Тајната на шарените листови хартија - Хроматографија за домашна употреба - кутија на Кејнштајн
Минатата недела можеше да прочитате зошто многу ткаенини изгледаат обоени и зошто го гледаме нашиот свет шарен. Но, сега во есенските бои се дури и повеќе чудесни од вообичаеното: Лисјата на дрвјата и грмушките, кои се зелени во лето, стануваат жолти, портокалови и црвени: тие ја менуваат бојата!
Супстанциите изгледаат обоени затоа што нивните електрони проголтуваат светлина со многу специфични бранови должини и можат привремено да се префрлат на друго, достижно ниво на енергија - повисок под во атомско висококатнување. Ако бојата на објектот се смени, тоа значи дека или се менува обоената супстанција во него (а со тоа и растојанијата помеѓу атомските подови со висок пораст), или дека објектот содржи неколку обоени супстанции, чијшто сооднос се меша.
Со описот опишан овде, можете да докажете дека лисјата на растенијата содржат неколку бои. Овој експеримент може безбедно да се изврши дома ако ги следите упатствата и упатствата за безбедност во овој напис и на контејнерите со хемикалии. Децата експериментираат само под надзор на возрасните! Кутијата на Кајнштајн не презема никаква одговорност за штета како резултат на спроведувањето, особено ако упатствата не се следат.
Зелените лисја содржат хлорофил, зелена или сино-зелена супстанца што ја претвора енергијата на апсорбирани светлосни бранови во хемиска енергија за време на фотосинтезата. Оваа енергија тогаш треба да се пренесе на други молекули. Ова го прават други супстанции кои исто така се обоени: каротеноидите се хемиски поврзани со витамин А (бета-каротен) и, слично на ова, имаат жолти, портокалови до црвено-кафени бои. Во свеж лист, каротеноидите се кријат или се мешаат со хлорофил, така што повеќето лисја изгледаат бујно зелени во лето.
Во есен, сепак, многу растенија ја запираат својата фотосинтеза и прават зимска пауза. Вишокот хлорофил во лисјата се распаѓа, додека каротеноидите остануваат подолго во лисјата. Без обвивка или мешавина со хлорофил, каротеноидите сега ни се појавуваат безрезервно жолти, портокалови и црвени.
Индивидуалните бои стануваат видливи кога ќе ги одделите
За да можеме да ги видиме и диференцираме одделните бои во мешавината на бои на лисјата, треба да ги одделиме едни од други. За да се одделат супстанциите, хемичарите смислиле многу различни стратегии со кои ги користат различните својства на различните супстанции. Во случај на бои што можеме да ги разликуваме само со гледање, доволно е да ги сортираме на различни места каде што можеме да ги погледнеме поединечно.
Соодветната стратегија за ова се нарекува хроматографија: Мешавината на бојата се меша со растворувач (исто така наречена подвижна или подвижна фаза) и се остава да тече низ еден вид речно корито (исто така наречена стационарна или стационарна фаза). Боите се однесуваат како димензии во реката: Во зависност од нивната природа, тие се држат до дното и бреговите (т.е. речното корито) на реката во различни степени и напредуваат различно во дадено време. Потоа можеме да ги разгледаме различните типови на лебдечки остатоци (или бои) поединечно на различни делови од речното корито.
Со цел да се одделат пигменти од лисја, лента хартија е доволна како стационарна фаза, која е обесена во тегла со мед или слично што служи како комора за одвојување. Мешавина од ацетон и бензин може да се користи како средство за проток што ја формира подвижната фаза заедно со боите.
Подготовка за експеримент: одделување на пигменти на лисја со помош на хартиена хроматографија
Важно! Прочитајте го следниот водич до крај пред да се обидете! Содржи важни информации за потенцијално опасни материи и правилно отстранување на отпадот!
За хартиена хроматографија да се одделат листните пигменти, потребни ви се:
- зелени (во есен исто така жолти и/или црвени) лисја на растенија (на пример, јаворски лисја)
- Подлога за цртање
- Ацетон (растворувач што можете да го добиете од набавка на сликар во хардверска продавница)
- Дух на нафта (од аптека или аптека)
- Малтер и толчник
или мал, здрав стаклен или керамички сад и алатка за удирање (ако сакате да одделите повеќе мешавини на бои истовремено, препорачувам посебен малтер за секоја мешавина) - чист песок (точка на нож по мешавина од боја)
- празна, чиста тегла со мед или џем со капак и што е можно рамно дно
- Две пипети Пастер или други помагала за дозирање за мали количини на течност (на пр. Пипети за назален капак од аптека)
- Пинови со глава
- Ножици, молив
- Соодветно место за експериментирање:
Ацетон и бензин се многу испарливи и не треба да се вдишуваат непотребно! Затоа, работите на отворено или во добро проветрена просторија на површина што може да се избрише, отпорна на растворувач (без пластика!). Нема јадење, пиење или пушење на експериментната станица, а особено кога експериментирате! Бензинот и ацетонот и нивните пареи се многу запаливи! Бидете сигурни дека хемиските шишиња се затворени секогаш кога е можно. Бидејќи боите се многу чувствителни на светлина, треба да бидете во можност да работите брзо и при слаба осветленост (под никакви околности под директна сончева светлина). - Исто така препорачувам да носите заштитни очила:
Растворувачите можат да ги иритираат очите. Ако течностите дојдат во контакт со очите, измијте ги темелно (10 минути!) И тогаш, ако имате сомнеж, посетете офталмолог. Сепак, со вклучени безбедносни очила, многу е малку веројатно дека прскањата со растворувачи ќе влезат во вашите очи.
Вака се подготвувате за експериментот
За да се подготвите за експериментот (не треба да брзате или да се заштитите од светлина), исечете хоризонтална лента ширина од 3 до 5 см од лист подлога за цртање (А4) и вметнете ја вертикално во отворената тегла со мед додека не го допре подот. Означете ја висината на работ на стаклото на лентата и преклопете ја околу 1 мм под ознаката. Исечете ја областа „над стаклото“ на средина вертикално до преклопот, така што сега можете да ја свиткате едната половина лента напред, а другата назад. Ако сега ја закачите лентата за хартија назад во стаклото така што двете полу-ленти лежат на работ, неразделната лента треба да виси вертикално и правилно и да заврши директно над стакленото дно. Ова е нашата стационарна фаза.
Прво, повторно извадете ја хартиената лента од стаклото. Потоа наполнете ја чашата со 8 ml (или 8 добро исполнети пипети) и 2 ml (2 добро исполнети пипети) ацетон. Ако дното на стаклото не е целосно покриено, додадете малку повеќе бензин и ацетон во сооднос 4: 1. Зашрафете го капакот на теглата за да спречите испарувања на растворувачите (ќе ги почувствувате).
Како да се добие боење од лисјата
Отсега натаму треба да ја заштитите вашата експериментална станица од директна сончева светлина или осветлување и да бидете во можност да работите без долги прекини.
Ставете нотка на песок во малтер. Исечете зелен (или жолт или црвен) јаворов лист на мали парчиња (го исекувам листот на секои 3 до 5 мм по должина, а потоа нормално на него, така што мали квадрати или правоаголници се создаваат во форма на кутија) и ставете ги парчињата во малтерот. Додадете само доволно ацетон, така што течноста останува видлива во малтерот - во мојот малтер за чаша еспресо беше една, најмногу две пипети за пад во носот.
Ацетонот и бензинот мора да се отстранат во посебен пункт за собирање отпад! Користејќи ги најмалите можни количини, кои идеално испаруваат за кратко време, избегнувате непотребен отпад и, идеално, одите до местото за собирање!
Користете песок и ацетон за мелење на фрагментите од лисјата темелно неколку минути (ако ацетонот испари, додадете само уште неколку капки) додека ацетонот не стане длабоко зелена (или жолта или црвена). Овој раствор треба да содржи што е можно повеќе боја во што е можно помалку ацетон. Можете едноставно да дозволите да испари вишокот ацетон (заштитете го садот од светлина!).
Како да започнете хроматографија
Поместете ги фрагментите од лисјата настрана и малку навалете го малтерот со раствор за боја за да ја видите течноста над песокот. Натопете ја главата на игла во растворот и избришете ја течноста на дното на вашата лента за хартија. Местото на бојата подоцна мора да остане во стаклото над нивото на течноста! Затоа, ги закачив брисевите околу 1 см над долниот раб на лентата.
Оставете го првиот брис кратко да се исуши и потоа намачкајте повеќе раствор на истото место. Повторувајте ја апликацијата сè додека не се појави јасно прскање на бојата и интензивна боја. Потоа одвртете ја теглата со мед и закачете ја лентата назад, така што нејзиниот крај е потопен во течноста внатре. Ставете го капакот наопаку на отворот за стакло за да спречите испарување на растворувачите. Ако е можно, престанете да ја движите чашата.
Како да ги обезбедите резултатите од тестот
Течноста мигрира од дното кон врвот во хартиената лента потопена во неа - најпрво многу брзо, подоцна сè побавно. Притоа, ги мие различните бои со себе во различни степени. Оставете го експериментот да трае околу 15 минути, најмногу додека течноста скоро не го достигне преклопот, пред да ја извадите лентата за хартија од стаклото и со тоа да го запрете протокот. Потоа зашрафете го стаклото повторно.
Погледнете ја распределбата на боите додека ја оставате лентата кратко да се исуши (растворувачите испаруваат многу брзо, така што хартијата треба да се исуши за кратко време). Обележете ги обоените ленти со молив и напишете на нив. Бидејќи боите сè уште брзо се распаѓаат на светлината, ознаките можат да послужат како референца за подоцнежните експерименти. Ако сакате да фотографирате, најдобро е да го сторите тоа веднаш по обидот, сè додека боите се сè уште јасни. Сувата лента може да се чува и помеѓу страниците на книгата или во затворена кутија заштитена од светлина.
Откако ќе ги одделите боите од зелениот лист, треба да можете да ги видите следниве ленти од долу нагоре:
- Појдовна точка: Некои ткаенини не мигрираат или мигрираат воопшто, така што првичното место, сега жолтеникаво-сиво, сè уште е видливо
- жолто-зелена: хлорофил Б: Оваа варијанта на хлорофил мигрира најбавно во хартијата.
- сино-зелена: хлорофил А: оваа варијанта на хлорофил мигрира малку побрзо од хлорофилот Б.
- жолто: лутеин (ксантофил): Ова е жолто-портокалова боја на каротин, која на пр., исто така, жолта жолчка станува жолта.
- портокалово-жолта: некои други каротеноиди мигрираат уште побрзо, а со тоа и подалеку од лутеинот.
Боите од жолти лисја повеќе не содржат видливи хлорофили, па затоа во нив недостасуваат лентите за хлорофил А и Б. Црвените лисја содржат и жолти каротеноиди. Црвените бои се помалку растворливи во ацетон и не се движат видливо од почетната точка во опишаниот експеримент.
За подобра споредба, неколку мешавини на бои може да се испитаат рамо до рамо на широка лента хартија.
Понатамошни обиди за хроматографија
Дали лисјата од различни растителни видови содржат иста боја? Дали црвената или жолтата храна (на пример, зеленчук, овошје, зачини од црвен пипер) исто така содржат каротеноиди? Како за жолти и црвени ливчиња?
Овие прашања можете едноставно да ги извршите со понатамошни експерименти според овој опис. Можеби ќе помислите на повеќе?
Отстранување на отпад
По експериментирањето, цврсто зашрафете ја теглата со мед за да го зачувате остатокот од растворувачот за подоцнежните експерименти. Оставете го малтерот со мелени лисја надвор (на балкон или тераса) преку ноќ сè додека не испари остатокот на растворувачот. Потоа можете да ги фрлите остатоците од лисјата и песокот во ѓубрето. Остатоците од растворувачи кои не испариле мора да се однесат во специјално место за собирање отпад. За да го направите ова, пополнете ги во цврсто запечатливо шише направено од стакло или полиетилен (ПЕ) или полипропилен (ПП) (други пластики може да се растворат со ацетон!) И чувајте ги подалеку од светлина и топлина сè додека не можете да ги доведете до точката за собирање отпад.
Заклучок
Зелените лисја од јавор содржат два вида на хлорофил, каутен боја лутеин и други каротеноиди. На есен, хлорофилите брзо се распаѓаат, каротеноидите многу побавно, така што лисјата се претвораат во жолта и подоцна црвена боја. Користејќи хартиена хроматографија со ацетон/бензин, хлорофилите и каротеноидите можат да се одделат за малку време.
И боите од кои видови растенија ги одделивте?
Дали го копиравте експериментот:
Ако нешто не работело или работело само делумно, напишете го во коментарите. Среќен сум што помогнав во смена на проблеми!