Une solution est un mélange homogène d'au moins deux substances. Lorsque les chimistes doivent déterminer quels composants sont présents dans une solution ou un autre mélange, ils utilisent souvent une technique appelée chromatographie. La chromatographie est un processus qui sépare les composants d'un mélange afin qu'ils puissent être identifiés. Il s'agit d'une technique couramment utilisée dans la recherche, ainsi que dans d'autres industries telles que la médecine et la médecine légale. Il existe plusieurs types de chromatographie, mais ils fonctionnent tous grâce aux mêmes principes chimiques.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La chromatographie est un processus scientifique qui sépare les composants d'une solution ou d'un autre mélange afin qu'ils puissent être identifiés. De nombreux matériaux différents sont utilisés pour accomplir cela, mais chaque type de chromatographie comprend une "phase stationnaire" matériau qui ne bouge pas, et un matériau "phase mobile" qui passe au-delà de la phase stationnaire, transportant la solution avec ça. Sur la base de leurs propriétés moléculaires, certains produits chimiques dans la solution voyageront plus loin avec la phase stationnaire que d'autres. Une fois dispersés, les produits chimiques peuvent être identifiés par la distance parcourue et leurs propriétés individuelles.
Chromatographie sur papier
Un moyen simple de comprendre comment la chromatographie sépare les parties d'une solution est de penser à ce qui se passe lorsqu'un morceau de papier avec une écriture est mouillé. L'encre s'étale sur le papier par stries. Tout le monde a de l'expérience avec cette version non intentionnelle de la chromatographie sur papier. La solution est l'encre, et les produits chimiques contenus dans l'encre se séparent lorsque le papier est mouillé. La même méthode est utilisée pour séparer les produits chimiques dans des solutions autres que l'encre.
Dans cette méthode, une ligne au crayon est tracée horizontalement sur le papier tout en bas, et un point de la solution testée est ajouté. Lorsqu'il sèche, le papier est suspendu verticalement au-dessus d'un plat. Assez d'un solvant liquide est ajouté au plat pour atteindre le fond du papier, mais pas la ligne de crayon. Le solvant commence à grimper sur le papier et lorsqu'il atteint le point de solution, il commence à emporter avec lui les produits chimiques de la solution. En chromatographie sur papier, le papier est l'élément de l'expérience qui reste immobile, c'est pourquoi on l'appelle le " phase." Le solvant remonte le papier, emportant avec lui la solution testée, de sorte que le solvant est connu sous le nom de « mobile phase."
Adsorption
Les molécules du solvant et de la solution interagissent avec les molécules du papier. Ils se collent temporairement à la surface du papier, dans un processus appelé adsorption. Contrairement à l'absorption, l'adsorption n'est pas permanente. Finalement, les molécules se libèrent et continuent de grimper sur le papier, mais les molécules de chaque composant chimique se lient différemment aux molécules du papier. Certaines se décollent plus rapidement et remontent le papier plus rapidement que les autres molécules chimiques. Lorsque le solvant a presque atteint le haut du papier, une ligne au crayon est tracée pour marquer son emplacement avant qu'il ne s'évapore. Les positions des points chimiques qui se sont séparés de la solution d'origine sont également marquées.
Si les produits chimiques sont incolores, d'autres techniques peuvent les révéler, comme la lumière ultraviolette brillante sur le papier pour montrer les points, ou en pulvérisant un produit chimique qui réagira avec les points et leur donnera Couleur. Parfois, la distance parcourue par chaque point est mesurée par rapport à la distance parcourue par le solvant. Ce rapport est connu comme le facteur de rétention, ou le RF valeur. Il est utile pour identifier les composants d'un mélange car le RF peuvent être comparées à celles des produits chimiques connus.
Principes de chromatographie
La chromatographie sur papier n'est qu'un type de chromatographie. Dans d'autres formes de chromatographie, la phase stationnaire pourrait être un certain nombre d'autres matériaux, tels qu'une plaque de verre ou aluminium recouvert d'un liquide, un pot rempli de liquide ou une colonne remplie de particules solides comme la silice cristaux. La phase mobile pourrait même ne pas être un solvant liquide, mais un "éluant" gazeux. Toute la chromatographie fonctionne en faisant le même chose avec de nombreux matériaux et techniques différents - une phase mobile est déplacée à travers ou à travers un stationnaire phase. La solution est séparée en ses composants en fonction de la quantité de dissolution de chaque partie de la solution dans la phase mobile et est entraînée, et combien elle adhère à la phase stationnaire adsorbante et ralentit vers le bas.