Een oplossing is een homogeen mengsel van ten minste twee stoffen. Wanneer chemici moeten bepalen welke componenten aanwezig zijn in een oplossing of een ander mengsel, gebruiken ze vaak een techniek die chromatografie wordt genoemd. Chromatografie is een proces dat de componenten van een mengsel uit elkaar trekt, zodat ze kunnen worden geïdentificeerd. Dit is een veelgebruikte techniek die wordt gebruikt in onderzoek, maar ook in andere sectoren zoals geneeskunde en forensische geneeskunde. Er zijn verschillende soorten chromatografie, maar ze werken allemaal vanwege dezelfde chemische principes.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Chromatografie is een wetenschappelijk proces dat uit elkaar trekt de componenten van een oplossing of een ander mengsel, zodat ze kunnen worden geïdentificeerd. Veel verschillende materialen worden gebruikt om dit te bereiken, maar elk type chromatografie omvat een "stationaire fase" -materiaal dat niet beweegt, en een "mobiele fase" -materiaal dat de stationaire fase passeert en de oplossing met zich meedraagt. Op basis van hun moleculaire eigenschappen zullen sommige chemicaliën in de oplossing verder met de stationaire fase reizen dan andere. Zodra ze zijn uitgespreid, kunnen de chemicaliën worden geïdentificeerd aan de hand van hoe ver ze zijn gereisd en met hun individuele eigenschappen.

Paper Chromatography

Een eenvoudige manier om te begrijpen hoe chromatografie de delen van een oplossing scheidt, is door denk na over wat er gebeurt als een stuk papier waarop geschreven staat nat wordt. De inkt verspreidt zich in strepen over het papier. Iedereen heeft ervaring met deze onopzettelijke versie van papieren chromatografie. De oplossing is de inkt en de chemicaliën in de inkt scheiden wanneer het papier nat wordt. Dezelfde methode wordt gebruikt voor het scheiden van chemicaliën in andere oplossingen dan inkt.

Bij deze methode wordt een potloodlijn helemaal horizontaal over het papier getrokken en wordt er een punt van de te testen oplossing toegevoegd. Wanneer het droogt, wordt het papier verticaal boven een schaal gehangen. Er wordt voldoende vloeibaar oplosmiddel aan de schaal toegevoegd om de bodem van het papier te bereiken, maar niet de potloodlijn. Het oplosmiddel begint het papier te beklimmen en wanneer het de punt van de oplossing bereikt, begint het de chemicaliën in de oplossing mee te dragen. Bij papierchromatografie is het papier het element van het experiment dat stil blijft staan, dus het wordt de "stationaire fase" genoemd. Het oplosmiddel gaat omhoog en brengt de oplossing die ermee wordt getest, zodat het oplosmiddel bekend staat als "mobiel" fase. "

Adsorptie

Moleculen in zowel het oplosmiddel als de oplossing hebben interactie met de moleculen in het papier. Ze raken tijdelijk vast op het oppervlak van het papier, in een proces dat adsorptie wordt genoemd. In tegenstelling tot absorptie is adsorptie niet permanent. Uiteindelijk breken de moleculen los en blijven ze het papier beklimmen, maar de moleculen in elk chemisch bestanddeel binden zich anders aan de moleculen in het papier. Sommige raken sneller los en gaan sneller vooruit dan de moleculen van de andere chemicaliën. Wanneer het oplosmiddel de bovenkant van het papier bijna heeft bereikt, wordt een potloodlijn getekend om de locatie te markeren voordat deze verdampt. De posities van de chemische stippen die van de oorspronkelijke oplossing zijn gescheiden, zijn ook gemarkeerd.

Als de chemicaliën kleurloos zijn, kunnen andere technieken deze onthullen, zoals glanzend ultraviolet licht op het papier om de stippen weer te geven of een chemische stof die reageert met de puntjes en kleur geeft. Soms wordt de afstand die elke stip aflegt gemeten ten opzichte van de afstand die het oplosmiddel aflegde. Deze verhouding staat bekend als de retentiefactor of de R _{f-waarde. Het is nuttig voor het identificeren van de componenten van een mengsel omdat de R f-waarde kan worden vergeleken met die van bekende chemicaliën.}

Principes van chromatografie

Papieren chromatografie is slechts één soort chromatografie. In andere vormen van chromatografie zou de stationaire fase een aantal andere materialen kunnen zijn, zoals een plaat van glas of aluminium bekleed met een vloeistof, een pot gevuld met vloeistof of een kolom gevuld met vaste deeltjes zoals silicakristallen. De mobiele fase is misschien niet eens een vloeibaar oplosmiddel, maar een gasvormig "eluant". Alle chromatografie werkt door hetzelfde te doen met veel verschillende materialen en technieken: een mobiele fase wordt verplaatst door of door een stationaire fase. De oplossing wordt gescheiden in de componenten op basis van hoeveel elk deel van de oplossing oplost in de mobiele fase en meegevoerd wordt, en hoeveel het hecht aan de stationaire fase van het adsorbens en vertraagt.