Chromatografie wordt heel vaak toegepast: een mengsel met verschillende deeltjes passeert een vaste laag (papier, gel van aluminiumoxide, of andere poreuze stoffen)
De komponenten van het opgeloste mengsel worden meer of minder sterk geabsorbeerd door die laag (afhankelijk van, bijvoorbeeld, polaire eigenschappen).
Plaats op een stukje filtreerpapier een klein stipje zwarte inkt, dat zeker een mengsel is van diverse kleurstoffen.
Kies een 'loopvloeistof' waar je het papier met de onderkant in hangt. Door de capillaire werking trekt die vloeistof naar boven, passeert het inktvlekje en neemt de komponenten met verschillende snelheden mee naar boven. Zo zal de slechts oplosbare komponent vrijwel op zijn plaats blijven, niet naar boven trekken.
Opdracht 37a
Denk je dat het mogelijk is om een (g) + (g) mengsel door papierchromatografie te scheiden in de komponenten? Leg uit.
Antwoord
Electroforese en Chromatografie
Het speciale filterpapier wordt natgemaakt met een waterige oplossing, aangezuurd, basisch of neutraal.
In het midden breng je een vlekje aan van het proteïnemengsel.
De eiwitten bewegen zich o.i.v. een elektrisch veld, en overeenkomstig met hun lading, in een bepaalde richting.
- de proteïnen in basisch milieu (OH- aanwezig) hebben een negatieve lading
- de proteïnen in zuur milieu (H+ aanwezig) hebben een positieve lading
- de proteïnen in hun iso-elektrisch punt zijn neutraal
Het bovengetoonde resultaat geeft aan dat er waarschijnlijk een aangezuurde vloeistof is gebruikt om het filtreerpapier te bevochtigen.
Opdracht 37b
Leg de werking van het apparaat in details uit.
Verschillende chromatografische methoden:
- Papierchromatografie
- Kolomchromatografie
- Gaschromatografie
Een speciaal type van chromatografie is de kolomchromatografie. De kolom (een glazen buis) is vol met een speciale vaste stof (zand, aluminiumoxide, bepaalde gel, e.a.). Bovenop wordt een mengsel aangebracht, dat laat je in de kolom trekken en meteen open je een kraantje dat druppelsgewijs een "loopvloeistof" laat doorsijpelen. Tijdens dat doorsijpelen wordt het mengsel meegenomen naar beneden, maar wel elke komponent van het mengsel met zijn eigen snelheid. Die hangt namelijk af van factoren als: hoe groot zijn de deeltjes van die komponent? hoe oplosbaar is de komponent in de loopvloeistof? hoe goed wordt de komponent geabsorbeerd aan de vaste stof? ;enz.
Om de zoveel seconden wordt er een nieuwe reageerbuis onder de kolom gezet om de vloeistof op te vangen. Aan het eind van dit proces bevat elke reageerbuis een klein beetje loopvloeistof + in sommige buizen een beetje komponent. Er zijn prima detectiemethoden om te kijken waar dat zit.
Opdracht 37c
Leg de werking van het apparaat in details uit.
Gaschromatografie: nóg een methode die absorptie toepast. Stoffen worden geabsorbeerd door een 'drager'. Een lange, dunne gebogen buis bevat een poreuze vaste stof. Continu passeert een (inert) gas door die buis, afkomstig van een cylinder waar de gasdruk heel precies wordt bijgehouden. Helium wordt er wel voor gebruikt, maar ook andere. Aan het begin van de buis bevindt zich een injectiekamertje waar je een gas(mengsel) kan inspuiten. Dat mengsel (kleine hoeveelheid) wordt meteen meegenomen door het draaggas door de buis heen. De ene komponent zal sneller door de buis kunnen dan de ander, afhankelijk van de absorptie door de drager. Dus zal het ene gas eerder de buis verlaten dan het andere. Aan het uiteinde kan bijvoorbeeld een microvlam staan die met een kleurverandering reageert op het naar buiten komen van een komponent. Een detector analiseert dan de kleur van dat gas en zet dat om in een signaal dat geprint kan worden. Men kan zo niet alleen bepalen welke komponenten in het mengsel zaten, maar ook in welk percentage.
Opdracht 37d
Leg de werking van het apparaat in details uit.
Opdracht 38
Eén van de scheidingsmechanismen van deeltjes in kolommen is gebaseerd op het verschil in grootte van de deeltjes.
Welke deeltjes zullen de kolom het eerst verlaten: de grootste of de kleinste?