Інформація для вчителів
Опис
Експериментальна установка
Суміші речовин можна розділити на складові за допомогою процесів розділення. Одним із важливих методов розділення є хроматографія, що означає "писати кольорами". У цьому шкільному експерименті барвники розділяються на окремі компоненти за допомогою хроматографії.
Цей метод має практичне застосування у виробництві для виділення або очищення речовин. З іншого боку, він використовується в хімічному аналізі для розділення сумішей речовин. Хроматографія як метод розділення сумішей речовин використовується у всіх галузях хімії, включаючи органічну хімію, біохімію, харчову хімію та неорганічну хімію.
Додаткова інформація для вчителів (1/3)
попередні знання
Принцип
Термін "хроматографія" походить з грецької мови і означає " писати кольором". Це процес розділення сумішей речовин. Він відбувається завдяки розділенню суміші речовин на окремі компоненти між нерухомою та рухомою фазами.
У цьому експерименті учні вчаться розділяти барвники на окремі компоненти за допомогою хроматографії.
Додаткова інформація для вчителів (2/3)
Мета навчання
- Барвники можуть бути розділені за допомогою хроматографії.
- Барвники, які здаються монохромними, насправді можуть складатися з кількох речовин різного кольору.
Завдання
- Приготуйте екстракти барвників із зеленого листя та фломастерів і розділіть їх.
- Поясніть, які властивості матеріалу використовуються в хроматографії та яка функція розчинника.
Додаткова інформація для вчителів (3/3)
Приготування
Безпосередньо перед початком уроку приготуйте суміш розчинників у мензурці (250 мл) з об'ємним співвідношенням компонентів: бензин: денатурований (метиловий) спирт = 92:8.
Розділіть розчинник на окремі робочі групи (2 мензурки на групу, приблизно по 10 мл у кожній).
- Чиста вода також може використовуватися як екстрагент (вибірковий розчинник), але її розділові властивості не такі ефективні. Використовуйте тільки екстракти дійсно темно-зеленого кольору.
Інструкції з техніки безпеки
Одягніть захисні окуляри!
Метиловий спирт і бензин є легкозаймистими. Загасіть усе відкрите полум'я!
- До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
- Правила роботи з небезпечними речовинами наведено у відповідних паспортах безпеки
Інформація для учнів
Мотивація
фломастери
Хроматографію використовують для розділення сумішей речовин, а також для якісного та кількісного аналізу.
Найважливішими методами хроматографії є паперова, тонкошарова, колонкова та газова хроматографія. У цьому експерименті паперова хроматографія використовується для демонстрації того, що навіть барвники, які здаються монохромними, наприклад "чорні", насправді можуть складатися з декількох різних речовин.
Хроматографія також часто використовується в кримінології для ідентифікації слідів, а також у фармакології та допінг-аналізі.
Завдання
Чи можна розщепити вироблений пігмент листя?
- Зробіть екстракт барвника з листя.
- Розділіть екстракти барвників листя і фломастери.
- Запишіть свої спостереження та дайте відповіді на запитання в Протоколі.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 2 | Гумові рукавички, розмір 8 | 39323-00 | 1 |
| 3 | Фільтр круглий, якісний, d = 150 мм, 100 штук | 32977-06 | 1 |
| 4 | Етанол (денатурат), 1000 мл | 31150-70 | 1 |
| 5 | Лабораторний маркер, водостійкий, чорний | 38711-00 | 1 |
| 6 | Пісок кварцовий, крупний, 1000 г | CHE-881318041 | 1 |
| 7 | Мензурка, низька, 150 мл | 46060-00 | 1 |
| 8 | Скло годинникове, d = 60 мм | 34570-00 | 1 |
| 9 | Піпетка, з гумовим ковпачком, довгий наконечник | 64838-00 | 1 |
| 10 | Мензурка низька, 100 мл, пластикова | 36081-00 | 2 |
| 11 | Ацетон, 1000 мл | 30004-70 | 1 |
| 12 | Бензин, 100-140 °C, 500 мл | 30037-50 | 1 |
Підготовка
- Візьміть два аркуші фільтрувального паперу і ножиці.
- Підготуйте фільтрувальний папір, як показано на рисунках праворуч.
- Відріжте довгу смужку від фільтрувального паперу.
- Тепер візьміть мензурку (рухома фаза).
- Налийте розчинник у мензурку (висота заповнення прибл. 0,5 см), як показано на рисунку праворуч внизу.
Виконання роботи (1/2)
Виконання роботи(1/2)
- Наберіть піпеткою (без гумового ковпачка) трохи екстракту барвника листя (капілярний ефект) і обережно проведіть лінію приблизно на 1 см вище нижнього кінця підготовленого фільтрувального паперу.
- Будьте обережні, щоб не пошкодити фільтрувальний папір під час цього процесу.
- Повторіть із більшою кількістю екстракту барвника листя на тій самій лінії.
- Обережно помістіть фільтрувальний папір у склянку і накрийте склянку годинниковим склом.
- Зачекайте, поки розчинник досягне верхньої частини фільтрувального паперу.
- Потім дістаньте хроматограму зі склянки і дайте їй висохнути.
- Запишіть свої спостереження в Протокол.
Виконання роботи (2/2)
- Поставте кілька точок чорним фломастером приблизно на 1 см вище нижнього кінця другого підготовленого фільтрувального паперу (як альтернативу тут також можна намалювати лінію).
- Помістіть його в склянку і почекайте, поки розчинник не досягне верхнього кінця фільтрувального паперу.
- Просушіть хроматограму і запишіть свої спостереження в Протокол.
Утилізація
- Злийте залишки розчинника в збірний контейнер для легкозаймистих органічних речовин.
Протокол
Завдання 1
Запишіть свої спостереження:
Фільтрувальний папір 1 (екстракт барвників листя):
Фільтрувальний папір 2 ( фломастер) :
Завдання 2
Які властивості речовин використовуються в хроматографії? Цей метод ____ використовує різну адгезію компонентів барвника до волокон фільтрувального паперу. Це свідчить про те, що однорідні на вигляд (____) барвники, зокрема й ____, можуть складатися з множини ____ компонентів. Розчинник (____) транспортує барвники вперед, але вони віддаляються від основи з ____ через їхні різні ____.
Завдання 3
Питання
Питання
Питання