Big Bang HTL 2, Schulbuch

Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) 19 Die Stoffe 1 Aus dem Zeitpunkt , wann die Komponente die Trennsäule verlässt, wie lang sie also in der Säule gebraucht hat, kann man feststellen, worum es sich handelt. ( Qualitative Analyse ) Und man kann auch ausrechnen (der Computer macht das heutzutage), wie die prozentuelle Zusammensetzung der Komponenten im Gemisch war. Die Fläche unter dem Peak ergibt die anteilige Menge der Komponenten. ( Quantitative Analyse ) Im Beispiel der Abb. 1.34 wäre das Gemisch ca. zu 5% aus Komponente 1, zu 45% aus Komponente 2 und zu 50% aus Komponente 3 zusam- mengesetzt. In der Praxis gibt es viele verschiedene Trennsäulen für viele verschiedene Anwendungen. Man kann z. B. feststellen, ob Obst mit verbotenen Substanzen behandelt wurde oder gedopte Sportler überführen. Info: Wie findet man Dopingsünder Wie findet man Dopingsünder? ( F34) Amphetamin (Phenylisopropylamin) ist die Stammverbin- dung der Substanzklasse der Amphetamine. Diese Substanz wirkt auf das unwillkürliche Nervensystem, genauer gesagt auf den Sympathicus. Der Sympathicus wird normalerweise immer dann aktiv, wenn uns Gefahr droht oder wir aus einem anderen Grund gerade Höchstleistungen erbringen müssen (z. B. in der Steinzeit einen Höhlenbären jagen). Amphetamin regt den Sympaticus an. Der Sportler wird dadurch quasi in einen künstlichen Stresszustand versetzt, der u. a. die Herzfrequenz beschleunigt, Aufmerksamkeit und Wachheit steigert und Schmerzempfinden dämpft. Daher kann er mehr und länger Höchstleistung bringen. Amphetamin wird nahezu unverändert im Urin ausgeschie- den. Daraus wird es mittels organischer Lösungsmittel extrahiert. Dann wandert der Extrakt direkt in den Gas­ chromatographen. Bei einer standardisierten Trennsäule weiß man genau, zu welcher Zeit ein eventuell vorhandenes Amphetamin „ankommt“. Zeigt der Computer dann einen Peak an genau der betreffenden Zeitstelle, so hat der Sportler höchstwahrscheinlich versucht, unerlaubt seine Leistung zu steigern. Und wenn wir uns Abb. 1.34 anschauen, dann hat dieser Sportler nicht nur mit Amphetamin versucht, seine Leistung zu steigern, sondern auch noch mit Koffein. (Oder er hat einfach nur einen Espresso getrunken …) i Abb. 1.34: Gaschromatogramm einer Doping-Probe Zusammenfassung Bei der Chromatographie wird das Gemisch von einer mobilen Phase über eine stationäre Phase geleitet. Die einzelnen Komponenten lösen sich verschieden gut in der mobilen Phase. Daher wandern sie unterschiedlich schnell. Bei der Papierchromatographie und der Dünnschicht- chromatographie wandern die Komponenten in der gleichen Zeit unterschiedlich lange Strecken. Bei der Gaschromatographie wandern die Komponenten durch eine gleich lange Strecke (die Trennsäule) und kommen zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Ende der Strecke an. Z Trennung aufgrund der Löslichkeit III In Abb. 1.35 sind zwei DC-Chromatogramme darge- stellt. Die bekannten Reinstoffe A, B und C wurden jeweils mit den unbekannten Gemischen X bzw. Y chromatographiert. Erläutere die Ergebnisse. Was sagen diese über die Zusammensetzung der Gemi- sche X und Y aus? L Ordne die Proben a) bis d) einem Chromatogramm zu. a) Reinstoff mit geringer Verunreinigung b) Gemisch zweier ähnlicher Stoffe (60% A, 40% B) c) Reinstoff hochrein d) Gemisch von 3 Stoffen (50% A, 35% B, 15% C) L 1.4.6 F37 A2 Abb. 1.35: Chromatogramme F38 A1 Abb. 1.36: Gaschromatogramme 1 3 2 4 Nur zu Prüfzweck n – Eigentum des Verlags öbv