Розчин - це однорідна суміш принаймні двох речовин. Коли хімікам потрібно визначити, які компоненти присутні в розчині або іншій суміші, вони часто використовують техніку, яка називається хроматографією. Хроматографія - це процес, який роз’єднує компоненти суміші, щоб їх можна було ідентифікувати. Це загальноприйнята техніка, що застосовується в дослідженнях, а також в інших галузях, таких як медицина та криміналістика. Існує кілька типів хроматографії, але всі вони працюють через однакові хімічні принципи.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Хроматографія - це науковий процес, який роз’єднує компоненти розчину або іншої суміші, щоб їх можна було ідентифікувати. Для цього використовується багато різних матеріалів, але кожен тип хроматографії включає "нерухому фазу" матеріал, який не рухається, і матеріал "рухомої фази", який проходить повз нерухому фазу, несучи розчин з цим. Залежно від їх молекулярних властивостей, деякі хімікати в розчині рухатимуться далі зі стаціонарною фазою, ніж інші. Після розповсюдження хімічні речовини можна визначити за тим, як далеко вони проїхали, та за їхніми індивідуальними властивостями.
Паперова хроматографія
Простий спосіб зрозуміти, як хроматографія розділяє частини розчину, - це подумати про те, що відбувається, коли аркуш паперу з написом на ньому намокає. Чорнило розподіляється по паперу смугами. Кожен має досвід роботи з цією ненавмисною версією паперової хроматографії. Рішенням є чорнило, а хімічні речовини в чорнилі відокремлюються, коли папір намокає. Той самий метод застосовується для розділення хімічних речовин у розчинах, відмінних від чорнил.
У цьому методі лінію олівця проводять горизонтально по всьому папері і додають крапку розчину, що тестується. Коли він висохне, папір вішають вертикально над посудом. До блюда додається достатньо рідкого розчинника, щоб дійти до дна паперу, але не до лінії олівця. Розчинник починає лазити по папері, і коли він досягає крапки розчину, він починає нести з собою хімікати в розчині. У паперовій хроматографії папір є елементом експерименту, який залишається нерухомим, тому його називають «нерухомим фаза ". Розчинник рухається вгору по папері, приносячи з ним розчин, що тестується, тому розчинник відомий як “мобільний” фаза ".
Адсорбція
Молекули як в розчиннику, так і в розчині взаємодіють з молекулами, що знаходяться в папері. Вони тимчасово застряють на поверхні паперу в процесі, який називається адсорбцією. На відміну від абсорбції, адсорбція не є постійною. Врешті-решт, молекули звільняються і продовжують лізти по папері, але молекули в кожному хімічному компоненті зв’язуються по-різному з молекулами в папері. Деякі швидше розклеюються і рухаються вгору по папері швидше, ніж молекули інших хімічних речовин. Коли розчинник майже дійшов до верхньої частини паперу, олівцем проводиться лінія, щоб позначити його місце, перш ніж він випарується. Позначаються також положення хімічних точок, що відокремлюються від вихідного розчину.
Якщо хімічні речовини безбарвні, інші методи можуть їх виявити, наприклад, сяюче ультрафіолетове світло на папері, щоб показати крапки, або розпилення хімічної речовини, яка вступить у реакцію з крапками і видасть їх колір. Іноді відстань, яку проходить кожна точка, вимірюється відносно відстані, яку пройшов розчинник. Цей коефіцієнт відомий як коефіцієнт утримання або Rf значення. Це корисно для ідентифікації компонентів суміші, оскільки Rf значення можна порівняти із значеннями відомих хімічних речовин.
Принципи хроматографії
Паперова хроматографія - це лише один із видів хроматографії. В інших формах хроматографії стаціонарною фазою може бути низка інших матеріалів, таких як скляна пластина або алюміній, покритий рідиною, банка, наповнена рідиною, або колона, заповнена твердими частинками, такими як кремнезем кристали. Рухлива фаза може бути навіть не рідким розчинником, а газоподібним «елюентом». Вся хроматографія працює, виконуючи те саме з багатьма різними матеріалами та техніками - мобільна фаза переміщується поперек або через стаціонар фаза. Розчин поділяють на його компоненти залежно від того, в якій кількості розчиняється кожна частина розчину рухома фаза і несеться, і наскільки вона прилипає до адсорбуючої нерухомої фази і сповільнюється вниз.