Praktikum Virtual Kromatografi Kertas: Pewarna Makanan & Rf

Praktikum virtual kromatografi kertas ini mengikuti praktikum wajib (required practical) AQA GCSE Chemistry tentang pemisahan zat berwarna dan perhitungan nilai Rf, dan dapat diperluas ke praktikum A-level Biology tentang pigmen daun. Siswa menotolkan dua pewarna permen dan empat pewarna makanan pembanding pada garis awal dari pensil, membiarkan air merambat naik di kertas, menandai garis depan pelarut, lalu mengukur setiap noda dengan penggaris di layar. Mereka menghitung Rf, mencocokkan sampel yang belum diketahui dengan pembanding, dan menguji mengapa garis awal harus dibuat dengan pensil dan berada di atas pelarut. Dalam satu jam pelajaran, siswa mendapat tabel Rf lengkap dan identifikasi yang jelas.

Keterkaitan dengan kurikulum

• AQA GCSE Chemistry 4.8.1.3 (kromatografi) dan praktikum wajibnya: memisahkan zat berwarna dengan kromatografi kertas dan menghitung Rf = jarak tempuh zat ÷ jarak tempuh pelarut.
• AQA A-level Biology 3.5.1, praktikum wajib 7: pemisahan pigmen fotosintesis dengan kromatografi (lihat Pengayaan).
• Cambridge IGCSE Chemistry: kromatografi, nilai Rf, dan identifikasi zat dengan membandingkannya terhadap pembanding.

Simulic tidak berafiliasi dengan AQA, Cambridge, maupun lembaga ujian mana pun dan tidak didukung oleh mereka.

Sebelum praktikum (5 menit)

Minta siswa menetapkan satu prediksi, di kertas atau sebagai pertanyaan 1 pada tautan kelas:

"Setetes pewarna permen cokelat ditotolkan pada garis awal, lalu air merambat naik di kertas. Apa yang akan Anda lihat?"

Banyak siswa menduga satu noda cokelat yang bergerak naik. Sebagian menduga tidak terjadi apa-apa, karena "cokelat itu satu warna".

Langkah kerja dalam simulasi

Simulasi terbuka pada distilasi, jadi siswa mengganti metode terlebih dahulu.

1. Di bawah simulasi, tekan Kromatografi kertas, lalu Pewarna makanan dan Air. Biarkan Garis awal dengan pensil dan Pelarut di bawah garis awal tetap dicentang.
2. Baca daftar lajur: A permen hijau, B permen cokelat, C sampai F pembanding E102, E110, E129, dan E133.
3. Tekan Jalankan. Biarkan pelarut naik sampai kertas diangkat (garis depan pada 110 mm), atau tekan Jeda lebih awal: Rf yang diperoleh tetap sama.
4. Ketuk pusat setiap noda. Simulasi membaca jaraknya dengan penggaris, diukur dari garis awal, lalu menambahkan satu baris ke tabel: jarak noda, jarak garis depan, Rf, dan keterangan.
5. Cocokkan setiap noda di lajur A dan B dengan pembanding yang Rf dan warnanya sama.
6. Hapus centang Garis awal dengan pensil dan jalankan lagi. Lalu centang lagi, hapus centang Pelarut di bawah garis awal, dan jalankan sekali lagi.

Lajur	Warna noda	Jarak noda (mm)	Jarak garis depan (mm)	Rf	Cocok dengan pembanding
A permen hijau
B permen cokelat
C sampai F pembanding

Hasil yang diharapkan

Semua nilai berasal dari simulasi, dengan air sebagai pelarut dan garis depan pada 110 mm:

Pewarna (warna)	Jarak noda (mm)	Rf
E133 biru berlian (biru)	101	0,92
E102 tartrazin (kuning)	88	0,80
E110 kuning FCF (jingga)	68	0,62
E129 merah allura (merah)	50	0,45

• Permen hijau (A): noda kuning pada Rf 0,80 dan noda biru pada 0,92, jadi mengandung E102 dan E133.
• Permen cokelat (B): kuning 0,80, merah 0,45, dan biru 0,92, jadi mengandung E102, E129, dan E133. Tidak ada permen yang mengandung E110.
• Garis awal dari tinta: garisnya larut dan merambat naik sebagai pita biru yang bercampur dengan hasil.
• Pelarut di atas garis awal: noda larut ke dalam pelarut di bejana dan tidak ada yang tersisa untuk diukur.

Pertanyaan untuk siswa

1. (Prediksi, ditanyakan lagi setelah praktikum) Apa yang Anda lihat saat pewarna permen cokelat dijalankan dengan air?
2. Untuk mengidentifikasi pewarna lewat Rf, apa yang harus sama antara sampel permen dan pembanding?
3. Berapa Rf noda merah pada permen cokelat?
4. Pewarna makanan apa saja yang terkandung dalam permen cokelat?
5. Mengapa garis awal harus dibuat dengan pensil, dan pelarut harus mulai di bawahnya?

Jawaban untuk guru: (1) Tiga noda terpisah dengan warna berbeda pada ketinggian berbeda. (2) Pelarut yang sama dan kertas yang sama (dijalankan berdampingan). (3) 0,45 (diterima 0,43 sampai 0,47). (4) E102, E129, dan E133. (5) Grafit tidak larut, jadi garis pensil tetap di tempatnya; tinta akan larut dan ikut merambat sebagai pita. Jika pelarut menutupi garis awal, noda larut ke dalam pelarut alih-alih naik di kertas.

Miskonsepsi umum

• "Zat murni tidak menghasilkan noda." Zat murni menghasilkan satu noda. Campuran menghasilkan beberapa noda.
• "Rf bergantung pada lamanya kromatografi dijalankan." Jaraknya bertambah seiring waktu, tetapi perbandingannya tetap. Jeda lebih awal, dengan garis depan pada 93 mm, memberi nilai Rf yang sama.
• "Pewarna yang bergerak paling jauh adalah yang paling berat." Pewarna itu adalah yang paling mudah larut dalam pelarut dan paling sedikit ditahan oleh air di kertas.
• "Rf sama dalam setiap pelarut." Ganti ke Etanol dengan Tinta: tinta kuning turun dari Rf 0,92 menjadi 0,30.

Pengayaan

• Pigmen daun (A-level Biology): pilih Pigmen daun dan Eter minyak bumi–propanon. Simulasi memberi karoten Rf 0,95, xantofil 0,71, klorofil a 0,65, dan klorofil b 0,45. Bandingkan lajur daun di bawah matahari dan daun teduh.
• Tinta tak larut: dengan Tinta dalam air, spidol permanen hitam tetap di garis awal. Dalam etanol, tinta itu bergerak sampai Rf 0,86. Tanyakan kepada siswa apa artinya bagi pemilihan pelarut.

Pertanyaan umum

Bisakah tautan kelas langsung terbuka di kromatografi kertas?

Bisa. Pada tautan kelas Anda, atur nilai awal Metode = Kromatografi kertas, Sampel yang ditotolkan pada kertas = Pewarna makanan, dan Pelarut kertas = Air. Siswa tetap bisa mengubahnya, jadi langkah 1 tetap berguna.

Apakah ini menggantikan praktikum wajib?

Tidak. Praktikum wajib AQA harus dikerjakan langsung. Pakai simulasi untuk merencanakan, berlatih menghitung Rf, atau untuk siswa yang melewatkan praktikum. Lihat laboratorium virtual vs laboratorium fisik.

Apakah ini nilai Rf yang sebenarnya?

Ini nilai ilustratif dengan urutan yang sama seperti percobaan di sekolah. Nilai sebenarnya bergantung pada kertas, pelarut, dan suhu.

Simulasi dan panduan terkait

Pemisahan campuran: dekantasi, filtrasi, penguapan, corong pisah, distilasi Rekristalisasi dan titik leleh – memurnikan dan mengidentifikasi padatan organik

Untuk praktikum pemisahan lainnya, lihat praktikum virtual pemurnian air. Untuk ide lainnya, lihat ide pelajaran kimia interaktif.