مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

کروماتوگرافی

آزمایش 3

کروماتوگرافی

تئوری:

مخلوط دو جسم را که فقط یکی از آن ها در یک حلال حل پذیر باشد به راحتی می توان از یکدیگر

جدا کرد . اگر هر دو جسم در یک حلال حل پذیر، ولی میزان انحلال پذیری آن ها متفاوت باشد می توان

آن دو جسم را با تعیین میزان انحلال پذیری در دماهای مختلف به روش جز به جز کردن، جدا کرد .

در صورتی که میزان انحلال پذیری به هم نزدیک باشد، ممکن است دو جسم کاملاً از یکدیگر جدا

نشوند و لی در هر صورت می توان در آخر جسمی را که مقدار کمتری ناخالصی از ج سم دیگر دارد به

دست آورد.

کروماتوگرافی به معنی آشکار کردن رنگها است چون اولین بار جهت جداسازی رنگدانه های گیاهی از

قبیل کلروفیل توسط یک گیاه شناس روسی به نام تسوت 1 به کار رفت به این نام مشهور شد. در حال

حاضر از کروماتوگرافی نه تنها برای جداسازی ترکیبات رنگی بلکه برای جداسازی ترکیبات بی رنگ و

یون ها نیز استفاده می شود.

کروماتوگرافی یک روش فیزیکی برای جدا کردن و خالص سازی مواد به شمار می رود که در آن

ترکیبات جدا شده میان دو فاز پخش می شوند. یکی از دو فاز به عنوا ن فاز ثابت انتخاب می شود که

سطح وسیعی را تشکیل می دهد. فاز دیگر فاز متحرک است که در فاز ثابت در حرکت است . فاز ثابت

می تواند جامد یا مایع و فاز متحرک می تواند مایع یا گاز باشد. در تمام روش های کروماتوگرافی اج زاء

یک مخلوط به وسیله جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می شود. جداسازی ها بر

اساس اختلاف در سرعت حرکت اجزای مختلف از میان فاز ساکن است.

١-Mikhail Tsuett

40

کروماتوگرافی را به چند نوع تقسیم بندی می کنند ولی تمام این تقسیم بندی ها بر دو اصل استوار

است به این معنی که در تمام انواع مختلف کروما توگرافی فاز متحرک و ف از ثابت وجود دارد . انواع

معمول کروماتوگرافی عبارتند از:

-1 کروماتوگرافی گاز – مایع: فاز متحرک آن گاز و فاز ثابت آن مایع است.

-2 کروماتوگرافی مایع – مایع: فاز متحرک آن مایع و فاز ثابت آن نیز مایع است.

-3 کروماتوگرافی گاز – جامد: فاز متحرک آن گاز و فاز ثابت آن نیز جامد است.

-4 کروماتوگرافی مایع – جامد: فاز متحرک آن مایع و فاز ثابت آن نیز جامد است.

انواع مختلف دیگری از کروماتوگرافی وجود دارد که بحث در مورد آن ها به بعد موکول می شود بحث

دراین آزمایش کروماتوگرافی روی کاغذ است که از انواع کروماتوگرافی ما یع – جامد است در این جا

فاز ثابت کاغذ کروماتوگرافی و ف از متحرک یک حلال است . این نوع کروماتوگرافی اولین بار در اواسط

قرن نوزدهم برای جداسازی به کار رفت . در این روش، کرومات وگرافی روی یک سطح انجام می شود. فاز

متحرک تحت تاثیر خاصیت مویینگی از داخل فاز ساکن عبو ر می کند چون کاغ ذ کروماتوگرافی

متخلخل است می تواند حلال را در منافذ خود نگهداری کند و در عمل نمونه ای از محلول که اجزای

آن باید جدا شوند را به صورت نقطه روی کاغذ کروماتوگرافی قرار داده و سپس لبه کاغذ را در حلال

فرو می برند به طوری که نقاط نمونه محلول که رو ی کاغذ قرار دارند، کمی بالاتر از سطح مایع قرار

گیرند. به محض خیس شدن کاغذ در اثر خاصیت مویینگی حلال از کاغذ بالا می رود و به همراه خود

مخلوط نمونه را بالا می برد. اجزاء مختلف نمونه حلالیت متفاوتی را در فاز متحرک دارند و بنابراین با

سرعت های مختلفی به طرف بالا حرک ت می کنند و در نتیجه این امر سبب جداسازی اجزای نمونه

می گردد. نمونه ای که حلالیت بیشتری در حلال دارد با سرعت بیشتری بالا می رود و بنابراین در

فاصله بیشتری از سطح مایع داخل ظرف قرار می گیرد به همین ترتیب نمونه با حلالیت کمتر

نزدیک تر به سطح مایع خواهد بود.

41

بعد از جداسازی حد پیشرفت حلال را باید روی کاغذ کروماتوگرافی مشخ ص و علامت گذاری کرد و

اجزاء یا کاتیون ها را توسط روش های شیمیایی یا فیزیکی بر روی کاغذ شناسایی نمود . اگر این اجزاء

رنگی باشند بدون هیچ مشکلی قابل مشاهده خواهند بود اما غالباً بی رنگ هس تند و برای مشاهده

آن ها از معرف های شیمیایی استفاده می شود. این معرف ها در سطح کاغذ پاشیده می شوند و در اثر

ترکیب با اجزای جدا شده، آن ها را رنگی می نمایند. برای شناسایی ترکیبات مختلف از معرف های

مختلف استفاده می شود.

برخی از مواد را می توان با کمک لامپ های ماورای بنفش مشاهده نمود و برخی از مواد که خاصیت

رادیواکتیو دارند توسط دستگا ه های آشکار کننده ی تابش، قابل شناسایی هستند . در یک سیستم با

حلال معین، فاز ساکن و در دمای ثابت، هر ج زء را پس از آشکار شدن می توان به وسیله مقدار ثابت

مشخص کرد که به صورت زیر تعریف می شود: Rf

فاصله طی شده توسط نمونه نسبت به خط مبداء

فاصله طی شده توسط حلال نسبت به خط مبداء

Rf =

برای هر جزء مقدار معینی است که به نوع کاغذ ، حلال، دما، ضخامت فاز ساکن، رطوبت فاز ساکن Rf

و متحرک، اندازه ی نمونه و مقدار اشباع شدن محفظه انجام آزمایش یا بخار فاز متحرک بستگی دارد.

بین 0 و 1 تغییر می کند. صفر برای لکه یا جزیی است که در همان محل لکه گذاری (خط Rf مقدار

مبداء) باقی مانده و اصلاً حرکتی نکرده است و 1 برای لکه یا جزئی است که همراه حلال حرکت کرده

بقیه اجزا بین این دو حد قرار می گیرد. Rf . و تا خط حلال رسیده است

و یا جدا کردن (Co و کبالت ( + 2 (Ni نیکل ( + 2 ،(Cu هدف از این آزمایش شناسایی یون های مس (+ 2

مخلوط این یونها است.

را می توان به وسیله رنگ آبی تیره کمپلکس که در اثر ترکیب با آمونیاک Cu وجود یون های + 2

با تشکیل کمپلکس صورتی رنگ در اثر ترکیب با دی متیل Ni تشکیل می شود مشخص کرد . یون + 2

42

در اثر ترکیب با آمونیوم تیوسیانات که ایجاد Co آشکار خواهد شد. یون های + 2 (DMG) گلی اکسیم

رنگ آبی فیروزه ای می کنند مشخص می شوند.

وسایل موردنیاز مواد موردنیاز

500 ml بشر

کاغذ کروماتوگرافی (کاغذ صافی)

خط کش, مداد

لوله مویین

درپوش برای بشر (ورقه آلومینیوم)

ظروف مخصوص اسپری

پوآر

20 ml 10 و ml پی پت

کلریدریک اسید غلیظ

استون

نیترات (II) مس

نیترات (II) نیکل

نیترات (II) کبالت

آمونیاک غلیظ

دی متیل گلی اکسیم

آمونیوم تیوسیانات

روش کار:

ابتدا حلال (فاز متحرک ) کروماتوگ رافی را تهیه کنید . برای تهیه این حلال در یک بشر 500

میلی لیتری با کمک پی پت، 2 میلی لیتر آب مقطر بریزید، سپس 4 میلی لیتر کلریدریک اسید غلیظ

به آن اضافه کنید و با استفاده از پی پت دیگری، 19 میلی لیتر استون به محلول فوق بیفزائید . محلول

را هم زده و دهانه بشر را با ورق آلومینیوم محکم ببندید و مدتی ساکن قرار دهید تا داخل بشر از

بخار حلال اشباع شود و جداسازی بهتر انجام گردد.

8 سانتیمتر انتخاب کنید از عرض / یک کاغذ صافی به شکل مستطیل به طول 10 سانتیمتر و عرض 5

1 سانتیمتر از لبه / کاغذ با استفاده از مداد (خودکار یا خودنویس به کار نبرید ) یک خط به فاصله 5

کاغذ رسم کنید. این خط مشخص کننده خط مبدا است. سپس کاغذ صافی را از وسط تا بزنید.

سه محلول شامل

نیترات) (II) مس ) Cu محلول رقیق شامل + 2

43

نیترات) (II) نیکل ) Ni محلول رقیق شامل + 2

نیترات) (II) کبالت ) Co محلول رقیق شامل + 2

به شم ا داده می شود که با کمک لوله های مویین تمیز و برای هر محلول به طور جداگانه به فاصله های

مساوی یک قطره روی خط مبدا قرار دهید پس از قرار دادن هر قطره صبر کنید تا لکه ایجاد شده

خشک شود برای تسریع در این امر می توانید از سشوار استفاده کنید . سپس قطره دیگری از ه مان

ماده و با کمک همان لوله مویین روی لکه خشک شده قرار دهید . در صورت رقیق بودن نمونه این

عمل را چند بار تکرار کنید پهن شدگی قطر لکه های نمونه نباید از 2 میلی متر بیشتر باشد.

طرز قرار دادن لکه ها روی کاغذ کروماتوگرافی

پس از خشک شدن اثر محلول ها در روی کاغذ، دوباره کاغذ کروماتوگرافی را از وسط تا زده و در

بشری که حلال را در آن تهیه کرده اید طوری قرار دهید که با دیواره های بشر تماس نداشته باشد و با

0 سانتیمتر مانده به لبه / ورقه آلومینیوم مجدداً دهانه بشر را ببندید منتظر بمانید تا حلال به حدود 5

بالای کاغذ برسد سپس کاغذ کروماتوگرافی را بردارید و آخرین حد بالا رف تن حلال را روی کاغذ با

مداد علامت بگذارید و صبر کنید تا کاغذ خشک شود . در خاتمه هر نقطه رنگی که ظاهر شد با مداد

44

دور آن را خط بکشید و فاصله ی مرکز هر یک از لکه ها را تا خط مبدأ و همچنین فاصله ی خط مبدء را

تا بالاترین نقطه که حلال رسیده است توسط خط کش مدرج و با دقت یک میلی لیتر اندازه بگیرید.

در مرحله بعد محلول آمونیاک را در زیر هود قرار داده و کاغذ کروماتوگرافی را روی بخارات آن نگه

به رنگ آبی درمی آیند. Cu دارید لکه های حاوی + 2

سپس چند میلی لیتر از محلول دی متیل گلی اکسیم را از ظرف مخصوص اسپری ، روی کاغذ اسپری

به رنگ صورتی بر روی کاغذ ظاهر می شوند. Ni کنید لکه های حاوی + 2

در مرحله آخر با استفاده از ظرف مخصوص اسپری دیگری که حاوی محلول آمونیوم تیوسیانات است

به رنگ آبی فیروزه ای روی کاغذ دیده Co روی کاغذ کروماتوگرافی اسپری ک نید لکه های حاوی + 2

می شوند بهتر است بلافاصله بعد از شناسایی هر یون دور آن را خط بکشید (ممکن است رنگ حاصل

محو شود ) فاصله مرکز هر لکه رنگی را تا خط مبدأ با خط کش اندازه بگیرید و در جدول ثبت کنید .

هر یک از یون ها را محاسبه کنید. Rf

نتایج:

فاصله حرکت حلال از خط مبدأ:

فاصله از مبدأ بر حسب میلی متر رنگ لکه پس از افزودن شناساگر نام شناساگر نام کاتیون Rf

Cu2+

Ni2+

Co2+

سوالات:

به چه عواملی بستگی دارد Rf -1

دارد؟ چرا؟ Rf -2 درجه حرارت چه تاثیری بر

45

دارد؟ Rf -3 نوع کاغذ کروماتوگرافی چه تاثیری بر روی

-4 علت انتخاب حلال های مختلف در کروماتوگرافی چیست؟

-5 چرا لکه های گذاشته شده روی کاغذ کروماتوگرافی با ید بالاتر از سطح حلال در محفظه

کروماتوگرافی قرار گیرند؟

-6 نتیجه گذاشتن لکه بزرگ از نمونه روی کاغذ کروماتوگرافی موجب چه خطایی خواهد شد؟

نظرات 0 + ارسال نظر
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد