Для разделения всевозможных смесей, для
анализа и выделения из смесей отдельных веществ в лабораториях очень
часто пользуются хроматографией: это один из лучших методов разделения и
анализа смесей. Хроматографию применяют и в промышленности, когда надо
очистить и разделить похожие вещества — органические и неорганические,
от лантаноидов до аминокислот. Суть ее в том, что отдельные компоненты
смеси (жидкости или газа) по-разному удерживаются веществом-адсорбентом,
способным избирательно поглощать те или иные химические соединения.
Современные газовые и жидкостные
хроматографы — сложные приборы с автоматическим управлением, нередко — с
микро-ЭВМ, которая планирует ход исследования и выдает готовые
результаты. Конечно, такое недоступно ни для домашней лаборатории, ни
для кружка. Однако начинался этот способ анализа с простых приемов,
которые доступны и начинающему химику.
Начнем с бумажной хроматографии.
Химики-аналитики пользуются специальной хроматографической бумагой, но
для наших опытов подойдет обычная фильтровальная бумага, а то и
промокашка. Возьмите квадратный листок бумаги и в середину капните
исследуемый раствор, содержащий смесь окрашенных веществ. Это может быть
спиртовая настойка какого-либо лекарства, например валерианы или
календулы. или приготовленный вами экстракт хлорофилла (см. главу
«Экстракция»), или смесь красителей, составленная специально для этого
опыта. На бумаге образуется пятно. В центр его капните несколько капель
растворителя: в приведенных выше примерах растворителем должен служить
спирт, причем одеколоном его заменить нельзя — в нем содержатся
вещества, которые могут исказить ход опыта. Вместо этилового спирта
можно взять изопропиловый — под названием ИПС его продают в
хозяйственных магазинах как средство для мытья окон.
Итак, вы капнули несколько капель
растворителя, и он, словно по фитилю, продвигаясь между бумажных
волокон, разносит окрашенные вещества от пятна во все стороны. В
зависимости от природы вещества и его молекулярной массы опыт идет
быстрее или медленнее, но рано или поздно на листе оказывается несколько
колец разного цвета. Сколько именно колец — зависит от того, сколько
веществ было в анализируемой смеси.
В опыте с хлорофиллом таких колец будет два: желтое и серое.
Вы можете придумать множество вариантов
этого опыта, используя разные смеси и подходящие растворители. А еще
более точные результаты можно получить, если вместо бумаги использовать
тонкий слой сорбента, нанесенный, например на стекло. Такой вариант
метода называют тонкослойной хроматографией, а веществом-сорбентом в
простейшем случае может служить крахмал.
Разболтайте крахмал в небольшом
количестве спирта (вновь можно взять изопропиловый спирт), вылейте смесь
на стекло и дайте растворителю испариться. Когда пластинка станет
сухой, в ее центр, как и на бумагу, капните одну каплю исследуемой
смеси; разумеется, она должна быть окрашенной, иначе разделение трудно
будет заметить. Объект для эксперимента подберите сами. Помимо того, что
было уже названо, годятся окрашенные соки, чернила, гуашевые краски и
многое иное.
Дайте пятну подсохнуть и капните
одну-две капли растворителя. Если расплываюшееся пятно оставит на
сорбенте-крахмале не одно, а два или несколько цветных колец, это будет
свидетельствовать о том, что вы имели дело не с индивидуальным
веществом, а со смесью.
Вариант опыта с тонкослойной
хроматографией: пластинку с исследуемым веществом ставят наклонно в
стакан, на дно которого налито совсем немного растворителя — так. чтобы
он смачивал немного крахмал. Растворитель (спирт) будет подыматься по
крахмалу, дойдет до капли смеси, продвинется еще выше, а смесь при этом
разделится на компоненты: они по-разному удерживаются адсорбентом —
крахмалом. 
Не менее распространена в лаборатории
колоночная хроматография, при которой смеси разделяют на колонках,
заполненных сорбентом. Такой метод, пожалуй, еще точнее, но он требует
терпения, поскольку раствор в колонке движется медленно.
Хроматографической колонкой вам будет
служить стеклянная трубка диаметром около 1 см и длиной примерно 20 см.
Закройте ватой ее нижний конец и всыпьте крахмал или сахарную пудру чуть
больше, чем наполовину. Сверху влейте в трубку раствор исследуемого
вещества, желательно не слишком высокой концентрации. Когда раствор
пропитает крахмал или пудру в колонке примерно на половину его высоты,
влейте 3–4 мл чистого растворителя. Смесь разгонится по высоте колонки,
станут отчетливо видны окрашенные кольца. Их будет столько, сколько
веществ входит в состав изучаемой смеси. Этот опыт хорошо удается, в
частности, с экстрактом хлорофилла, если в качестве растворителя взят
чистый бензин (не автомобильный, а бензин-растворитель).
| 
