Вы можете использовать бумажную хроматографию, чтобы увидеть различные пигменты, которые создают цвета в листьях. Большинство растений содержат несколько молекул пигмента, поэтому поэкспериментируйте со многими видами листьев, чтобы увидеть широкий диапазон цветов. Это простой научный проект, который занимает около 2 часов.
Ключевой вывод: хроматография на листовой бумаге
- Хроматография – это метод химической очистки, при котором отделяются окрашенные вещества. В бумажной хроматографии пигменты могут быть разделены на основе разного размера молекул.
- Всем известно, что листья содержат хлорофилл, который является зеленым, но растения на самом деле содержат широкий спектр других молекул пигмента.
- Для бумажной хроматографии растительные клетки вскрываются, чтобы высвободить их молекулы пигмента. На дно листка бумаги кладется раствор растительного вещества и спирта. Спирт поднимается по бумаге, унося с собой молекулы пигмента. Более мелким молекулам легче перемещаться через волокна в бумаге, поэтому они перемещаются быстрее всего и продвигаются дальше вверх по бумаге. Более крупные молекулы медленнее и не перемещаются так далеко по бумаге.
Что вам нужно
Только вы нужно несколько простых материалов для этого проекта. Хотя вы можете выполнить это, используя только один тип листьев (например, нарезанный шпинат), вы можете испытать самый широкий диапазон цветов пигмента, собирая несколько типов листьев.
- Листья
- Маленькие банки с крышками
- Медицинский спирт
- Фильтры для кофе
- Горячая вода
- Мелкая кастрюля
- Кухонная утварь
Инструкции
- Возьмите 2-3 больших листа (или эквивалент с меньшими листьями), разорвите их на мелкие кусочки и поместите в маленькие банки с крышками.
- Добавьте спирта, чтобы просто покрыть листья.
- Неплотно накройте банки и поставьте их в неглубокую кастрюлю, наполненную горячей водопроводной водой на дюйм или около того.
- Дайте банкам постоять в горячей воде не менее получаса. Заменяйте горячую воду, пока она остывает, и время от времени покачивайте банки.
- Банки готовы, когда спирт приобретет цвет с листьев. Чем темнее цвет, тем ярче будет хроматограмма.
- Отрежьте или оторвите длинную полосу фильтровальной бумаги для кофе для каждой банки.
- Поместите одну полосу бумаги внутрь в каждой банке, одним концом в спирте, а другим – вне банки.
- По мере испарения спирта он вытягивает пигмент вверх по бумаге, разделяя пигменты по размеру (самый большой будет перемещать кратчайшее расстояние).
- Через 30-90 минут (или до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое разделение), удалите полоски бумаги и дайте им высохнуть.
- Можете ли вы определить, какие пигменты присутствуют? Влияет ли сезон, в который собирают листья, на их цвет?
Советы для достижения успеха
- Попробуйте использовать замороженные нарезанные листья шпината..
- Поэкспериментируйте с другими типами бумаги.
- Вы можете заменить медицинский спирт другими спиртами, например этиловым спиртом или метиловым спиртом.
- Если ваша хроматограмма бледная, в следующий раз используйте больше листьев и/или меньшие кусочки, чтобы получить больше пигмента. Если у вас есть блендер, вы можете использовать его, чтобы мелко нарезать листья.
Как работает хроматография на листовой бумаге
Молекулы пигмента, такие как хлорофилл и антоцианы, содержатся в листьях растений. Хлорофилл содержится в органеллах, называемых хлоропластами. Клетки растений необходимо разорвать, чтобы обнажить их молекулы пигмента.
Мацерированные листья помещают в небольшое количество спирта, который действует как растворитель. Горячая вода помогает смягчить растительный остаток, облегчая извлечение пигментов в спирт.
Конец листа бумаги помещается в раствор спирт, вода и пигмент. Другой конец стоит прямо. Гравитация притягивает молекулы, в то время как спирт перемещается вверх по бумаге за счет капиллярного действия, увлекая за собой молекулы пигмента вверх. Выбор бумаги важен, потому что, если сетка из волокон слишком плотная (например, бумага для принтера), некоторые молекулы пигмента будут достаточно маленькими, чтобы пройти по лабиринту целлюлозных волокон и подняться вверх. Если сетка слишком открыта (как бумажное полотенце), тогда все молекулы пигмента легко перемещаются вверх по бумаге и их трудно разделить.
Также , некоторые пигменты могут быть более растворимы в воде, чем в спирте. Если молекула хорошо растворяется в спирте, она проходит через бумагу (подвижная фаза). Нерастворимая молекула может остаться в жидкости.
Этот метод используется для проверки чистоты образцов, когда чистый раствор должен давать только одну полосу. Он также используется для очистки и выделения фракций. После проявления хроматограммы различные полосы могут быть разрезаны и пигменты извлечены.
Источники
- Блок, Ричард Дж .; Durrum, Emmett L .; Цвейг, Гюнтер (1955). Руководство по бумажной хроматографии и бумажному электрофорезу . Эльзевир. ISBN 978-1-4832-7680-9.
- Хаслам, Эдвин (2007). «Растительные дубильные вещества – уроки фитохимической жизни». Фитохимия . 68 (22–24): 2713–21. doi: 10.1016/j.phytochem.2007.09.009
