Big Bang HTL 2, Schulbuch

18 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) Abb. 1.32: Dünnschichtchromatographie Wenn man ungefähr weiß, welche Stoffe man in einer unbekannten Probe zu erwarten hat, kann man sie mit einer Vergleichslösung gleichzeitig analysieren. Die Vergleichs- lösung enthält eine Auswahl bekannter Stoffe. In Abb. 1.32 erkennt man, dass die unbekannte Probe 1 den türkisen und den roten Farbstoff der bekannten Vergleichs- lösung enthält. Probe 2 enthält den türkisen und den gelben Farbstoff der Vergleichslösung und einen unbekannten violetten Farbstoff. Hier geht es also nicht mehr nur ums Trennen, sondern auch ums Analysieren, um zu sehen WAS drin ist ( qualitative Analyse ). So ist es etwa möglich, ein gefälschtes Dokument zu erkennen, indem man die „neue“ verdächtige und die „alte“ Tinte nebeneinander laufen lässt. Aus dem entstande- nen Chromatogramm kann man dann feststellen, ob es sich um dieselbe Tinte handelt oder eben nicht. Gaschromatographie (GC) Bei der Gaschromatographie verlassen wir erstmals das Schullabor und werden richtig technisch. Dieses Verfahren gehört schon zu den Hochleistungsanalysenverfahren, weil man mit der GC nicht nur feststellen kann, WAS in einem Gemisch drinnen war, sondern auch WIEVIEL . Man kann also eine qualitative und eine quantitative Analyse durch- führen. ( F33 )Man ist hier auch nicht mehr auf Farbstoffe beschränkt, weil die Detektion (das Aufspüren der Kompo- nenten) elektronisch über Messfühler erfolgt. Grundprinzip: Die stationäre Phase ist eine sogenannte Trennsäule. Das ist im Prinzip ein Schlauch, der mit einem geeigneten Trennmaterial gefüllt ist. Dieses Material kann durchströmende Gase unterschiedlich gut „aufhalten“. Dadurch werden Gasmischungen in einzelne Komponenten getrennt. Nun muss sich das Gemisch nur noch durch die Säule bewegen! Abb. 1.33: Schema eines Gaschromatographen Man benutzt dazu ein Trägergas, ein nicht reagierendes (inertes) Gas, das man ständig mit Druck durch diese Säule strömen lässt. Das zu analysierende Gemisch wird dann mit einer Spritze in diesen Gasstrom eingespritzt und lässt sich mitreißen. In der Säule werden die Komponenten des Gemisches unterschiedlich stark aufgehalten. Daher kommen sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Ende der Säule an. Dort befindet sich ein Detektor, ein Sensor, der erkennt, wann wieder eine Komponente aus dem Gemisch ankommt. Er schickt dann ein Signal an einen Computer, und dieser wandelt es um in ein Chromatogramm. Ein typisches Chromatogramm siehst du in Abb. 1.34. Auf der x-Achse ist die Zeit angegeben, auf der y-Achse die Intensität des Signals. In unserem Beispiel erkennt man eine mehr oder weniger gerade Nulllinie und mehrere Peaks (Spitzen), ein Peak pro Komponente des Gemisches. An der Zahl der Peaks sieht man also, aus wie vielen Komponenten das Gemisch bestanden hat. V1.8 Dünnschichtchromatographie von schwarzen Filzstiften Geräte und Chemikalien: Verschiedene schwarze Filzstifte und Faserschreiber (wasserlöslich!), Kieselgel-DC-Platte, Spiritus , Deionat, Marmeladenglas mit Deckel oder DC-Entwick- lerkammer Durchführung: In die DC-Kammer etwa 1 cm hoch eine 1:1 Mischung aus Wasser und Spiritus füllen. Auf die DC-Platte mit Bleistift 2 cm vom unteren Rand eine Linie ziehen. Mit den schwarzen Stiften kleine Punkte auf die Bleistiftlinie auftragen. Die Platte in die Kammer stellen und warten, bis eine deutliche Trennung zu sehen ist. Aufgaben : Welche unterschiedlichen Farbmischungen sind in den Stiften enthalten? Variante : Du kannst den Versuch auch als Analysenversuch in Partnerarbeit durchführen: Jeder nimmt drei verschiedene schwarze Stifte und malt mit einem (!) davon einen Punkt auf die vorberei- tete Platte. Der Partner darf nicht sehen, mit welchem Stift der jeweils andere gemalt hat! Nun tauschen Platte und Stifte den Versuchspartner und der versucht herauszufinden, mit welchem Stift der eine Punkt geschrieben wurde. Dazu muss er/sie natürlich alle in Frage kommenden Stifte als Vergleich auftragen und die Chromatographie durchführen. Mit welchem Stift wurde geschrieben? Entsorgung: Laufmittel: Behälter B e Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv