31.03.2008
CHROMATOGRAFIA	ochrona środowiska; grupa A

1. CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia było przeprowadzenie chromatografii cienkowarstwowej oraz kolumnowej, w celu wyznaczenia współczynników identyfikacji związków poprzez wyznaczenie współczynnika R_f oraz temperatury topnienia.

2. OPIS KOLEJNYCH CZYNNOŚCI:

Chromatografia cienkowarstwowa:

• Około 2,0 g liści pietruszki wsypano do moździerza i ucierano z 10 cm³ mieszaniny aceton - eter naftowy (1:1) przez około 5 minut.

• Ekstrakt przesączono przez sączek fałdowany, tak aby oddzielić warstwę organiczną od wodnej.

• Ciemnozieloną warstwę organiczną odparowano do małej objętości (ok. 2 cm³).

• Na gotową płytkę o wymiarach szkiełka mikroskopowego pokrytą żelem krzemionkowym naniesiono punktowo kapilarą 2 plami w odległości ok. 0,5 cm³ od brzegu i ok. 1 cm od dołu płytki.

• Przygotowano komorę do rozwijania, zawierającą eluent, czyli eter naftowy - alkohol etylowy bezwodny - toluen (40:4;5:15) do wysokości 0,5 cm.

• Umieszczono płytkę w komorze i rozwijano chromatograf do momentu aż czoło rozpuszczalnika znalazło się w odległości 1 cm od górnej krawędzi płytki.

• Płytkę wyjęto, zaznaczono czoło rozpuszczalnika i po wysuszeniu obliczono R_f dla poszczególnych barwnych plamek.

Rys. 1 Rozwijanie chromatogramu

Chromatografia kolumnowa:

• Na dnie kolumny umieszczono niewielką ilość waty.

• W zlewce o pojemności 100 cm³ sporządzono papkę z 20,0 g tlenku glinu i cykloheksanu a następnie wlano ją przez lejek do kolumny i odczekano aż adsorbent osiądzie.

• Dołem kolumny spuszczono nadmiar rozpuszczalnika.

• Chromatografowi próbkę mieszaniny ferrocenu i acetyloferrocenu rozpuszczono w minimalnej ilości cykloheksanu i wlano do kolumny, tak aby nie zaburzyć powierzchni adsorbenta. Następnie otwarto kran, aż próbka została całkowicie zaadsorbowana, po czym nalano cykloheksanu do kolumny i rozwijano chromatogram.

• Po zebraniu pierwszego pasma zastąpiono cykloheksanu chloroformem i zbierano drugą frakcję.

• Poszczególne frakcje odparowano a następnie oznaczono temperaturę topnienia otrzymanych substancji i porównano z wzorcami.

3. OBLICZENIA:

Wyznaczenie współczynnika R_f w chromatografii cienkowarstwowej:

Współczynnik R_f jest to wielkość charakteryzująca położenie plamki na chromatogramie. Sposób jego wyznaczania prezentuje schemat zamieszczony poniżej. Celem wyznaczenia współczynnika R_f jest identyfikacja związku - w tym celu porównuje się otrzymany obraz na płytce ze wzorem.

Rys. 2 Sposób wyznaczania współczynnika R_f

Droga przebyta przez czoło rozpuszczalnika - 6,4 cm

Odległość przebyta przez substancje:

• substancja 1 - 2,4 cm

• substancja 2 - 3,4 cm

• substancja 3 - 4,3 cm

• substancja 4 - 4,6 cm

• substancja 5 - 6,2 cm

R_f barwników roślinnych dla układu eter naftowy - alkohol etylowy bezw. - toluen (40:4;5:15) wynoszą odpowiednio:

karoten 0,88

chlorofil α 0,62

chlorofil b 0,58

ksantofile 0,00-0,47

Oznaczenie temperatury topnienia substancji otrzymanych w wyniku chromatografii kolumnowej:

W wyniku przeprowadzonej chromatografii kolumnowej otrzymano dwie frakcje: ferrocen (temp. topnienia = 173˚C) oraz acetyloferrocen (temp. topnienia = 80 - 82˚C).

Po odparowaniu oznaczono temperatury topnienia tych związków i porównano je ze wzorcowymi.

ferrocen - 165˚C

acetyloferrocen - 72˚C.

4. IDENTYFIKACJA ZWIĄZKÓW I KOMENTARZ:

Chromatografia cienkowarstwowa:

Na podstawie teoretycznych wartości współczynników R_f oraz wartości otrzymanych doświadczalnie tych współczynników zidentyfikowano następujące substancje:

- substancja 1 - ksantofile (Luteina)

- substancja 2 - chlorofil b

- substancja 3 - chlorofil α

- substancja 4 - brak identyfikacji

- substancja 5 - karoten

Wartości otrzymane doświadczalnie odbiegają od wartości tablicowych, mogą mieć na to wpływ: temperatura (inna przy wyznaczaniu wartości teoretycznych inna przy robieniu doświadczenia), rodzaj eluenta, nasycenie komory parami rozpuszczalnika.

Chromatografia kolumnowa:

Różnice pomiędzy wartościami temperatur topnienia czystych związków a związków otrzymanych na drodze przeprowadzonej chromatografii wynikać mogą z niedokładnego rozdzielenia tych związków, przez co zanieczyszczenia mogą wpływać na wartość temperatur topnienia.

---