Symulacja interaktywna
Znasz już metody rozdziału mieszanin, ale czy wiesz jak wygląda ich zastosowanie w praktyce? W poniższej symulacji wybierz metodę, a następnie przy jej użyciu dokonaj rozdziału podanej mieszaniny. Po wykonaniu rozdziału mieszaniny metodą chromatografii należy obliczyć współczynnik opóźnienia, inaczej współczynnik podziału (). W tym celu mierzy się odległość środka plamki od linii startowej i dzieli przez dystans pomiędzy linią startową i końcową. Pomiaru i obliczenia dokonuje się dla każdej plamki.
Znasz już metody rozdziału mieszanin, ale czy wiesz, jak wygląda ich zastosowanie w praktyce? W poniższej symulacji wybrano metodę, a następnie przy jej użyciu dokonano rozdziału podanej mieszaniny. Po wykonaniu rozdziału mieszaniny metodą chromatografii obliczono współczynnik opóźnienia, inaczej nazywany współczynnikiem podziału (). W tym celu mierzy się odległość środka plamki od linii startowej i dzieli przez dystans pomiędzy linią startową i końcową. Pomiaru i obliczenia dokonuje się dla każdej plamki. Zapozna się z opisem symulacji.
- Chromatografia cienkowarstwowa TLC. Rozgniecione liście szpinaku zalano rozpuszczalnikiem. Następnie za pomocą pipety naniesiono kroplę rozpuszczalnika zawierającą barwniki zawarte w liściach szpinaku na płytkę TLC (płyta jest biała i stanowi ją warstwa krzemionki naniesiona na płytkę aluminiową. Na płytce zaznaczono linię startu linię końcową. Płytkę umieszczono w zlewce z układem chromatograficznym (rozpuszczalnikiem lub mieszaniną rozpuszczalników), zamknięto przykrywką oraz rozwinięto. Po kilkunastu minutach, kiedy czoło rozpuszczalnika sięgnęło linii końcowej, płytkę wyjęto ze zlewki. Na płytce na różnych wysokościach znajdowały się różnokolorowe plamki. Od linii startu do czoła rozpuszczalnika odległość wyniosła 5 centymetrów. Nieco niżej, na wysokości 3,6 centymetra, licząc od linii startu, znajdowała się pomarańczowa plamka, to karoten, dla którego współczynnik R f wyniósł 0,72. Dalej, idąc od góry, na wysokości 3,5 centymetra od linii startu znajdowała się plamka żółta należąca do ksantofilu, której to odpowiadał współczynnik podziału równy 0,70. Następna ciemnozielona plamka należąca do chlorofilu b znajdowała się na wysokości dwóch centymetrów i odpowiadał jej współczynnik podziału równy 0,40. Ostatnią jasnozieloną plamkę stanowi chlorofil a na wysokości 1,1 centymetra, którego współczynnik R f wyniósł 0,22.
- Wirowanie – w przypadku pojedynczej próbki konieczne jest użycie przeciwwagi w postaci dodatkowej próbki umieszczonej w wirówce po stronie przeciwnej. W dwóch probówkach Falcona umieszczono: w pierwszej badaną próbkę, czyli mleko, zaś w drugiej przeźroczystą ciecz. Po umieszczeniu w wirówce w przeciwległych obrotach, wirówkę zamknięto i włączono. Po zakończeniu wirowania W badanej próbce znajdują się dwie warstwy. Górna warstwa jest kremowa, zaś dolną stanowi odtłuszczone mleko, tak zwana faz plazmy.
- Ekstrakcja – za pomocą ekstrakcji oddzieloną fazę organiczną od fazy wodnej. W pierwszym przypadku fazę organiczną stanowił olej, zaś fazę wodną woda. W drugim przypadku fazę organiczną stanowił eter dietylowy. Zarówno w pierwszym, jak i w drugim przypadku faza organiczna miała mniejszą gęstość niż faza woda, zatem znajdowała się wyżej. Procedura polegała na umieszczeniu mieszanin w rozdzielaczu, wstrząśnięciu zawartością rozdzielacza oraz dopowietrzeniu, a następnie umieszczeniu rozdzielacza w pierścieniu, aby możliwy był rozdział faz. Po rozdzieleniu. Fazę nieorganiczną (wodną) zlano do pierwszej zlewki, zaś fazę organiczną do zlewki drugiej.
- Destylacja prosta – za pomocą destylacji prostej rozdzielono mieszaniny wody i acetonu oraz heksanu i toluenu. Kolbę okrągłodenną zawierającą mieszaninę rozpuszczalników oraz kamyczki wrzenne umieszczono w łapie zamontowanej w statywie. Pod nią umieszczono czapę grzejną. W kolbie destylacyjnej zamontowano nasadkę destylacyjną, a w nasadce umieszczono termometr w jednym ze szlifów, zaś w drugim skierowanym po skosie w dół zamontowano chłodnicę wodną, do której u dołu podłączono wężyk doprowadzający wodę, zaś u góry wężyk odprowadzający wodę. U dołu chłodnicy zamontowano przedłużacz, zaś frakcje zbierano do kolby stożkowej. W przypadku mieszaniny woda aceton, pierwszy wrzał aceton w temperaturze równej pięćdziesięciu sześciu stopniom Celsjusza. Z kolei dla mieszaniny heksan toluen, pierwszy zaczął wrzeć heksan w temperaturze sześćdziesięciu dziewięciu stopni Celsjusza.
- Destylacja frakcyjna – za pomocą destylacji frakcyjnej rozdzielono mieszaninę metanolu i etanolu. Kolbę okrągłodenną zawierającą mieszaninę rozpuszczalników oraz kamyczki wrzenne umieszczono w łapie zamontowanej w statywie. Pod nią umieszczono czapę grzejną. W kolbie destylacyjnej zamontowano kolumnę destylacyjną, na niej nasadkę destylacyjną, a w nasadce umieszczono termometr w jednym ze szlifów, zaś w drugim skierowanym po skosie w dół zamontowano chłodnicę wodną, do której u dołu podłączono wężyk doprowadzający wodę, zaś u góry wężyk odprowadzający wodę. U dołu chłodnicy zamontowano przedłużacz, zaś frakcje zbierano do kolby stożkowej. Pierwsza frakcja wrzała w temperaturze równej sześćdziesięciu pięciu stopniom Celsjusza, zaś druga w temperaturze siedemdziesięciu ośmiu stopni Celsjusza.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DxHMSqcj0
Za pomocą powyższej symulacji można przeprowadzić destylację prostą mieszaniny toluenu i heksanu. Zastanów się i odpowiedz na pytanie, który z obecnych w mieszaninie związków zebrano w odbieralniku numer , a który w odbieralniku numer . Odpowiedź krótko uzasadnij.