Bu öğrenciler için kağıt kromatografisi deneyi, yıkanabilir kalem mürekkebi, filtre kağıdı ve su kullanarak tek bir rengin birden fazla boya içerebileceğini gösterir. Kısa sınıf araştırmasında öğrenciler tahmin yürütür, su seviyesini kurşun kalem çizgisinin altında tutar, renklerin hareketini gözlemler ve sonuçları karşılaştırır. Yöntemde alkol veya başka laboratuvar çözücüleri kullanılmaz. Öğretmen gözetimi sağlayın, kalem etiketini kontrol edin ve okulunuzun uygulamalı ders güvenliği kurallarına uyun.
Öğrenme hedefleri
- Kromatografiyi karışımın bileşenlerini ayırma yöntemi olarak açıklamak.
- Kağıdı sabit faz, suyu hareketli çözücü olarak tanımak.
- Sonucu kaydetmek ve boyaların neden farklı mesafeler katettiğini açıklamak.
- Her seferinde yalnızca bir değişkeni değiştirerek adil karşılaştırma yapmak.
Malzemeler ve hazırlık
Her grup için beyaz kahve filtresi veya sınıf tipi filtre kağıdı, yıkanabilir su bazlı kalem, şeffaf bardak ya da küçük beher, su, kurşun kalem, cetvel ve kağıdı asmak için ataş veya kalem hazırlayın. Makas okul kurallarına göre kullanılmalıdır. Dersten önce bir siyah ve bir renkli kalemi deneyin; bazı yıkanabilir mürekkepler daha belirgin ayrışır. Başlangıç çizgisini kurşun kalemle çizin; tükenmez kalem mürekkebi çözünebilir ve çözücüyle birlikte ilerleyebilir.
Kromatogramı hazırlayın
- Bardağın içinde yanlara değmeden asılabilecek bir şerit kesin.
- Kağıdın altından yaklaşık iki santimetre yukarıya hafif bir kurşun kalem çizgisi çizin.
- Çizginin ortasına küçük ve yoğun bir kalem noktası koyup kurumasını bekleyin.
- Bardağa az miktarda su ekleyin; su yüzeyi kurşun kalem çizgisinin altında kalsın.
- Kağıdın üst kısmını tutturup yalnızca alt kenarı suya değecek şekilde asın.
- Suyun yükselişini izleyin. Islak cephe üste ulaşmadan şeridi çıkarıp kurutun.
Tahmin ve gözlem
Su eklemeden önce öğrencilere mürekkep noktasının tek renk kalıp kalmayacağını sorun. Başlangıç noktasını çizmelerini ve kalemin rengini yazmalarını isteyin. Deney sırasında ilk rengin ne zaman yayıldığını, hangi bantların oluştuğunu ve bir pigmentin diğerinden daha uzağa gidip gitmediğini kaydedin. Kağıt ıslakken dokunmamalarını hatırlatın. Basit bir tabloya örnek adı, görülen bant sayısı, en uzağa giden renk, çözücü cephesinin mesafesi ve bir gözlem eklenebilir.
Sınıfta görüleni açıklayın
Su, kağıt liflerinin içinden ilerler. Bazı boya bileşenleri suda kolay çözünerek suyla taşınır; bazıları kağıtla daha fazla etkileşir veya farklı hızda hareket eder. Böylece karışım görünür bantlara ayrılabilir. Kağıda genellikle sabit faz, suya hareketli faz denir. Deney ayrılmayı gösterir; ancak yalnızca renge bakarak kimyasal madde belirlenemez. İki mürekkep benzer göründüğü halde farklı karışımlar içerebilir veya farklı kalemler benzer bantlar oluşturabilir.
Adil bir araştırma tasarlayın
Temel kurulumu öğrendikten sonra öğrencilerden aynı kağıt şeridi, nokta boyutu, su derinliği, bardak şekli ve gözlem süresini kullanarak iki yıkanabilir kalemi karşılaştırmalarını isteyin. Yalnızca kalemin türünü veya rengini değiştirin. Deneyi tekrarlayıp desenleri karşılaştırın. Daha ileri bir çalışma için başlangıç çizgisinden görünür bandın ortasına ve çözücü cephesine olan mesafeyi ölçebilirler. Küçük noktaların, düz başlangıç çizgisinin ve benzer durdurma noktasının karşılaştırmayı neden iyileştirdiğini tartışın.
Sorun giderme ve güvenlik
Nokta suya düşerse su seviyesi başlangıç çizgisinin üstündedir; daha az suyla yeniden kurun. Renk ilerlemiyorsa kağıdın suya değdiğini kontrol edin ve başka bir yıkanabilir kalem deneyin. Nokta bulanık bir lekeye dönüşürse kurumasını bekleyip daha küçük nokta uygulayın. Etkinliği su bazlı mürekkep ve suyla sınırlayın. Uygun risk değerlendirmesi, eğitimli gözetim ve okul onayı olmadan sınıf sürümünde ispirto, aseton veya başka çözücü kullanmayın. Kalemleri ya da deney malzemelerini tatmayın ve etkinlikten sonra ellerinizi yıkayın.
Tartışma soruları ve çıkış bileti
- Kağıdın içinden ne ilerledi: kağıt mı, su mu, boya mı?
- Su neden kurşun kalem çizgisinin altında başlamalı?
- Bir kalem renginin birden fazla boya içerdiğini hangi kanıt gösteriyor?
- Grubunuz hangi değişkeni değiştirdi, hangilerini sabit tuttu?
- Bu test neyi gösterir ve bilinmeyen bir mürekkep hakkında neyi kanıtlayamaz?
Her öğrenciden şu cümleleri tamamlamasını isteyin: “Renk ayrıldı çünkü…”, “Gözlemlediğim bir sonuç…”, “Adil bir karşılaştırma için… gerekir.” Kurulum veya kalem farklıysa grupların gözlemlerindeki farkı kabul edin; öğrencilerden beklenen sonucu kopyalamak yerine gördükleri kanıtı açıklamalarını isteyin.
Öğretmen notu ve kaynaklar
Royal Society of Chemistry sınıf kromatografisini pratik becerileri geliştirmek, gözlemleri karşılaştırmak ve araştırmayı iyileştirmek için bir fırsat olarak anlatır. Kaynakları ayrıca kağıt kromatografisinde ayrımın sınırlı olabileceğini belirtir; bu nedenle ders kitabındaki kusursuz bantları vaat etmeyin. Bu basitleştirilmiş su etkinliği gözetimli ders içindir, kimyasal tanımlama testi değildir. Yaş düzeyini, erişilebilirlik desteğini ve güvenlik incelemesini sınıfınıza göre uyarlayın. [RSC sınıf etkinliği](https://edu.rsc.org/primary-science/kitchen-roll-chromatography/4012057.article) · [RSC öğretmen rehberi](https://edu.rsc.org/cpd/practical-chromatography-teaching-practical-science/2500327.article) · [Imperial College STEM etkinliği](https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/be-inspired/student-recruitment-and-outreach/public/stem-in-action/Chromatography-Instructions.pdf).
