Άσκηση 4 η :
ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1. Εκχύλιση - Διήθηση Διαχωρισμός-Απομόνωση 2. Φασματοφωτομετρία Ποσοτικός Προσδιορισμός 3. Ποτενσιομετρία Ηλεκτροχημεία 4. Διαχωρισμός-Απομόνωση 5. Ταυτοποίηση Σακχάρων Χαρακτηριστικές Αντιδράσεις Ποιοτικός Προσδιορισμός
Άσκηση 4η: ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ 1. Κλασσικές (σχετίζονται με τη μάζα) Σταθμικές (ζυγός ακριβείας) Ογκομετρικές (βαθμ/να( γυάλινα σκεύη) 2. Ενόργανες (σχετίζονται με την ενέργεια ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ σχετίζονται με την ενέργεια) Οπτικές (αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και δείγματος-απορρόφηση, απορρόφηση, εκπομπή, σκέδαση) Ηλεκτροχημικές (τελικό σημείο στις ογκομετρήσεις με ηλεκτρικές μετρήσεις) Ειδικές (χρωματογραφικές κ.λ.π.)
1. Κλασσικές ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ Στήλης (Column( Chromatography, C.C.) Λεπτής Στοιβάδας (Thin Layer Chromatography,, T.L.C.) σε Χαρτί (Paper Chromatography, P.C.) 2. Ενόργανες ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Άσκηση 4η: Αέρια (Gas( Chromatography, G.C.) Υγρή Υψηλής Πίεσης (High( Pressure Liquid Chromatography, HPLC)
Πού βασίζεται; Στην κατανομή των ουσιών του μίγματος μεταξύ δύο φάσεων, μιας κινητής και μιας στατικής, που πρακτικά δεν αναμειγνύονται Συντελεστής Κατανομής, Κ K = Cm Cs Cs: Συγκέντρωση της ουσίας στη στατική φάση Cm: Συγκέντρωση της ουσίας στην κινητή φάση
Στατική Φάση: Στερεό ή υγρό Κινητή Φάση: Υγρό ή αέριο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Michael Tswett (1903) Διαχώρισε τις χλωροφύλλες Στατική Φάση: CaCO 3 Μέσο: Γυάλινη στήλη Κινητή φάση: Πετρελαϊκός Αιθέρας
Η κατάταξη των χρωματογραφικών μεθόδων σε είδη γίνεται ανάλογα με: 1. Τη φύση της στατικής και της κινητής φάσης (στερεού-υγρού, υγρού-υγρού, υγρού, υγρού-αερίου) 2. Τη μορφή της στατικής φάσης (στήλης, λεπτής στοιβάδας, χαρτιού) 3. Το μηχανισμό διαχωρισμού (προσρόφησης, κατανομής κλπ)
Λεπτής Στοιβάδας (Thin Layer Chromatography, T.L.C.) Στατική φάση : Ανόργανο Οξείδιο (SiO( 2 ή Al 2 O 3 ) Μορφή στατικής φάσης: λεπτή στοιβάδα πάνω σε γυάλινο ή πλαστικό πλακίδιο Κινητή φάση: διαλύτης ή σύστημα διαλυτών Μηχανισμός διαχωρισμού: προσρόφηση, διαλυτότητα-κατανομής ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ
Περιγραφή της μεθόδου 1. Παρασκευή της λεπτής στοιβάδας πάνω σε πλακίδιο 2. Τοποθέτηση του μίγματος 3. Εκλογή του διαλύτη - Ανάπτυξη του χρωματογραφήματος 4. Εμφάνιση του χρωματογραφήματος 5. Υπολογισμός του Rf
Περιγραφή της μεθόδου 1. Παρασκευή της λεπτής στοιβάδας πάνω σε πλακίδιο 2. Τοποθέτηση του μίγματος
Περιγραφή της μεθόδου ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ 3. Εκλογή του διαλύτη Ανάπτυξη του χρωματογραφήματος
Τύποι αλληλεπίδρασης του SiO 2 με την προσροφημένη ένωση δ - δ - O O O O SiO 2 H + δ + Si Si δ - δ O - δ O Si + R RCOO - δ + δ + δ - R-NH 2 RO H C O R,,,, δ - Van der Waals Αυξανόμενη ένταση προσρόφησης
Περιγραφή της μεθόδου 4. Εμφάνιση του χρωματογραφήματος με έκθεση σε UV ακτινοβολία, σε δοχείο με ατμούς I 2, με ψεκασμό με H 2 SO 4, KMnO 4, θέρμανση, κλπ. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ 5. Υπολογισμός του Rf (frontal ratio ή retardation factor) λόγος μετώπου ή συντελεστής ανάσχεσης Rf = α β
Επανεκτίμηση της εκλογής διαλύτη ανάπτυξης
Εφαρμογές 1. Εύρεση του αριθμού των συστατικών ενός μίγματος 2. Πιστοποίηση ενώσεων 3. Έλεγχο της καθαρότητας μιας ένωσης 4. Παρακολούθηση μιας αντίδρασης 5. Εύρεση συστήματος διαλυτών για τη χρωματογραφία στήλης 6. Ποιοτικό έλεγχο προϊόντων
Σκοπός: Ανίχνευση β-καροτενίου και λυκοπενίου με T.L.C. H 3 C CH 3 CH 3 H 3 C CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 H 3 C CH 3 β-καροτένιο CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 λυκοπένιο
Πειραματική πορεία ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ 1. Δίνονται: μία κωνική φιάλη με εκχύλισμα καρότου (β-καροτένιο) και μία με εκχύλισμα ντομάτας (λυκοπένιο)) σε CH 2 Cl 2. 2. Με τη βοήθεια τριχοειδούς σωλήνα τοποθετούμε σταγόνα εκχυλίσματος από κάθε φιάλη σε ένα πλακίδιο T.L.C. (SiO 2 ). 3. Μεταφέρουμε στο θάλαμο ανάπτυξης το σύστημα διαλυτών ανάπτυξης τολουόλιο/κυκλοεξάνιο σε αναλογία 0:10 ή 1:9 ή 2:8 ή 4:6 ή 6:4 ή 8:28 ή 9:1 και 10:0. 4. Τοποθετούμε το πλακίδιο και αναπτύσσουμε το χρωματογράφημα. 5. Σημειώνουμε με μολύβι τις παρατηρούμενες κηλίδες και υπολογίζουμε τα Rf. 6. Εξηγούμε τη διαφορά που παρουσιάζουν τα Rf των έγχρωμων κηλίδων στα διαφορετικά συστήματα διαλυτών ανάπτυξης και επιλέγουμε το καλύτερο σύστημα.