فصل المركّبات العضوية – التقطير والاستخلاص وكروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة والورق

الكيمياءالكيمياء العضوية16–17 سنةمختبر افتراضي

جارٍ التحميل…

استخدمها مع صفي ✨ خصّصها بالذكاء الاصطناعي الإبلاغ عن مشكلة

خمس تقنيات مألوفة في محاكاة واحدة. التقطير: سخّن مخلوطًا سائلًا، فيثبت مقياس الحرارة عند درجة غليان المكوّن الأكثر تطايرًا، بينما يتكاثف البخار في المكثف ويقطر في دورق الاستقبال. الاستخلاص: رجّ قمع الفصل لينتقل المذاب من الطبقة المائية إلى طبقة المذيب العضوي وفق معامل التوزيع، ثم افتح الصنبور لفصل الطبقتين. كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة: يصعد المذيب على اللوح حاملًا البقع الملونة بسرعات مختلفة حسب قطبيتها، وتحسب المحاكاة فورًا معامل الاحتجاز Rf. كروماتوغرافيا الورق: ضع بقعًا من الأحبار أو ملونات الطعام أو أصباغ الأوراق أو الأحماض الأمينية على خط بداية مرسوم بقلم رصاص، وشغّل المذيب، وعلّم جبهته، وقس كل بقعة بالمسطرة لحساب Rf والتعرف على المكوّنات. الارتجاع والتقطير: ركّب جهاز ارتجاع أو جهاز تقطير، وأكسد الإيثانول أو حضّر إسترًا أو انزع الماء من الهكسانول الحلقي، واجمع جزء الناتج عند درجة غليانه بعمود تجزئة أو من دونه ثم اختبره – وشاهد ما يحدث من أخطاء عندما يدخل ماء المكثف من الأعلى، أو تُنسى حبيبات منع الفوران، أو يُغلق الجهاز.

الدرس: طرق فصل المركّبات العضوية وتنقيتها: التقطير، الاستخلاص، التبلور، الكروماتوغرافيا

ماذا تعرض

تستغل كل طريقة فصل فرقًا فيزيائيًا واحدًا بين مكوّنات المخلوط. يفصل التقطير السوائل الممتزجة حسب درجة غليانها؛ ويلزم عمود تجزئة عندما تتقارب درجات الغليان، ويحدّ المزيج الأزيوتروبي للإيثانول والماء من النقاوة. ويُبقي التسخين مع الارتجاع تفاعلًا بطيئًا في حالة غليان دون فقد المواد المتطايرة، ثم يُقطَّر الناتج ويُتعرَّف عليه. ويعتمد الاستخلاص سائل–سائل على معامل توزيع المذاب بين مذيبين غير ممتزجين. أما الكروماتوغرافيا فتفصل المواد حسب قوة احتجاز الطور الثابت لها، ومعامل الاحتجاز Rf، المقيس من خط البداية، يحدد المادة عند مقارنته بمواد مرجعية في المذيب نفسه.

طريقة الاستخدام

اختر «الطريقة»، ثم اضغط «تشغيل». في «التقطير» راقب أين يستقر مقياس الحرارة؛ وفي «الاستخلاص» قارن الهكسان بأسيتات الإيثيل. في «كروماتوغرافيا الورق» اضغط «إيقاف مؤقت» لتعليم جبهة المذيب، وانقر كل بقعة لتسجيل Rf. في «ارتجاع وتقطير» اختر تفاعلًا وطريقة تركيب، وفعّل خانات فحص الجهاز وسخّن؛ واضغط «اجمع في B» عندما يبلغ مقياس الحرارة درجة غليان الناتج، ثم «اختبر الناتج». وجرّب إدخال الماء من الأعلى أو عدم وضع الحبيبات.

المعاملات القابلة للتغيير

الطريقة التقطير البسيط, الاستخلاص سائل–سائل, كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة, كروماتوغرافيا الورق, الارتجاع والتقطير من تفاعل
المخلوط إيثانول + ماء, هكسان + تولوين, يود مذاب في الماء, أصباغ الأوراق (الكلوروفيل، الكاروتين)
المذيب الهكسان (غير قطبي), أسيتات الإيثيل (متوسط القطبية), الإيثانول (شديد القطبية)
سرعة الحركة 0.5–3 ×
العينات الموضوعة على الورق أحبار أقلام اللبّاد, ملونات الطعام, أصباغ الأوراق (أوراق مشمسة ومظللة), الأحماض الأمينية (تُكشف بالنينهيدرين)
مذيب كروماتوغرافيا الورق الماء, الإيثانول, إيثر البترول + بروبانون (9 : 1), بيوتان-1-ول + حمض الإيثانويك + ماء (4 : 1 : 5)
التفاعل (وضع الارتجاع) أكسدة الإيثانول (ثنائي الكرومات المحمضة), الأسترة: إيثانوات 3-ميثيل بيوتيل (نكهة الموز), نزع الماء من الهكسانول الحلقي إلى الهكسين الحلقي
التركيب الابتدائي (وضع الارتجاع) التسخين مع الارتجاع, تقطير الناتج فور تكوّنه
عمود التجزئة (وضع الارتجاع)

أسئلة للاستكشاف

أي طريقة تختار لإزالة اليود من الماء، وأي مذيب ينقل الحصة الأكبر منه؟
لماذا تنفصل أصباغ الأوراق إلى عدة بقع على لوح الطبقة الرقيقة، وأي صبغة تقطع أبعد مسافة؟
لماذا يُرسم خط البداية بقلم رصاص وفوق مستوى المذيب، وكيف يُحسب Rf منه؟

أفكار للتدريس

كل الأدلة