Для поділу різноманітних сумішей, для аналізу та виділення із сумішей окремих речовин в лабораторіях дуже часто користуються хроматографією: це один з кращих методів розділення і аналізу сумішей. Хроматографію застосовують і в промисловості, коли треба очистити і розділити схожі речовини - органічні і неорганічні, від лантаноїдів до амінокислот. Суть її в тому, що окремі компоненти суміші (рідини або газу) по-різному утримуються речовиною-адсорбентом, здатним вибірково поглинати ті чи інші хімічні сполуки.
Сучасні газові і рідинні хроматографи - складні прилади з автоматичним управлінням, нерідко - з мікро-ЕОМ, яка планує хід дослідження і видає готові результати. Звичайно, таке недоступне ні для домашньої лабораторії, ні для гуртка. Однак починався цей спосіб аналізу з простих прийомів, які доступні і починаючому хіміку.
Почнемо з паперової хроматографії. Хіміки-аналітики користуються спеціальною хроматографічної папером, але для наших дослідів підійде звичайна фільтрувальний папір, а то і промокашка. Візьміть квадратний аркуш паперу і в середину капніть досліджуваний розчин, що містить суміш забарвлених речовин. Це може бути спиртова настоянка будь-які ліки, наприклад валеріани або календули, або приготований вами екстракт хлорофілу (див. сторінку «Екстракція»), або суміш барвників, складена спеціально для цього досвіду. На папері утворюється пляма. В центр його капніть кілька крапель розчинника: у наведених вище прикладах розчинником повинен служити спирт, причому одеколоном його замінити не можна - в ньому містяться речовини, які можуть спотворити хід досліду. Замість етилового спирту можна взяти ізопропіловий - під назвою ІПС його продають у господарських магазинах як засіб для миття вікон.
Отже, ви капнули кілька крапель розчинника, і він, немов по фитилю, просуваючись між паперових волокон, розносить забарвлені речовини від плями на всі боки. В залежності від природи речовини і його молекулярної маси досвід йде швидше або повільніше, але рано чи пізно на аркуші виявляється кілька кілець різного кольору. Скільки саме кілець - залежить від того, скільки речовин було в аналізованої суміші.
В досвіді з хлорофілом таких кілець буде два: жовте і сіре.
Ви можете придумати безліч варіантів цього досвіду, використовуючи різні суміші та відповідні розчинники. А ще більш точні результати можна отримати, якщо замість паперу використовувати тонкий шар сорбенту, заподіяну, наприклад на скло. Такий варіант методу називають тонкошаровою хроматографією, а речовиною-сорбентом у найпростішому випадку може служити крохмаль.
Розколотіть крохмаль у невеликій кількості спирту (знову можна взяти ізопропіловий спирт), вилийте суміш на скло і дайте розчинника випаруватися. Коли платівка стане сухою, в її центр, як і на папір, капніть одну краплю досліджуваної суміші; зрозуміло, вона повинна бути забарвленою, інакше поділ важко буде помітити. Об'єкт для експерименту підберіть самі. Крім того, що було вже названо, годяться пофарбовані соки, чорнило, гуашеві фарби і багато що інше.
Дайте плямі підсохнути і капніть одну-дві краплі розчинника. Якщо расплываюшееся залишить пляму на сорбенті-крохмалі не одне, а два або кілька кольорових кілець, це буде свідчити про те, що ви мали справу не з індивідуальним речовиною, а з сумішшю.
Варіант досвіду з тонкошаровою хроматографією: платівку з досліджуваним речовиною ставлять похило в склянку, на дно якої налито зовсім трохи розчинника - так, щоб він змочував трохи крохмаль. Розчинник (спирт) буде підніматися по крохмалю, дійде до краплі суміші, просунеться ще вище, а суміш при цьому розділиться на компоненти: вони по-різному утримуються адсорбентом - крохмалем.
Не менш поширена в лабораторії колоночная хроматографія, при якій суміші поділяють на колонках, заповнених сорбентом. Такий метод, мабуть, ще точніше, але він вимагає терпіння, оскільки розчин у колонці рухається повільно.
Хроматографічної колонкою вам буде служити скляна трубка діаметром близько 1 см і довжиною приблизно 20 см . Закрийте ватою її нижній кінець і всипте крохмаль або цукрову пудру трохи більше, ніж наполовину. Зверху влийте в трубку розчин досліджуваної речовини, бажано не дуже високої концентрації. Коли розчин просочить крохмаль або пудру в колонці приблизно на половину своєї висоти, влийте 3-4 мл чистого розчинника. Суміш розженеться по висоті колонки, стануть чітко видно пофарбовані кільця. Їх буде стільки, скільки речовин входить до складу досліджуваної суміші. Цей досвід добре вдається, зокрема, з екстрактом хлорофілу, якщо у якості розчинника взято чистий бензин (не автомобільний, а бензин-розчинник).
О. Ольгин. "Досліди без вибухів"
М., "Хімія", 1986
