|
ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ ДОМА Хроматография на дому Занимательные опыты дома / Опыты по химии для детей Для разделения всевозможных смесей, для анализа и выделения из
смесей отдельных веществ в лабораториях очень часто пользуются хроматографией:
это один из лучших методов разделения и анализа смесей. Хроматографию применяют
и в промышленности, когда надо очистить и разделить похожие вещества -
органические и неорганические, от лантаноидов до аминокислот. Суть ее в том, что
отдельные компоненты смеси (жидкости или газа) по-разному удерживаются
веществом-адсорбентом, способным избирательно поглощать те или иные химические
соединения.
Современные газовые и жидкостные хроматографы - сложные приборы
с автоматическим управлением, нередко - с микро-ЭВМ, которая планирует ход
исследования и выдает готовые результаты. Конечно, такое недоступно ни для
домашней лаборатории, ни для кружка. Однако начинался этот способ анализа с
простых приемов, которые доступны и начинающему химику.
Начнем с бумажной хроматографии. Химики-аналитики пользуются
специальной хроматографической бумагой, но для наших опытов подойдет обычная
фильтровальная бумага, а то и промокашка. Возьмите квадратный листок бумаги и в
середину капните исследуемый раствор, содержащий смесь окрашенных веществ. Это
может быть спиртовая настойка какого-либо лекарства, например валерианы или
календулы. или приготовленный вами экстракт хлорофилла (см. главу "Экстракция"),
или смесь красителей, составленная специально для этого опыта. На бумаге
образуется пятно. В центр его капните несколько капель растворителя: в
приведенных выше примерах растворителем должен служить спирт, причем одеколоном
его заменить нельзя - в нем содержатся вещества, которые могут исказить ход опыта.
Вместо этилового спирта можно взять изопропиловый - под названием ИПС его
продают в хозяйственных магазинах как средство для мытья окон.
![]() Итак, вы капнули несколько капель
растворителя, и он, словно по фитилю, продвигаясь между бумажных волокон,
разносит окрашенные вещества от пятна во все стороны. В зависимости от природы
вещества и его молекулярной массы опыт идет быстрее или медленнее, но рано или
поздно на листе оказывается несколько колец разного цвета. Сколько именно колец
- зависит от того, сколько веществ было в анализируемой смеси.
В опыте с хлорофиллом таких колец будет два: желтое и серое.
Вы можете придумать множество вариантов этого опыта, используя
разные смеси и подходящие растворители. А еще более точные результаты можно
получить, если вместо бумаги использовать тонкий слой сорбента, нанесенный,
например на стекло. Такой вариант метода называют тонкослойной хроматографией, а
веществом-сорбентом в простейшем случае может служить крахмал.
Разболтайте крахмал в небольшом количестве спирта (вновь можно
взять изопропиловый спирт), вылейте смесь на стекло и дайте растворителю
испариться. Когда пластинка станет сухой, в ее центр, как и на бумагу, капните
одну каплю исследуемой смеси; разумеется, она должна быть окрашенной, иначе
разделение трудно будет заметить. Объект для эксперимента подберите сами. Помимо
того, что было уже названо, годятся окрашенные соки, чернила, гуашевые краски и
многое иное.
Дайте пятну подсохнуть и капните одну-две капли растворителя.
Если расплывающееся пятно оставит на сорбенте-крахмале не одно, а два или
несколько цветных колец, это будет свидетельствовать о том, что вы имели дело не
с индивидуальным веществом, а со смесью.
Вариант опыта с тонкослойной хроматографией: пластинку с
исследуемым веществом ставят наклонно в стакан, на дно которого налито совсем
немного растворителя - так, чтобы он смачивал немного крахмал. Растворитель
(спирт) будет подыматься по крахмалу, дойдет до капли смеси, продвинется еще
выше, а смесь при этом разделится на компоненты: они по-разному удерживаются
адсорбентом - крахмалом.
Не менее распространена в лаборатории колоночная хроматография,
при которой смеси разделяют на колонках, заполненных сорбентом. Такой метод,
пожалуй, еще точнее, но он требует терпения, поскольку раствор в колонке
движется медленно.
Хроматографической колонкой вам будет служить стеклянная трубка
диаметром около 1 см и длиной примерно 20 см. Закройте ватой ее нижний конец и
всыпьте крахмал или сахарную пудру чуть больше, чем наполовину. Сверху влейте в
трубку раствор исследуемого вещества, желательно не слишком высокой
концентрации. Когда раствор пропитает крахмал или пудру в колонке примерно на
половину его высоты, влейте 3-4 мл чистого растворителя. Смесь разгонится по
высоте колонки, станут отчетливо видны окрашенные кольца. Их будет столько,
сколько веществ входит в состав изучаемой смеси. Этот опыт хорошо удается, в
частности, с экстрактом хлорофилла, если в качестве растворителя взят чистый
бензин (не автомобильный, а бензин-растворитель).
Автор: Ольгин О.М.
Интересный опыт по физике: Стакан - водолазный колокол Интересный опыт по химии: Опыты с ферментами: оксидазы и пероксидазы
раздел сайта Большая энциклопедия для детей и взрослых журналы Amaterske Radio (годовые архивы) книга Задачи по геометрии. Планиметрия. Шарыгин И.Ф., 1982 книга Черно-белый телевизор. Фельдман Л.Д., 1975 статья Что удерживает утку на плаву? справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия G
|