Chromatografie

• Science
• Natuur, Leven en Technologie
• +1
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 3,4

Introductie

Hoe werkt chromatografie? Leer het in twee minuten en onderzoek het zelf.

Werkbladen

Experiment_Papierchromatografie.docx

Chromatografie

Kleuren

Opgebouwd uit meerdere stoffen.

Vertel: Materialen bestaan uit allerlei verschillende stoffen met verschillende eigenschappen. Kleuren, bijvoorbeeld, zijn opgebouwd uit verschillende stofjes. Zo worden er voor de kleur blauw en rood verschillende stoffen gebruikt.

Chromatografie maakt de verschillende stoffen zichtbaar

Vertel: Deze verschillende stoffen kan je zichtbaar maken door het uitvoeren van chromatografie. Met behulp van een vloeistof en een oppervlak waar de stoffen zich aan kunnen hechten, kan je een patroon van stoffen vormen die uniek zijn voor het mengsel dat je wilt onderzoeken.

Waar wordt chromatografie voor gebruikt?

Wetenschappelijk onderzoek en dopingtests 

Vertel:

Er zijn verschillende vormen van chromatografie die gebruikt worden in onderzoek. Bij de Universiteit Utrecht wordt het bijvoorbeeld gebruikt om stoffen in mengsels te herkennen.

Maar het wordt ook gebruikt in de sport. Dopingtests maken ook gebruik van chromatografie om aan te kunnen tonen of een sporter gebruik heeft gemaakt van verboden middelen of niet.

Doe:

Klik op de oogjes om de voorbeelden te laten zien.

Hoe werkt het?

• Er wordt een stip van een kleur gezet op het papiertje.

• Dit papiertje wordt gezet in het water.

• Water loopt door papier omhoog

Met dit object van het UMU wordt het onderzoek uitgevoerd

Vertel: De vorm van chromatografie die we eerder zagen heet papierchromatografie. Hierbij wordt er onderaan een strookje papier een stip gezet met de kleur die wordt onderzocht. 

Daarna wordt het strookje papier geplaatst in water. Het water kruipt langzaam omhoog door het papier en neemt zo de verschillende stoffen in de kleur mee omhoog. 

Wist je dat:

Het UMU een speciale kamer bezit waar dit in kan plaatsvinden.

Vertel: Als je chromatografie uitvoert, ziet het er zo uit.

Stoffen wisselen tussen twee fases:

Mobiele fase (water)

Stationaire fase (papier)

Vertel: De stoffen kruipen langzaam omhoog omdat ze af en toe in water oplossen. Het water noemen we de mobiele fase. Dat noemen we zo, omdat de stoffen in het water mee omhoog bewegen door het papier. Na een klein tijdje hecht de stof zich weer vast aan het papier. Het papier noemen we de stationaire fase, omdat de stof op één plek blijft als het aan het papier is gehecht. Tijdens het experiment wisselen de stoffen de hele tijd tussen de mobiele fase en de stationaire fase.  

Afstand hangt af van twee stofeigenschappen:

• Oplosbaarheid in water
  
• Aanhechtingsvermogen aan papier
  

Vertel: Hoe ver de verschillende stoffen omhoog kruipen over het papier, hangt af van twee van hun stofeigenschappen: hoe goed de stoffen oplossen in water en hoe goed ze zich hechten aan het papier. Lost een stof bijvoorbeeld heel goed op in water, dan kan de stof heel hoog op het papier komen. Maar hecht een stof juist heel goed aan het papier, dan komt de stof niet hoog op het papier.

Een uniek patroon van kleuren: Chromatogram

Vertel: Als het experiment is afgelopen, dan krijg je een kleurpatroon dat uniek is voor de kleur die je hebt gekozen. Het resultaat noemen we een chromatogram.

Loopafstand of Rf-waarde =

Afgelegde weg van stof / afgelegde weg van water

Loopafstand of       waarde = 

R​f​​

Vertel: Met behulp van papier-chromatografie kan je ook bepalen welke stoffen er aanwezig zijn in de kleur. Elke stof heeft namelijk een eigen loopafstand of Rf-waarde. Deze kan je berekenen door de afstand die de stof heeft afgelegd te delen door de afstand die het water heeft afgelegd. Deze waarde verschilt per stof, maar is wel altijd voor dezelfde stof gelijk. Bijvoorbeeld, als een papiertje twee keer zo lang is en het water twee keer zo ver kan komen, komt de stof ook twee keer zo ver, wat betekent dat de waarde gelijk blijft.