Thursday, May 17, 2007

Tehnoloogia kursuse katse 2007

• Katse pealkiri: kromatograafia

• Mis on üldse kromatograafia?

- kromatograafia (Chromatography) on tänapäeval üks tähtsaid ainete eraldamise meetodeid. Seda kasutatakse väga lähedaste omadustega ainete eraldamisel või keeruka koostisega segude uurimisel. Meetodi nimi tuleneb sellest, et seda kasutati alguse vaid värviliste ainete ainete eraldamisek (kreeka keeles kroma - värvus).

• Kromatograafia meetod:

- kromatograafia on sisuliselt meetodite grupp
segudes ainete eraldamiseks üksteisest
- ained eraldatakse nende adsorptsiooni- või
jaotusomaduste erinevuste järgi
- moodsad seadmed lisaks eraldamisele ka
detekteerivad eraldatud ained
- kromatograafia on enam-vähem kõige võimsam
segude analüüsimise vahend

Kromatograafia meetodid:

- mobiilse faasi järgi:
vedelik-kromatograafia
gaasikromatograafia

- vastasmõju järgi:
adsorptsioonkromatograafia
jaotuskromatograafia
ioonkromatograafia

- tehnilise teostuse järgi:
kolonnkromatograafia
planaarkromatograafia

Kromatograafia põhimõte:

- Kromatograafiline meetod põhineb erinevate keemiliste ühendite erinevale tasakaalule kromatograafilise kolonni materjali (sorbendi) pinnale adsorbeerunud ja liikuvas kandevkeskonnas (vedelik või gaas) lahustunud molekulide vahel. Tulemusena liiguvad erinevad molekulid kandevkeskonna voos erineva kiirusega ja lahutuvad seetõttu ruumiliselt.












Ajalugu:

- Mihhail Tsweti avastatud kromatograafiline meetod arvatakse olevat üheks suuremaks saavutuseks analüütilise keemia arengus 20. sajandil. Kromatograafia andis suhteliselt lihtsa ja kiire võimaluse keeruliste segude lahutamiseks koostiskomponentideks. Sõna kromatograafia koosneb kahest kreekakeelsest sõnast: chroma (värv) ja graphein (kirjutama), mis tõlkes tähendab "värviline kirjutamine". Kromatograafia sünnikuupäevaks võib lugeda 21. märtsi 1903 aastal kui - Mihhail Tswett esines Varssavi Ülikooli Loodusuurijate Seltsi koosolekul ettekandega: "Adsorptsiooninähtuste uus kategooria ja selle kasutamine biokeemilises analüüsis". Tsvett oli 1917-1918 TÜ botaanikaprofessor, evakueerus koos ülikooli varadega Voronezi, kus aasta hiljem suri.
Teadusmaailma üldsusele jäi Tsweti avastus küllaltki kaugeks veel paarikümneks aastaks. Uue hoo sai kromatograafia arendamine alles 1930-ndatel aastatel.


------------------------------------------------------------------------------------------------

• Katse

• Katse eesmärk:

- tõestan, kuidas on lihtsa paberkromatograafia abil võimalik uurida värvainete koostist. Tekitada pealtvaatajates huvi ja küsimusi. Tutvustada lihtsat katset, mida igaüks saab järgi proovida.

Vajalikud katsevahendid

- filterpaber (sobib ka tavaline majapidamispaber e toalettpaber)
- vees lahustuv värvaine (kõige lihtsam on võtta tint või viltpliiatsi sisu)
- klaasanum (soib näiteks tavaline joogiklaas)
- vesi

Katse käik:

- esiteks täidan klaasanuma veega. Seejärel võtan väikese jupi kas filterpaberit või tavalist toalettpaberit. Paberijupi ühte otsa tilgutan tilga veeslahustuvat värvainet ning torkan selle otsa veeanumasse. Paberijupi saab ka lihtsa konstruktsiooni abil rippuma jätta. Nüüd hakkab vesi mööda paberit üles poole liikuma ja samuti värvaine. Värv jätab maha piliku jälje. Peale seda saab otsustada, kas värvaine koosneb ainult ühest ainest või mitmest.

Katse seletus:

- vesi hakkab mööda paberit ülesse liikuma (imbuma) mööda selle poore. Samal ajal tõmbab ta aga endaga kaasa ka värvaine. Kui värvaine koosneb ainult ühest värvist, siis jääb paberile piklik ühevärviline laik, mis järk-järgult muutub heledamaks. Kui värvaine koostises on aga mitu värvi siis piklik laik näeb välja nagu värvispekter, kus on mitu erinevat värvi.







• Katse läbiviimine publiku ees:

- katse viin läbi samasuguste vahenditega, nagu katse käigus kirjeldatud. Enne katse alustamist teen väikese sissejuhatuse kromatograafiasse. Seletan lahti mõiste; kirjeldan, kus taolist meetotid rakendatakse; kust sai kromatograafia alguse jms. Kindlast küsin ka enne sissejuhatust publiku arvamust - kas nemad teavad, mis on kromatograafia.

- katset alustades räägin pisut katsevahenditest. Rõhutan just seda, et antud vahendid on käepärased ja lihtsasti hangitavad. Enne katse tulemust küsin pealtvaatajate arvamust, milline on antud värvaine koostis.

- katse lõpus saadan pabeririba publiku sees ringi käima, et kõik saaksid oma silmaga tulemust näha.

- suurema hulga katsevahendite olemasolul võiksin lasta kõigil katset korrata proovida. Igaüks saaks määrata ära oma kirjutusvahendi värvi.

- kogu katse jooksul kirjeldan toimuvat ja seletan, miks miski juhtub. Peale katse lõppu lasen esitada küsimusi.

- kõige lõuks anna huvitatuile infot kromatograafia linkide kohta internetis ja samuti ka oma blogi aadressi.

------------------------------------------------------------------------------------------------