Chromatographie à domicile. Expérience de chimie amusante à la maison

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Pour séparer divers mélanges, analyser et isoler des substances individuelles à partir de mélanges, la chromatographie est très souvent utilisée dans les laboratoires : c'est l'une des meilleures méthodes de séparation et d'analyse des mélanges. La chromatographie est également utilisée dans l'industrie lorsqu'il est nécessaire de purifier et de séparer des substances similaires - organiques et inorganiques, des lanthanides aux acides aminés. Son essence est que les composants individuels du mélange (liquide ou gaz) sont retenus différemment par la substance adsorbante, qui est capable d'absorber sélectivement certains composés chimiques.

Les chromatographes en phase gazeuse et liquide modernes sont des appareils complexes à commande automatique, souvent avec un micro-ordinateur qui planifie le déroulement de l'étude et produit des résultats prêts à l'emploi. Bien sûr, cela n'est disponible ni pour le laboratoire d'origine ni pour le cercle. Cependant, cette méthode d'analyse a commencé par des techniques simples et accessibles à un chimiste débutant.

Commençons par la chromatographie sur papier. Les chimistes analytiques utilisent du papier chromatographique spécial, mais un papier filtre ordinaire, ou même un papier buvard, suffira pour nos expériences. Prenez un morceau de papier carré et déposez la solution d'essai contenant un mélange de substances colorées au milieu. Cela peut être une teinture d'alcool d'un médicament, comme la valériane ou le calendula. ou un extrait de chlorophylle préparé par vos soins (voir chapitre "Extraction"), ou un mélange de colorants, compilé spécifiquement pour cette expérience. Une tache se forme sur le papier. Déposez quelques gouttes de solvant en son centre : dans les exemples ci-dessus, l'alcool doit servir de solvant, et vous ne pouvez pas le remplacer par eau de Cologne - il contient des substances qui peuvent fausser l'expérience du cours Au lieu d'alcool éthylique, vous pouvez prendre de l'isopropyle - sous le nom d'IPA, il est vendu dans les quincailleries comme nettoyant pour vitres.

Chromatographie à domicile

Ainsi, vous avez fait couler quelques gouttes de solvant, et celui-ci, comme le long d'une mèche, se déplaçant entre les fibres du papier, répartit les substances colorées de la tache dans toutes les directions. Selon la nature de la substance et son poids moléculaire, l'expérience se déroule plus ou moins vite, mais tôt ou tard, plusieurs anneaux de couleurs différentes apparaissent sur la feuille. Combien d'anneaux - dépend du nombre de substances contenues dans le mélange analysé.

Dans l'expérience avec la chlorophylle, il y aura deux anneaux de ce type: jaune et gris.

Vous pouvez proposer de nombreuses variantes de cette expérience en utilisant différents mélanges et solvants appropriés. Et des résultats encore plus précis peuvent être obtenus si, au lieu de papier, une fine couche de sorbant est utilisée, appliquée, par exemple, sur du verre. Cette version de la méthode est appelée chromatographie en couche mince et l'amidon peut servir de substance absorbante dans le cas le plus simple.

Dissoudre l'amidon dans une petite quantité d'alcool (encore une fois, vous pouvez utiliser de l'alcool isopropylique), verser le mélange sur le verre et laisser évaporer le solvant. Lorsque la plaque devient sèche, en son centre, comme sur du papier, égoutter une goutte du mélange à tester ; bien sûr, il doit être coloré, sinon la séparation sera difficile à remarquer. Choisissez vous-même l'objet de l'expérience. En plus de ce qui a déjà été mentionné, les jus colorés, les encres, les peintures à la gouache et bien plus encore conviennent.

Laissez sécher la tache et appliquez une ou deux gouttes de solvant. Si une tache d'épandage laisse non pas un, mais deux ou plusieurs anneaux colorés sur le sorbant d'amidon, cela indiquera que vous n'aviez pas affaire à une substance individuelle, mais à un mélange.

Une variante de l'expérience de chromatographie sur couche mince: une plaque avec la substance à tester est placée obliquement dans un verre, au fond duquel on verse une bonne quantité de solvant - de sorte qu'elle mouille un peu d'amidon. Le solvant (alcool) montera à travers l'amidon, atteindra une goutte du mélange, montera encore plus haut et le mélange sera divisé en composants: ils sont retenus différemment par l'adsorbant - l'amidon.

La chromatographie sur colonne n'est pas moins courante en laboratoire, dans laquelle les mélanges sont séparés sur des colonnes remplies d'un sorbant. Cette méthode est peut-être encore plus précise, mais elle demande de la patience car la solution dans la colonne se déplace lentement.

Un tube en verre d'un diamètre d'environ 1 cm et d'une longueur d'environ 20 cm servira de colonne chromatographique.Couvrez son extrémité inférieure avec du coton et ajoutez un peu plus de la moitié de l'amidon ou du sucre en poudre. Par le haut, versez une solution de la substance d'essai dans le tube, de préférence à une concentration pas trop élevée. Lorsque la solution a imbibé l'amidon ou la poudre dans la colonne à environ la moitié de sa hauteur, verser 3-4 ml de solvant pur. Le mélange accélérera le long de la hauteur de la colonne, les anneaux colorés deviendront clairement visibles. Il y en aura autant qu'il y a de substances dans le mélange étudié. Cette expérience fonctionne bien, en particulier, avec un extrait de chlorophylle, si on prend de l'essence pure comme solvant (pas d'automobile, mais de l'essence solvant).

Auteur : Olgin O.M.

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