İçerik
- Tanımlanan Kromatografi
- Kromatografi Sınırlamaları
- Neden Kromatografi Çalışıyor
- Örnek Kromatografi Projeleri
- Uyarılar
Kromatografi, analiz edilen bileşikteki moleküllerin özelliklerine ve hareketliliğine göre farklı kimyasalları tanımlar. Kromatografi, bilim adamlarının petrol ve DNA'dan klorofil ve kalem mürekkeplerine kadar çeşitli sıvıları ve gazları ayırmalarını sağlar. Öğrenciler deneyler ve eğlenceli projeler için kromatografiyi de kullanabilirler.
Tanımlanan Kromatografi
"Kromat", Yunanca olan "kroma" kelimesinden gelir ve bu da renk anlamına gelir. "-Graphy", Latince "-graphia" veya Yunanca "graphein" den gelir ve (Merriam-Webster'a göre) "yazılı veya temsil (belirtilen) bir şekilde veya (belirtilen) bir araç veya (belirtilen) nesneden gelir. " Kromatografi bu nedenle tam anlamıyla renkle yazmak veya temsil etmek anlamına gelir. Merriam-Webster'dan daha resmi bir tanım, kromatografinin "bir sıvı veya gaz tarafından taşınan kimyasal bir karışımın, çözünen maddelerin sabit bir sıvı veya katı üzerinde akarken diferansiyel dağılımının bir sonucu olarak bileşenlere ayrıldığı bir işlem olduğunu belirtir. evre."
Kromatografi Sınırlamaları
Kromatografi, malzemelerde bulunan moleküllerin özelliklerinde farklılıklar nedeniyle çalışır. Su gibi bazı moleküller polariteye sahiptir, bu yüzden küçük mıknatıslar gibi davranırlar. Bazı moleküller iyoniktir, yani atomlar tekrar küçük mıknatıslar gibi yük farkları ile bir arada tutulur. Bazı moleküller şekil ve boyut olarak farklılık gösterir. Moleküler özelliklerdeki bu farklılıklar, bilim adamlarının, kromatografi kullanarak bileşikleri tek tek moleküllere ayırmalarını sağlar.
Kromatografi ayrıca moleküllerin hareketliliğine de bağlıdır. Başka bir deyişle, moleküllerin hareket kabiliyeti kromatografinin çalışıp çalışmadığını belirler. Molekülleri mobil bir faza koymak, ya maddenin bir çözücü içinde çözülmesini ya da maddenin bir sıvı ya da gaz halinde olmasını gerektirir. Bir çözücü kullanılırsa, çözücü ayrılacak malzemeye bağlıdır. Sıvı ve gaz karışımları, molekülleri geçerken emen bir malzemeden itilebilir veya çekilebilir. Hangi malzeme analiz edilirse yapılsın kromatografinin çalışması için malzemenin mobil bir faza sahip olması gerekir.
Neden Kromatografi Çalışıyor
Kromatografi teknikleri farklı olsa da, hepsi moleküler farklılıklar ve malzeme hareketliliği kombinasyonuna dayanır. Kromatografi, çözünmüş materyali, sıvıyı veya gazı bir filtre materyali içinden geçirerek çalışır. Moleküller filtreden geçerken moleküller katmanlara ayrılır. Ayırma mekanizması, ayrılacak olan molekül tipleri tarafından belirlenen filtreleme yöntemine bağlıdır. Ancak hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın, moleküller filtre yoluyla farklı hızlarda hareket eder ve molekülleri filtre malzemesinde genellikle renkli çizgiler olarak görünen katmanlara ayırır.
Genel olarak, daha büyük veya daha ağır moleküller filtre malzemesinden daha küçük veya daha hafif moleküllerden daha yavaş hareket eder. Moleküller hareket ettikçe birbirlerinden ayrılırlar çünkü farklı hızlarda hareket ederler, suyun hacmi veya enerjisi düştükçe sudan düşen tortular gibi düşerler.
Örnek Kromatografi Projeleri
Birçok kromatografi testi özel ekipman ve teknikler gerektirirken, kromatografi basit malzemeler kullanılarak bazı ev ve okul deneylerinde kullanılabilir.
Kalem Mürekkep Analizi
Kromatografinin basit bir gösterimi kahve filtreleri ve çeşitli marker kalemleri kullanır. Kalemler suda çözünür mürekkepler kullanıyorsa, kullanılan çözücü sudur. Belirteçler kalıcı mürekkep kullanıyorsa, izopropil alkol genellikle çözücü olarak çalışır. Bir kahve filtresini düzleştirerek başlayın. Alttaki yüzeylerin lekelenmesini önlemek için kahve filtresini tek kullanımlık bir tabağa veya başka bir malzemeye yerleştirin. Filtrenin orta kısmı çevresinde noktalar oluşturmak için çeşitli kalemler kullanın. Kahve filtresinin ortasına su veya alkol ekleyin. Bir çay kaşığı bunun için iyi çalışıyor. Bir su birikintisi oluşturmak için yeterli sıvı eklemeyin; su veya alkol merkezden dışarı yayılmalıdır. Sıvı merkezden dışarı çıktığında, mürekkepler çözülür ve merkezden dışarı doğru hareket eder. Mürekkeplerdeki farklı pigmentler ayrılır, ilk mürekkep lekesinden gerçekleştirilir ve pigment moleküllerine göre sıralar halinde biriktirilir.
Klorofil Kromatografisi
Biraz daha karmaşık ancak aynı derecede ilginç kromatografi projesi, yapraklarda bulunan klorofili birbirinden ayırır. Klorofil bitkilerin yapraklarında oluşur. Klorofil yeşil olsa da, çoğu yaprak sonbaharda gördüğünüz kırmızı ve turuncu renkleri yaratan karotenoidler gibi ek pigmentler de içerir. Bu karotenoidler ve diğer pigmentler, yeşil klorofilin bozunmasıyla ortaya çıkar, bu nedenle yaprak döken bitkilerin yaprakları sonbaharda farklı renkler gösterir. Birkaç yeşil yaprak seçerek başlayın. Yaprakları ezin ve parçaları izopropil alkol veya aseton (aynı zamanda propanon olarak adlandırılır) ile ıslatın. Klorofil yapraklardan sızacak ve sıvıyı yeşile dönecektir.
Uyarılar
Pigmentleri ayırmak için, düzleştirilmiş bir kahve filtresinin ortasından bir inç genişliğinde bir şerit kesin ya da kromatografi kağıdı kullanın. Kağıdın bir ucunu bir kaleme yapıştırın. Sıvının yaklaşık 1 inçini kağıt şeridinden biraz kısa olan bir kaba dökün. Kalemi, kağıdın tabanı sıvıda olacak şekilde kabın üst kısmına yerleştirin. Sıvı, kılcal etki nedeniyle klorofil ve diğer pigment moleküllerini taşıyan kağıtta yükselecektir. Sıvı buharlaştıkça moleküller kağıt üzerinde bırakılarak pigment çizgileri yaratılır. Çizgiler belirginleştiğinde kağıdı çıkarın, çünkü kağıt çok uzun süre kalırsa sıvı sonunda tüm pigment moleküllerini kağıdın üstüne taşıyacaktır.