Kromatografi (Kjemi 1)

Kjemi 1 Tema: Separasjon og analyse Nivå: Grunnleggende Tid: ca. 40 min

Hensikt

Hensikten er å skille fargestoffene i en blanding (f.eks. svart tusj) ved hjelp av papirkromatografi, og å beregne Rf-verdien til hvert fargestoff. Rf-verdien er karakteristisk for et stoff under gitte forhold og kan brukes til å identifisere komponentene.

Teori

Kromatografi separerer stoffer fordi de fordeler seg ulikt mellom en stasjonær fase (papiret) og en mobil fase (løsemiddelet som vandrer oppover). Stoffer som er godt løselige i den mobile fasen og binder seg svakt til papiret, vandrer langt. Stoffer med høy affinitet til papiret vandrer kort.

Rf-verdien (retardasjonsfaktor) beregnes som forholdet mellom hvor langt stoffet har vandret og hvor langt løsemiddelfronten har vandret:

Rf = avstand stoffet har vandret / avstand løsemiddelfronten har vandret

Rf er alltid et tall mellom 0 og 1 og er enhetsløst.

Utstyr og kjemikalier

• Kromatografipapir eller filterpapir (remse)
• Vannløselig tusj eller blekk i ulike farger
• Begerglass med lokk/urglass
• Løsemiddel (vann, eventuelt med litt sprit)
• Blyant, linjal og tape

⚠️ HMS og risikovurdering

Bruk vernebriller. Hvis du bruker sprit (etanol) som løsemiddel, hold det unna åpen ild – etanol er brannfarlig. Sørg for god ventilasjon. Gjør en risikovurdering før du starter.

Framgangsmåte

1. Tegn en startlinje med blyant ca. 1,5 cm fra bunnen av papirremsa (blyant løser seg ikke i løsemiddelet).
2. Sett en liten, konsentrert prikk av tusjen på startlinjen og la den tørke.
3. Hell løsemiddel i begerglasset til et nivå under startlinjen, slik at prikken ikke står i væsken.
4. Heng papiret ned i glasset så bunnen står i løsemiddelet, og sett på lokk.
5. La løsemiddelet vandre oppover til fronten nesten har nådd toppen. Ta da papiret opp og marker fronten med blyant umiddelbart.
6. Marker midten av hver fargeflekk, mål avstandene, og la papiret tørke.

Resultater og observasjoner

Den svarte tusjen ble skilt i flere farger (typisk blått, rødt og gult), som viser at den var en blanding av fargestoffer. Hvert fargestoff vandret ulik avstand.

Fargestoff	Vandret (cm)	Frontavstand (cm)	Rf
Gult	6,4	8,0	0,80
Rødt	4,8	8,0	0,60
Blått	2,4	8,0	0,30

Beregninger

Eksempel for det røde fargestoffet:

Rf = 4,8 cm / 8,0 cm = 0,60

Det gule fargestoffet har høyest Rf (0,80) og er altså mest løselig i den mobile fasen, mens det blå binder seg sterkest til papiret (Rf 0,30).

⚠️ Feilkilder

• Startlinjen tegnet med penn i stedet for blyant (pennens farge vandrer også).
• Prikken sto under væskenivået og ble vasket bort.
• Glemte å markere løsemiddelfronten med en gang papiret ble tatt opp (fronten visker ut).
• For stor eller utflytende prikk, som gir uskarpe flekker.

Konklusjon

Forsøket viste at den svarte tusjen var en blanding av flere fargestoffer, som ble skilt med papirkromatografi. Rf-verdiene (0,30–0,80) er karakteristiske for hvert fargestoff under disse forholdene og kan brukes til å identifisere dem. Forskjellen i Rf skyldes ulik løselighet i den mobile fasen og ulik affinitet til papiret.

🎯 Til muntlig-praktisk eksamen

Vis at du kan regne Rf riktig (vandret delt på frontavstand), at den er enhetsløs og mellom 0 og 1, og at du forklarer hvorfor stoffene vandrer ulikt (stasjonær vs. mobil fase, løselighet og affinitet). Sensor liker også at du begrunner valget av blyant til startlinjen.