Как можно разделить части раствора с помощью хроматографии?

Раствор представляет собой однородную смесь как минимум двух веществ. Когда химикам необходимо определить, какие компоненты присутствуют в растворе или другой смеси, они часто используют метод, называемый хроматографией. Хроматография - это процесс, при котором компоненты смеси разделяются, чтобы их можно было идентифицировать. Это распространенный метод, используемый в исследованиях, а также в других отраслях, таких как медицина и судебная экспертиза. Есть несколько типов хроматографии, но все они работают по одним и тем же химическим принципам.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Хроматография - это научный процесс, который разделяет компоненты раствора или другой смеси, чтобы их можно было идентифицировать. Для этого используется множество различных материалов, но каждый тип хроматографии включает «неподвижную фазу». материал, который не движется, и материал "подвижной фазы", который проходит мимо неподвижной фазы, неся раствор. с этим. Исходя из своих молекулярных свойств, некоторые химические вещества в растворе будут двигаться дальше с неподвижной фазой, чем другие. Как только они рассредоточены, химические вещества можно идентифицировать по тому, как далеко они прошли, и по их индивидуальным свойствам.

Простой способ понять, как хроматография разделяет части раствора, - это подумать о том, что происходит, когда лист бумаги с надписью намокает. Чернила растекаются по бумаге полосами. У каждого есть опыт работы с этой непреднамеренной версией бумажной хроматографии. Решением являются чернила, и химические вещества в чернилах отделяются при намокании бумаги. Тот же метод используется для разделения химикатов в растворах, отличных от чернил.

В этом методе карандашная линия проводится горизонтально по бумаге в самом низу и добавляется точка тестируемого раствора. Когда она высохнет, бумагу вертикально подвешивают над блюдом. В посуду наливают столько жидкого растворителя, чтобы достичь дна бумаги, но не линии карандаша. Растворитель начинает подниматься по бумаге, и когда он достигает точки раствора, он начинает уносить с собой химические вещества в растворе. В бумажной хроматографии бумага является неподвижным элементом эксперимента, поэтому ее называют «стационарным». фаза ». Растворитель перемещается вверх по бумаге, принося с собой проверяемый раствор, поэтому растворитель известен как «подвижный фаза ».

Молекулы как в растворителе, так и в растворе взаимодействуют с молекулами бумаги. Они временно застревают на поверхности бумаги в процессе, называемом адсорбцией. В отличие от абсорбции, адсорбция не является постоянной. В конце концов, молекулы высвобождаются и продолжают взбираться по бумаге, но молекулы каждого химического компонента по-разному связываются с молекулами в бумаге. Некоторые из них быстрее отклеиваются и перемещаются по бумаге быстрее, чем молекулы других химических веществ. Когда растворитель почти достиг верхнего края бумаги, карандашом проводится линия, обозначающая его местоположение, прежде чем он испарится. Также отмечены положения химических точек, отделившихся от исходного раствора.

Если химические вещества бесцветные, их можно обнаружить с помощью других методов, например, сияющего ультрафиолетового света. на бумаге, чтобы показать точки, или распыление химического вещества, которое вступит в реакцию с точками и даст им цвет. Иногда расстояние, пройденное каждой точкой, измеряется относительно расстояния, пройденного растворителем. Это соотношение известно как коэффициент удерживания или R_ж значение. Это полезно для идентификации компонентов смеси, потому что R_ж значение можно сравнить с известными химическими веществами.

Бумажная хроматография - это только один из видов хроматографии. В других формах хроматографии неподвижной фазой может быть ряд других материалов, например стеклянная пластина. или алюминий, покрытый жидкостью, сосуд, наполненный жидкостью, или столбик, заполненный твердыми частицами, такими как диоксид кремния кристаллы. Подвижная фаза может быть даже не жидким растворителем, а газообразным «элюентом». Вся хроматография работает, выполняя то же самое со многими различными материалами и методами - подвижная фаза перемещается через или через стационарный фаза. Раствор разделяется на компоненты в зависимости от того, насколько каждая часть раствора растворяется в подвижная фаза и уносится, и насколько она прилипает к неподвижной фазе адсорбента и замедляется вниз.