centro de una hoja de papel circular.
“+” - Ejecución rápida, las zonas son estrechas y claramente definidas; mayor integridad de separación que con los primeros métodos.
“-” - Sólo es posible una evaluación cualitativa de los resultados; el uso de "testigos" sólo es posible con el llamado "método secreto" (es decir, dividiendo el documento en sectores).
Preparación de la fase móvil
A continuación se describe el caso más sencillo de cromatografía sobre papel: cromatografía ascendente con agua como fase ascendente.
Los componentes del sistema disolvente seleccionado se mezclan en la proporción especificada en un embudo de decantación. Las dos fases inmiscibles se saturan mutuamente mediante agitación; La fase orgánica actúa como fase móvil.
Aplicación de la sustancia
Se corta una tira de un determinado tipo de papel, cuyo tamaño corresponde al tamaño del cilindro utilizado para la cromatografía. A una distancia de 3 cm desde el borde inferior, se aplica una línea de marcado con un lápiz. En esta línea, los puntos de partida están marcados a 2 - 2,5 cm entre sí y desde los bordes de la tira. Cada punto de partida se aplica con una pipeta especial; esto produce manchas de aproximadamente 1 cm de diámetro. Luego se deja evaporar el disolvente.
papel solvente para cromatografía en capa fina
Manifestación
Se vierte la fase móvil en el fondo del cilindro y se suspende una tira de papel. Se deja colgado durante la noche y luego se sumerge el borde inferior de la tira 0,5 cm en la fase móvil. Después de que el disolvente sube entre 20 y 25 cm, se retira la tira, se marca la posición del frente del disolvente con un lápiz y se seca el cromatograma.
Festival Internacional “Estrellas del Nuevo Siglo” - 2013
Ciencias Naturales (14 a 17 años)
Proyecto estudiantil
cromatografía
Completado por: estudiante de 7mo grado
Blokhina Tatiana
Revisado por: profesor de química
Club químico del distrito de Volkhov
MOBU "Escuela secundaria n.º 1 de Volkhov"
Vóljov
1. Introducción………………………………………………………………..página 3
2. Objeto, métodos, cuestiones del proyecto…………………………página 4
3. y el descubrimiento de la cromatografía. …………………..página 5
4. Cromatografía. Métodos de cromatografía……………………página 8
5. Parte experimental………………………………..página 13
6. Aplicación de la cromatografía……………………………….p.
7. Literatura………………………………………………………………p.
Objetivo: Estudiar la esencia de uno de los métodos de análisis químico más utilizados: la cromatografía, para realizar experimentos que se puedan llevar a cabo en condiciones escolares.
Cuestiones problemáticas del proyecto.:
· ¿Qué es la cromatografía?
· ¿Qué tipos de cromatografía existen?
· ¿Cuáles de ellos se pueden utilizar en el ámbito escolar?
· ¿Qué sustancias se pueden aislar de una mezcla mediante cromatografía?
· ¿Es posible detectar sustancias que no tienen color?
· ¿Cuáles de los métodos cromatográficos disponibles son más avanzados?
Etapas del proyecto
1. Recopilación de información sobre el tema del proyecto.
2. Realización del experimento
3. Redactar resúmenes y crear una presentación.
1. Introducción
La cromatografía es uno de los métodos de análisis químico más comunes en todos los laboratorios del mundo. El creador del método, siendo botánico, fue nombrado entre los cien químicos más grandes de todos los tiempos precisamente por crear el método.
Química biológica" href="/text/category/biologicheskaya_hiimya/" rel="bookmark">bioquímico vegetal. Creó el método temporotagrófico. Investigó los pigmentos de las hojas de las plantas, obtuvo clorofilas puras a, byc y varios isómeros de xantofila. El descubrimiento del color tuvo un uso y reconocimiento generalizados desde principios de la década de 1930 en la separación e identificación de diversos pigmentos, vitaminas, enzimas, hormonas y otros compuestos orgánicos e inorgánicos y sirvió de base para la creación de una serie de nuevas áreas de la química analítica. (cromatografía de gases, cromatografía líquida, cromatografía en capa fina).
Incluso obtuvo un apellido biológico: Color... Después de todo, para las plantas, las flores son la quintaesencia de su ser, la esperanza de la vida eterna. O tal vez el apellido no reflejaba un color específico de lila o aliso, sino el tono, el color, el color del cielo o la hierba.
Era como si hubiera cifrado su nombre en el título de su principal descubrimiento. La palabra "cromatografía" proviene de dos raíces griegas: "chromatos" - color, coloración y "graphia" - grabación.
Mikhail Semenovich nació el 14 de mayo de 1872 en una familia internacional formada por un ruso y un italiano. Como dijeron, este matrimonio se concluyó por gran amor.
Recibió su educación en Suiza, en la Universidad de Ginebra. Allí, en 1896, Tsvet defendió su tesis para obtener el título de Doctor en Ciencias Naturales.
Mikhail Semenovich hablaba con fluidez alemán, francés, italiano e inglés. En 1897, se mudó a la patria histórica de su padre, Rusia.
Durante algún tiempo, el doctor Tsvet trabajó en el Laboratorio Biológico de San Petersburgo, fundado por P. Lesgaft. Pero Varsovia, adonde se mudó el científico en 1902, se convirtió en su ciudad feliz. Ese mismo año, Tsvet defendió su tesis de maestría sobre el tema "Estructura fisicoquímica de los granos de clorofila" y recibió el puesto de profesor asociado.
Color fue el primero en establecer que solo existen dos modificaciones (modificaciones) de la clorofila: clorofila A y clorofila B. Esto sucedió en 1903. Antes, la ciencia creía que cada planta contenía su propio tipo de clorofila: abedul, liquen, violeta, etc. El color limitó la búsqueda de clorofila a dos formas. Y lo hizo utilizando un método que él mismo inventó.
Este método era fundamentalmente nuevo, simple y complejo al mismo tiempo. El profesor vertió polvo de tiza purificada finamente molido en un tubo de vidrio, lo humedeció con benceno y vertió encima un poco de solución de clorofila. La capa superior de tiza se volvió verde brillante. Después de esto, el investigador comenzó a añadir con cuidado el disolvente, el benceno, gota a gota. El anillo verde, siguiendo al disolvente, comenzó a descender gradualmente por el tubo. Y entonces (¡oh, milagro!) Mikhail Semenovich notó que el anillo ancho estaba dividido en varios anillos estrechos. Apareció una franja amarilla, se movía más lento que las demás y por eso se ubicaba encima de ellos. Debajo había franjas sucesivamente de color amarillo verdoso y verde azulado, luego dos franjas amarillas más de diferentes anchos y, debajo de todas, una de color amarillo claro. Tras un cuidadoso análisis, el investigador determinó que encima de la franja superior había otra incolora.
Arroz. 1. Separación cromatográfica
pigmentos de hojas verdes obtenidos
en la experiencia del Color.
Así, una sustancia compleja resultó dividirse en componentes, de la misma manera que los rayos de luz se descomponen en un espectro.
Como ya se mencionó, un nuevo método para separar sustancias complejas en componentes se llamó cromatografía. El nombre se ha conservado, aunque el color ha dejado de desempeñar algún papel en las técnicas cromatográficas modernas.
¿Cuál es la base de este método? La solución del extracto de las hojas entra en contacto con el polvo de tiza y se decolora, coloreando la tiza (sorbente). Todos los compuestos incluidos en la mezcla se depositan en la superficie de las partículas absorbentes. Pueden volver a la solución (eluyente) y volver a absorberse en la superficie del polvo de tiza. Los procesos de precipitación - disolución (sorción - desorción) ocurren muchas veces durante el movimiento del "anillo" en la columna.
Entre la solución (en benceno, como, por ejemplo, en Tsvet) y el sorbente (tiza), finalmente se establece el equilibrio: la mayor parte de las moléculas de la sustancia disuelta aparecen en la superficie de las partículas, y casi ninguna de ellas. permanecer en la solución.
El secreto de la cromatografía lo revelan las pocas moléculas que se transportan por el tubo junto con el flujo de disolvente. En el camino, vuelven a precipitarse lentamente sobre otras partículas de tiza y, en su lugar, pasan nuevas moléculas a la solución. El flujo de disolvente entra continuamente al tubo desde arriba. En la parte superior hay cada vez menos sustancias sorbidas, y en la parte inferior, cada vez más.
El truco es que las moléculas con diferentes estructuras o composiciones se absorben de manera diferente en la superficie del sorbente. Algunos se adhieren con más fuerza a la tiza, otros más débilmente. Algunos permanecen en solución por más tiempo y menos ligados, mientras que otros hacen lo contrario. Aquellas moléculas que permanecen en solución por más tiempo tienden a descender por la columna más rápido. Poco a poco, la mezcla coloreada de diferentes sustancias se va separando en sus componentes. Cada sustancia se concentra en su propia capa. Si la columna (tubo) tiene una longitud suficiente, entonces los componentes de la mezcla están bastante separados entre sí. Cada anillo de color corresponde a un componente específico. Y su ubicación entre sí forma un cromatograma, mediante el estudio de qué químicos analíticos pueden determinar la composición de una sustancia. Y esta cromatografía vertical recibió el epíteto estable de "columna".
Con la cromatografía en columna, no solo es posible determinar la composición cualitativa de una mezcla de sustancias, sino también separarla en componentes, lavando uno por uno los "anillos" con un solvente en un recipiente separado. El método también es adecuado para la purificación ultrafina de sustancias.
Habiendo hecho su descubrimiento, Mikhail Semenovich va más allá y amplía el campo de investigación. En el período de 1908 a 1910 enseñó botánica en el Instituto Politécnico de Varsovia y al mismo tiempo continuó estudiando el pigmento verde de las plantas. En 1910, Tsvet defendió su tesis para obtener el título de Doctor en Botánica. El tema del estudio es el siguiente: “Clorofilas en el mundo vegetal y animal”. Por supuesto, al realizar experimentos, Mikhail Semenovich utilizó su poderoso método, pero solo como una herramienta, un medio y no un fin. Nunca recibió reconocimiento. Y nunca supo que nada menos que seis premios Nobel debían sus descubrimientos a su ingenioso invento.
Desde 1917, el profesor Tsvet enseña en la Universidad Yuryev (ahora Tartu). Pero en 1918, la guerra y las dificultades obligaron a Mikhail Semenovich a mudarse a lugares más rentables. Así consideraba la ciudad de Voronezh. El último año de su vida pasó como profesor en la Universidad de Voronezh.
El 26 de junio de 1919, el científico murió de hambre y enfermedades, como muchos rusos murieron durante la Guerra Civil.
El método de Mikhail Semenovich Tsvet se utiliza ampliamente en muchos campos de la ciencia y la tecnología. Aparecieron la cromatografía gas-líquido, papel, intercambio iónico y cromatografía en capa fina.
Mediante la cromatografía de intercambio iónico se puede eliminar la dureza del agua o desalinizarla. También ayudó a separar una mezcla de isótopos de elementos de tierras raras. La radiactividad de cada gota de solución que sale de la columna de intercambio iónico se determina por separado. Resultó que cuanto mayor es el número atómico de un elemento en la tabla periódica, más rápido abandona la columna durante la separación cromatográfica. La alternancia de elementos corresponde sorprendentemente a su posición relativa en la tabla periódica: americio (95), seguido de curio (96), berkelio y, finalmente, californio (98).
Así, el método de Tsvet participó en los proyectos atómicos globales del siglo XX.
En 1992, en la modesta tumba del científico en Voronezh se instaló una lápida con el epitafio: "Se le dio la oportunidad de descubrir la cromatografía, separar moléculas y unir a las personas".
CROMATOGRAFÍA
La cromatografía es un método experimental para separar los componentes de una mezcla entre una fase estacionaria (estacionaria) y una fase móvil*. Según la naturaleza de la fase estacionaria, la cromatografía se divide en dos tipos: adsorción y distribución.
En la cromatografía de adsorción, la fase estacionaria es un sólido. Esta sustancia sólida adsorbe una porción de cada componente de la mezcla.
La adsorción de una sustancia ocurre cuando es absorbida por la superficie de otra sustancia. La adsorción no debe confundirse con la absorción, que ocurre cuando una sustancia se difunde en el volumen de otra sustancia y es absorbida por todo el volumen en lugar de por la superficie de esa segunda sustancia (figura 6.40). 
En la cromatografía de partición, la fase estacionaria es un líquido. Los componentes de la mezcla se reparten entre este líquido y la fase móvil.
Principio de separación cromatográfica. radica en el hecho de que la fase móvil se mueve continuamente sobre la fase estacionaria y, a medida que esto ocurre, bajo la influencia de la fase estacionaria, los componentes de la mezcla que la componen se separan.
Ambos métodos de cromatografía básica incluyen dos etapas principales: 1) distribución de los componentes de la mezcla entre dos fases; 2) separación de los componentes de la mezcla sobre o en la fase estacionaria mediante un flujo continuo de la fase móvil.
El componente de la mezcla que tiene un coeficiente de distribución D mayor permanece predominantemente disuelto en la fase móvil y, por lo tanto, se mueve rápidamente por encima de la fase estacionaria. El componente con un coeficiente de distribución D más bajo permanece predominantemente adsorbido en la fase estacionaria sólida o absorbido en la fase estacionaria líquida. A medida que la fase móvil se mueve por encima de la fase estacionaria, este componente se mueve lentamente a lo largo de la fase estacionaria.
La cromatografía juega un papel particularmente importante en la síntesis orgánica en la separación y aislamiento de componentes de mezclas. Se utiliza en análisis cuantitativos y cualitativos para identificar los componentes separados de una mezcla, así como para determinar la frecuencia del analito.
El término "cromatografía" no revela la esencia de la técnica discutida para separar mezclas. La palabra cromatografía en griego significa pintura en color. El caso es que las primeras técnicas cromatográficas se utilizaron para separar mezclas de sustancias coloreadas.
Hay cinco métodos principales de análisis cromatográfico:
1. Adsorción
2. Distribución
3. Intercambio iónico
4. sedimentario
5. Exclusivo
I. Cromatografía de adsorción se basa en la adsorción selectiva de componentes individuales de la mezcla analizada mediante adsorbentes adecuados. Cuando se trabaja con este método, la solución analizada pasa a través de una columna llena de pequeños granos adsorbentes. La cromatografía de adsorción se utiliza para separar gases, vapores y no electrolitos.
II. Cromatografía de partición se basa en el uso de la diferencia en los coeficientes de sorción de los componentes individuales de la mezcla analizada entre dos líquidos inmiscibles. Uno de los líquidos (inmóvil) se ubica en los poros de la sustancia porosa (portador), y el segundo (móvil) es otro solvente que es inmiscible con el primero. Este disolvente se hace pasar a través de la columna a baja velocidad. Diferentes valores de coeficientes de distribución proporcionan diferentes velocidades de movimiento y separación de los componentes de la mezcla. El coeficiente de distribución de una sustancia entre dos disolventes inmiscibles es la relación entre la concentración de una sustancia en un disolvente móvil y la concentración de la misma sustancia en un disolvente estacionario: (K = Spodv/Snepodv).
A veces, en lugar de una columna, se utilizan tiras u hojas de papel de filtro que no contienen impurezas minerales como soporte para un disolvente estacionario. En este caso, se aplica una gota de la solución problema al borde de una tira de papel, que se suspende en una cámara cerrada, bajando su borde con una gota de la solución problema aplicada a él en un recipiente con un disolvente móvil ( propulsor), que, al moverse a lo largo del papel, lo moja. En este caso, cada sustancia contenida en la mezcla analizada se mueve a su velocidad inherente en la misma dirección que el motor. Este tipo de cromatografía de partición se llama cromatografía en papel.
Un tipo especial de cromatografía de partición es la cromatografía gas-líquido (GLC). Como fase estacionaria se utilizan varios líquidos no volátiles depositados sobre un soporte sólido inerte; como fase móvil: nitrógeno gaseoso, hidrógeno, helio, dióxido de carbono, etc. La separación de mezclas por el método GLC se realiza en columnas, que son tubos con un diámetro interno de 1 a 6 mm y una longitud de 1 a 5 m, lleno de un soporte inerte, por ejemplo tierra de diatomeas, líquido no volátil impregnado o capilares de acero y vidrio con un diámetro de 0,2 - 0,3 mm y una longitud con una fase líquida depositada en las paredes de estos capilares (capilar gas- cromatografía líquida).
Dado que muchos compuestos orgánicos, como los biopolímeros, son difíciles o incluso imposibles de convertir en fase gaseosa, para tales sustancias se utiliza la cromatografía líquida de alta presión (cromatografía líquida molecular). Como fase estacionaria se utilizan soportes inertes finamente porosos recubiertos con una película de varios polímeros que son insolubles en disolventes orgánicos. El llenado de las columnas (0, mm de diámetro) con la fase estacionaria se realiza bajo presión atm., gracias a lo cual se logra una alta uniformidad y densidad de llenado y, en consecuencia, una eficiencia de separación. La elución de las sustancias separadas se realiza haciendo pasar a través de la columna cualquier disolvente orgánico adecuado o una mezcla de ellos bajo una presión de vatios.
III. Cromatografía de intercambio de iones se basa en el uso de procesos de intercambio iónico que ocurren entre los iones móviles del adsorbente y los iones del electrolito cuando una solución del analito pasa a través de una columna llena con una sustancia de intercambio iónico (intercambiador iónico). Los intercambiadores de iones son compuestos inorgánicos y orgánicos de alto peso molecular insolubles que contienen grupos activos (ionógenos). Los iones móviles de estos grupos son capaces de intercambiar cationes o aniones de la sustancia disuelta al entrar en contacto con soluciones de electrolitos. Óxido de aluminio (para cromatografía), permutina, carbono sulfonado y diversas sustancias intercambiadoras de iones: las resinas de intercambio iónico se utilizan como intercambiadores de iones. Los intercambiadores de iones se dividen en intercambiadores de cationes capaces de realizar intercambio catiónico (contienen grupos activos: - SO3H, - COOH, - OH); intercambiadores de aniones capaces de realizar intercambio aniónico (grupos activos: - NH2, =NH); Los anfólitos son sustancias de intercambio iónico con propiedades anfóteras.
Fragmento de cationita:
Intercambio catiónico: | Fragmento del intercambiador aniónico:
Intercambio aniónico: |
IV. Cromatografía de sedimentos se basa en la diferente solubilidad de los precipitados formados por varios componentes de la mezcla analizada con reactivos especiales aplicados a una sustancia altamente dispersa. Las soluciones analizadas pasan a través de una columna llena de una sustancia porosa (portador). El soporte se impregna con un reactivo precipitante, que forma precipitados con diferentes solubilidades con los iones de la solución. Los precipitados formados, dependiendo de la solubilidad, se ubican en una secuencia determinada a lo largo de la altura de la columna.
v. Exclusivo La cromatografía (tamiz molecular) se basa en la diferente permeabilidad de las moléculas componentes a la fase estacionaria (gel no iónico altamente poroso). La cromatografía de exclusión molecular se divide en cromatografía de permeación en gel (GPC), en la que el eluyente es un disolvente no acuoso, y filtración en gel, en la que el eluyente es agua.
parte experimental
(Cromatografía en papel, cromatografía en columna, cromatografía en capa fina)
1. Cromatografía en papel
Separar las siguientes mezclas mediante cromatografía en papel:
A) marcador verde
B) rotulador azul.
Propósito del experimento: Domine el método de cromatografía en papel, aprenda a determinar la diferencia entre sustancias puras y mezclas.
Equipo: un vaso de agua, una tira de papel de filtro (10 cm x 2 cm), un rotulador verde. A una distancia de 2 cm del final de la tira, dibuje una línea horizontal con un rotulador (paralela al lado más pequeño). Es necesario bajar este extremo al agua para que la línea dibujada quede por encima de la superficie del agua. Observamos cómo se moja la tira de papel, el agua sube por ella, llega hasta la línea trazada y se lleva la pintura consigo.
Y luego veremos cómo la línea verde se difumina y resulta bicolor arriba: azul, abajo: verde. Este experimento permitió determinar que la pintura verde del rotulador en realidad consta de dos colores.
El color azul también se separó.
Comentario: Utilice rotuladores con tinta soluble en agua.(no marcadores para firmar discos), no utilice papel higiénico: el agua sube demasiado rápido y la imagen resulta borrosa. Puedes probar con una toalla de papel. Si no hay papel de filtro, puedes cortar los márgenes del periódico (solo se dedicará más tiempo a la observación).
2.Fabricación de una columna cromatográfica.
Como columna cromatográfica utilizamos tubos de vidrio con un diámetro de 6=8 mm y una longitud de 12-15 cm.
Coloque un pequeño hisopo de algodón en un extremo del tubo. Llenamos la columna hasta la mitad con un sorbente seco: óxido de aluminio. Compactamos el polvo sorbente. Arreglamos la columna en la pata del trípode.
ACERCA DE tortura Separación de una mezcla de cationes en una columna cromatográfica.
Tomamos soluciones de cloruro de hierro (III), sulfato de cobre (II), cloruro de cobalto (II). Los colores de estas soluciones son: amarillo, azul, rosa. Vierta 10 gotas de cada solución en un vaso y mezcle con una varilla de vidrio. Pipetear 1 ml de la mezcla y lentamente, gota a gota, verterla en la columna de cromatografía. Agrega cada porción de líquido solo después de que se haya absorbido la anterior. Después de un tiempo, aparecen en la columna anillos coloreados de iones adsorbidos. Para una distribución más clara de los anillos de color, agregue 3-4 gotas de agua a la columna cromatográfica. Según el color de las zonas, determinamos la ubicación de los cationes en la columna con el sorbente.
https://pandia.ru/text/78/355/images/image011_20.jpg" align="left" width="227" height="303 src=">
Recibió cromatogramamu- así se llama el resultado de la cromatografía realizada - e indica la distribución de cationes.
Por tanto, la cromatografía permite separar rápidamente una mezcla formada por componentes con propiedades similares.
Para realizar la cromatografía, se pueden utilizar como sorbentes no solo óxido de aluminio, sino también otras sustancias, como óxido de magnesio, almidón y carbonato de calcio. Este último es el componente principal de la cáscara de un huevo de gallina.
Experiencia Separación de una mezcla de cationes en cáscara de huevo de gallina
Cogemos media cáscara de huevo de gallina, previamente limpiada de film. Con un hisopo de algodón humedecido en alcohol etílico, limpie su superficie interna. Tomemos una mezcla de soluciones de tres sales (FeCl3, CuS04, CoC12) preparadas para el experimento anterior. Aplicar una gota de la mezcla en el interior del caparazón. Cuando el líquido se absorba, aplica otra gota de esta mezcla en el mismo lugar. Una vez que el líquido se haya absorbido, agrega una gota de agua en el centro de la mancha. Fotografiamos el cromatograma resultante.
Comparemos la ubicación de las zonas coloreadas en el caparazón con el resultado del experimento anterior. Llama la atención la similitud en la secuencia de disposición de las zonas coloreadas. Esto se explica por el hecho de que los diferentes iones se adsorben de diferentes maneras: algunos son más fuertes, otros más débiles. De esto depende la velocidad de su movimiento a través del sorbente. Si ordenamos los cationes presentes en la mezcla analizada en orden decreciente de su capacidad de adsorción, obtenemos la siguiente serie:
Fe3+ → Cu2+ → Co2+
https://pandia.ru/text/78/355/images/image013_19.jpg" align="left" width="144" height="162 src=">En los laboratorios, en lugar de cáscaras de huevo, se utilizan placas especiales de vidrio y se utilizan aluminio o plásticos, a los que primero se les aplica una fina capa de sorbente, por lo que esta cromatografía se llama capa delgada. Este método de cromatografía fue propuesto por un científico soviético en 1938.
https://pandia.ru/text/78/355/images/image015_17.jpg" align="left hspace=12" width="181" height="175">
https://pandia.ru/text/78/355/images/image017_11.jpg" align="left" width="158" height="158 src=">.jpg" align="left" width="154 "altura="163 origen=">
Experiencia "Separación de manchas de rotulador sobre papel"
Necesitaremos un círculo de papel de filtro. En el centro del círculo, haga un punto en negrita con un rotulador negro (puede usar el mismo rotulador que en el experimento casero anterior). Usemos una taza con un círculo de papel. Con una pipeta, aplica gotas de agua en el centro de la mancha.
https://pandia.ru/text/78/355/images/image021_8.jpg" align="left" width="226" height="246 src=">Trabajo práctico" href="/text/category/prakticheskie_raboti //" rel="bookmark">trabajo práctico Me familiaricé con varios métodos de realización de cromatografía.
La cromatografía es un método de separación de mezclas basado en las diferentes velocidades de movimiento de moléculas de diferentes sustancias en diferentes ambientes. Por tanto, aquí las moléculas se separan. Para la humanidad, este método nos permitió dar un salto cualitativo, crear nuevas direcciones en la ciencia, realizar nuevas investigaciones, hacer descubrimientos importantes y unir a personas de ideas afines para trabajar en cada problema.
Literatura
1. , “Química. Curso de introducción. 7mo grado » Moscú. Avutarda.2009;
2. . . "Química. Cuaderno de trabajo de séptimo grado" Avutarda de Moscú. 2009.
3. La cromatografía es una forma sencilla de analizar sustancias complejas (Ciencia y Vida. No. 2, 1998)
4. Estudiar cromatografía en un curso optativo ( Química en la escuela No. 5, 2012)
Soporte informativo y recursos de Internet.
1.http://adalin. *****/l_01_00/l_01_10d. shtml
2. http://www. *****/art/ch-act/0325.php
3. http://******/articles/565314/
4.http:///?p=94
5.Foto del archivo personal.
Para separar los componentes de una mezcla mediante cromatografía en papel, se coloca una gota de la muestra que se está analizando sobre una tira de papel de cromatografía de filtro a 2-4 cm del extremo y el extremo de la tira se sumerge en un disolvente, que comienza a moverse a lo largo del papel bajo la acción de fuerzas capilares. Para evitar la deshidratación del papel, la fase móvil suele estar saturada con agua. Cuando la fase móvil se mueve, los componentes de la muestra de prueba, aplicados al papel cerca del inicio, se distribuyen entre el disolvente en movimiento y la película de agua retenida por la celulosa. En este caso, los componentes se mueven a diferentes velocidades en forma de zonas, cuyo tamaño suele ser ligeramente mayor que el tamaño del punto inicial. La cromatografía sobre papel se suele realizar en un recipiente cerrado (Fig. 1) para evitar la evaporación del disolvente durante la cromatografía. En la cromatografía ascendente, el extremo superior de una tira de papel se fija en un soporte y el extremo inferior se sumerge en un disolvente, que se vierte en una cubeta baja o placa de Petri ubicada en el fondo del recipiente en el que se realiza la cromatografía. llevado a cabo. Para estos fines, también se puede utilizar una probeta medidora grande, en cuyo fondo se vierte la fase móvil y se cubre con vidrio en la parte superior.
Arroz. 1 - Cromatografía sobre papel: A - cromatograma ascendente; B - cromatograma descendente; 1 - recipiente para cromatografía; 2 - depósito con disolvente; 3 - papel cromatográfico; 4 - puntos de partida; 5 - componentes separados; 6 - frente solvente
En la cromatografía descendente, el disolvente desciende por el papel desde un depósito de disolvente situado en la parte superior del recipiente. De esta manera se pueden eluir componentes individuales.
La manifestación de los cromatogramas en papel no es, en principio, diferente de la descrita para los cromatogramas en capa fina.
La eficiencia de la cromatografía en papel depende tanto del tipo de papel como de la composición de la fase móvil. Los grados de papel difieren en porosidad, espesor y grado de hidratación. Según la velocidad de movimiento de los disolventes, distinguen entre papeles rápidos, medios y lentos. Los tipos más habituales de papeles cromatográficos son el papel Leningrado, el papel Whatman, etc.
Los sistemas disolventes más comunes: CH3COOH-H2O (volumen 15:85), 1-butanol - CH3COOH-H20 (4:1:5), 2-propanol - NH3 (conc.) - H2O (9:1:2), 1 -butanol - 1,5 N. NH3 (1:1), fenol - agua, etc. La composición de la fase móvil suele seleccionarse experimentalmente o en base a los datos que figuran en libros de referencia o monografías sobre cromatografía en papel.
El uso de papel de intercambio iónico permite combinar las ventajas de la cromatografía en papel y el intercambio iónico. Este papel se fabrica mezclando resina de intercambio iónico con la celulosa utilizada para fabricar el papel.
La cromatografía en papel es de gran importancia para el análisis cualitativo. Su uso en análisis cuantitativo es limitado.
La cromatografía de partición se basa en la propiedad de los componentes separados de distribuirse de forma diferente entre dos fases líquidas inmiscibles o ligeramente miscibles. Una de las fases líquidas es una fase estacionaria; está firmemente sujeta a la superficie de una sustancia sólida, el "portador", en forma de una capa monomolecular de líquido. En otra fase, la fase móvil, se disuelve la mezcla en estudio aplicada al soporte.
Durante el proceso de cromatografía, las sustancias de la mezcla se redistribuyen entre dos fases líquidas inmiscibles. La velocidad de movimiento de los componentes individuales es diferente, lo que permite aislarlos de una mezcla compleja. En la práctica de la investigación, el método más utilizado es la cromatografía de partición sobre papel.
Cromatografía de partición sobre papel. El soporte es papel de filtro secado al aire y el agua higroscópica que contiene es la fase estacionaria. Como fase móvil se utilizan disolventes orgánicos que son inmiscibles o parcialmente miscibles con agua.
Al obtener cromatogramas mediante el método de cromatografía en papel, se aplica una gota de la solución de prueba al borde de una tira de papel de filtro, luego la tira se sumerge en un baño de vidrio que contiene un solvente móvil especialmente diseñado para cromatografía. A medida que el disolvente se mueve a través del papel, los componentes individuales de la mezcla también se mueven, pero a diferentes velocidades, lo que asegura la separación de la mezcla.
Los cromatogramas se obtienen en cámaras selladas en una atmósfera saturada de disolvente orgánico y vapor de agua. Los cromatogramas resultantes se secan y, para revelar las sustancias separadas, se rocían (revelan) con un reactivo que forma compuestos coloreados con las sustancias aisladas, lo que permite determinar su ubicación en una tira de papel. En determinadas condiciones experimentales, la distribución de sustancias individuales en ambas fases líquidas se caracteriza por un coeficiente Rf constante.
El coeficiente de distribución Rf está determinado por la relación entre la distancia (en cm) recorrida por la solución de prueba y la distancia (en cm) recorrida por el disolvente. La reproducibilidad de los valores de Rf depende de las condiciones de la investigación (calidad del papel, grado de pureza de los disolventes, temperatura, composición de la atmósfera del gas, etc.).
Hay varias opciones para la cromatografía en papel: ascendente: el disolvente se mueve de abajo hacia arriba, descendente: el disolvente se mueve de arriba a abajo y radial (circular): el disolvente se mueve del centro al círculo. Además, se utiliza cromatografía unidimensional y bidimensional; con cromatografía unidimensional, la separación de sustancias se realiza en una dirección, con cromatografía bidimensional, en dos direcciones mutuamente perpendiculares.
Cromatografía unidimensional. La cromatografía unidimensional es la más sencilla y se utiliza para estudiar mezclas simples, comprobar la pureza de una sustancia e identificar sustancias.
En cromatografía unidimensional, el procedimiento de determinación es el siguiente. Se aplica una cierta cantidad de solución problema a una tira de papel cromatográfico a una distancia de varios centímetros del borde. El papel se coloca en un baño de solvente ubicado en una cámara utilizando técnicas de cromatografía ascendente o descendente (Figura 11). Al mismo tiempo, el solvente avanza y, cuando faltan aproximadamente 2 cm para el final, se detiene el proceso, se retira el cromatograma de la cámara, se marca el frente del solvente y se seca a una temperatura de 100°C para eliminar el solvente. .
El cromatograma se desarrolla tratándolo con un reactivo especial y, según la ubicación de las manchas coloreadas formadas en el cromatograma, se determina Rf para una determinada sustancia, teniendo en cuenta la distancia desde el punto inicial de aplicación de la solución hasta el medio. del lugar correspondiente. Luego, utilizando tablas especiales, puede determinar a qué sustancia (por ejemplo, a qué aminoácido) corresponde el tinte. Por lo general, para identificar sustancias se utiliza un cromatograma obtenido simultáneamente de sustancias "testigo" conocidas. Por la coincidencia de la ubicación de las manchas en estos cromatogramas, se establece la identidad de las sustancias.
Cromatografía bidimensional. La cromatografía bidimensional se utiliza para separar mezclas complejas, por ejemplo para caracterizar aminoácidos obtenidos de la hidrólisis de proteínas. Este método cromatográfico consiste en que la separación de sustancias se realiza en dos pasos, con dos disolventes en direcciones mutuamente perpendiculares.
Cromatografía radial (circular). Para la cromatografía radial se utilizan filtros redondos, que se dividen con un simple lápiz en varios sectores de igual tamaño y se dibujan dos círculos, uno a una distancia de 1 a 1,5 cm del centro y el segundo a una distancia de 5 cm En la línea del primer círculo (inicio) en cada sector se aplican gotas de la solución de prueba, y el segundo círculo es el límite del cromatograma. Se hace un agujero en el centro del disco de papel, se inserta una mecha de papel, que se sumerge en el disolvente.
Al ascender a lo largo de la mecha de papel, el disolvente se transfiere al disco de papel y, extendiéndose por el papel, transfiere los componentes situados en la gota desde el centro a la circunferencia. Como cámaras se utilizan placas de Petri con lados altos. La cromatografía radial es el método más simple y rápido de separación cromatográfica de sustancias. Con este método se consigue un alto efecto de separación.
En el análisis cuantitativo mediante cromatografía en papel, se aplica un cierto volumen de la solución problema al papel. Si se analizan soluciones con una pequeña concentración de las sustancias problema, se aplican gotas varias veces, secando cada vez la mancha aplicada y luego se realiza la separación cromatográfica.
Para cuantificar las sustancias aisladas, utilice el siguiente método. Del cromatograma resultante se corta la sección que contiene la sustancia aislada, se eluye con un disolvente y se determina su concentración mediante un espectrofotómetro o fotoelectrocolorímetro.