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ペーパークロマトグラフィーで色素を展開する際、
密閉した容器内でなければ展開しないと聞いたのですが、
どうしてでしょう?

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A 回答 (1件)

ペーパークロマト用濾紙は実質面積が非常に広いため、溶媒の揮発速度がかなり大きくなります。

密閉しないと途中までしか溶媒が上がってきません。
また、ペーパークロマトに限らずTLCでも「気相と平衡の状態で」展開する事が理論の基礎となっていますので、開放された容器ではこの要件を満たしません。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時:2008/01/29 11:21

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Qペーパークロマトグラフィーに使用する色素抽出液

生物の授業でペーパークロマトグラフィーの実験をしました。
最初に色素を抽出するのに、アセトンを使用しました。
この色素抽出液は水には代用できないのでしょうか?
できれば理由も知りたいです!
また、アセトンのどんな性質により、色素が抽出されるのでしょうか?

Aベストアンサー

アセトンは両親媒性分子で,水や脂質など様々な物質を溶かします。そのため様々な種類の色素を溶かすのに適しているといえます。
一方で色素によっては水に溶けにくい(疎水性の)ものも多数あったはずですので,水ではうまくいかないでしょう。

Qペーパークロマトグラフィーについての実験の考察の書き方、教えてください。

私は、中学3年生の女子です。
夏休みの理科の宿題で、自由研究が出ました。
それで私は、ペーパークロマトグラフィーで、色素の分離をしてみる事にしました。
実験は、簡単にできるのですが、どう考察を書いたらいいのかがわかりません。
どなたか、お詳しい方、教えてください。

Aベストアンサー

ペーパークロマトグラフですか。
化学の定性測定(何が入っているか?)の基礎ですね。原理などはしっかり押さえて下さい。(教科書や参考書もいいけど、できたら図書館に行ってみるなど。できるだけネットは使わない)

実験レポートは「目的・予想」→「方法・原理」→「結果」→「考察」の構成で行われ、考察で気付いた点(疑問点・改良点)があればそれを解決するために、新たな実験を行います。

というわけで、考察とは結果を通じて…
何故このような結果になったのか?
予想と違ったのはなぜか?
もし失敗であれば何がいけなかったのか?
それを解決するためにはどうした良いか?
もっと簡単な方法はないか?
分量や手法を変えたらどうなるか?(予想も含めて)

ヒントとしては…
様々なペンの色を試す。
油性ペンは?水性ペンは?
紙の種類は?
展開溶媒(紙の下に浸す液体)は水を使ったり、お酒を使ったり、消毒アルコールや除光液では?
本当に混ぜたらその色になる?
それぞれについて、あなたは結果をどう予想する?
予想が違ったら、なぜ違うか考える→考察

予想をしない化学者は失敗を繰り返し、最悪の場合は事故を起こします。
「とりあえずやる」のではなく、自分なりにいろいろ考えてみてくださいね。

ペーパークロマトグラフですか。
化学の定性測定(何が入っているか?)の基礎ですね。原理などはしっかり押さえて下さい。(教科書や参考書もいいけど、できたら図書館に行ってみるなど。できるだけネットは使わない)

実験レポートは「目的・予想」→「方法・原理」→「結果」→「考察」の構成で行われ、考察で気付いた点(疑問点・改良点)があればそれを解決するために、新たな実験を行います。

というわけで、考察とは結果を通じて…
何故このような結果になったのか?
予想と違ったのはなぜか?
もし失敗で...続きを読む

Q薄層クロマトグラフィー(TLC)について

高校で薄層クロマトグラフィーによるアミノ酸の分離を行いました。
内容は、コンブと標準アミノ酸の溶液、このふたつを展開してコンブ中にグルタミン酸があることを確かめるものでした。

ここで質問があります。ひとつは、展開液にブタノール+酢酸+水を使ったのですが、ここにはどんな意味があるのでしょう?わからなかったのでいろいろ調べたところ、展開液には他にもフェノール+水を使ったりするそうで。。。なぜブタノール+酢酸+水なのでしょう?できればなぜスポットが移動するのかその機構も交えて教えて欲しいです(^^;)

もう一つ質問なのですが、この実験のあとに表品アミノ酸とクエン酸の融点測定をしました。これにはどんな意味があるのですか・・・?TLCのあとにやったので絶対関連してくると思うんです。

いろいろ一度に質問してしまいましたが、知ってる方がいたら是非教えてください。。。ホント困ってます(T-T)よろしくお願いしますっ。

Aベストアンサー

 以前から考えていたTLCの説明があります。定性的には良い線いっているように思いますので,ここで初公開してみます。ご意見を頂ければ幸いです。


> なぜスポットが移動するのかその機構も交えて
> 教えて欲しいです(^^;)

 まず,横10列位(何列でも良いんですが)で縦に長~くイスが並んだ状態を考えて下さい。イスとイスの間は適当に間隔が空いています。イスが並んだ先は広~い公園と思って下さい。このイスの列がTLCのプレートです。

 このイスの間を子供達が公園目指して進んでいきます。時には大人たちも進んでいきます。子供や大人はTLCの展開溶媒です。そして,その中に高校1~3年生(TLCで分離して検出する化合物ですね)が数名づつ混ざっているとします。

 さて,高校生達は子供や大人に交じって公園を目指します。が,もう一人前の大人のつもりの高校生は子供の中にはあまり混ざりたがりません。逆に,大人の中には好んで交ざろうとします。そのため,大人の数が多い程,高校生はより前へ進むことができます。

 ところで,この集団はただ前へ進むだけではなくて,ときどきイスに腰掛けて休みます。もちろん,イスの数の方が少ないですので,それぞれの力関係でイスを捕ったり捕られたりが起ります。高校生の場合,子供に対しては強くでられますから,イスを取り上げて座る事ができます。しかし,大人が相手だとイスを捕られ,しかたなく前へ進む事になります。

 ここでTLCに話を一旦戻します。大人を酢酸水溶液(酢酸+水)で子供をブタノールと考えて下さい。いま分析する化合物は,酢酸水溶液に溶けやすいですから酢酸水溶液の割合が高い程展開されます。また,酢酸水溶液の方がシリカゲルに強くくっつくので(大人がイスを取り上げて座るのと同じ),酢酸水溶液の割合が高い程化合物はシリカゲルにくっつかないで展開されます。

 溶媒を大人と考えるか子供と考えるかを区別する基準が溶媒の極性です。極性の高い溶媒ほど大人のように振る舞い,化合物を大きく展開させます。いかがでしょうか。なお,何故『フェノール+水』ではなく『ブタノール+酢酸+水』だったかは,「それが実験を行なう上で都合が良かったから」としか言えません。


> なぜ展開槽を密閉するんでしょうか?
> 蒸発しないようにですかね?

 そうです。蒸発しないようにです。では蒸発するとどうなるかを上の例で考えてみましょう。

 まず,上で書いた公園には収容人員があるとします(つまり,展開槽を密閉するわけです)。さらには,残念ながら高校生立ち入り禁止の札が下がっています。子供あるいは大人の流れは公園が一杯になるまで続きますが,公園が一杯になった段階で止まります。この時,高校1~3年生はその力関係により異なった位置にいます。つまり,分離されたわけです。

 一方,公園に収容人員が無く,何人でも入れるとしたらどうでしょうか(上記の札のために高校生は入れませんが)。子供あるいは大人の流れはいつまでも止まりませんので,高校1~3年生の全員が公園の入口に集まってしまいます。つまり,分離ができないわけです。

 さて,これをTLCに当てはめます。展開槽が密閉されていないと,TLCプレート上を展開してきた溶媒が気体になって逃げていきます。そのため,溶媒の展開がいつまでも続き,分析したい化合物が全てTLCプレートの先端に集まってしまいます。これでは分析できません。

 しかし,展開槽が密閉されていたら・・・。そうです,展開槽内が溶媒蒸気で飽和された段階で溶媒の展開がストップするために,化合物は適当な位置で分離された状態になります。つまり,分析できるわけです。


 いかがでしょうか。少しはイメージが湧いたでしょうか。なお,融点測定に関しては先の回答者の方々と同じく,直接の関係は無いと思います。

 TLCは毎日のように使っている「経験者」で内容に関しては「自身あり」ですが,この説明で理解していただけるかは「自信なし」です。

 以前から考えていたTLCの説明があります。定性的には良い線いっているように思いますので,ここで初公開してみます。ご意見を頂ければ幸いです。


> なぜスポットが移動するのかその機構も交えて
> 教えて欲しいです(^^;)

 まず,横10列位(何列でも良いんですが)で縦に長~くイスが並んだ状態を考えて下さい。イスとイスの間は適当に間隔が空いています。イスが並んだ先は広~い公園と思って下さい。このイスの列がTLCのプレートです。

 このイスの間を子供達が公園目指して進んでいき...続きを読む

Qクロマトグラフィーの種類について

液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、イオンクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、ゲルクロマトグラフィー、分配クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、カラムクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー

これらの用語の関係を教えて下さい。◯◯クロマトグラフィーは◯◯クロマトグラフィーの一種みたいな感じにお願いします。

Aベストアンサー

一定のテーマで分類してみると以下のようになります。

<移動相による分類>
○ガスクロマトグラフィー:移動相にガスを用いるもの
○液体クロマトグラフィー:移動相に液体を用いるもの
(○超臨界流体クロマトグラフィー)

<固定相の形状による分類>
○カラムクロマトグラフィー:固定相を筒状(カラム)のものに詰めて利用するもの。
○薄層クロマトグラフィー:固定相を板状にするもの

<分離原理による分類>
○分配クロマトグラフィー:分配係数の差を利用して分離する
○吸着クロマトグラフィー:吸着力の差を利用して分離する
○イオン交換クロマトグラフィー(イオンクロマトグラフィーとも):イオン交換における平衡定数の違いを利用して分離する
○ゲル(浸透または濾過)クロマトグラフィー:分子の大きさと多孔質に対する分散の差を利用して分離する
 ※原理名的には分子排斥クロマトグラフィー
○アフィニティークロマトグラフィー:生体高分子との親和性(アフィニティー)の差を利用して分離する

<装置名として>
○高速液体クロマトグラフィー
液クロ装置のうち、高圧液流に対応した装置のこと。機器分析装置としての液クロならば今はほとんどこれかと。
なお、カラムと検出器を自分で選択することで、上記のいろいろな分離原理を利用できる
○イオンクロマトグラフィー
液クロ装置の仲間。イオンクロマト分析用に特化した構成の液クロ装置。
こちらは基本的にはイオン交換クロマト専用。


用語の各原理/解説については、専門書や他のウェブサイトを参照された方がよいかと思います。
以上、参考まで。

参考URL:http://www.hitachi-hitec.com/science/lc_basic/lc_course1.html

一定のテーマで分類してみると以下のようになります。

<移動相による分類>
○ガスクロマトグラフィー:移動相にガスを用いるもの
○液体クロマトグラフィー:移動相に液体を用いるもの
(○超臨界流体クロマトグラフィー)

<固定相の形状による分類>
○カラムクロマトグラフィー:固定相を筒状(カラム)のものに詰めて利用するもの。
○薄層クロマトグラフィー:固定相を板状にするもの

<分離原理による分類>
○分配クロマトグラフィー:分配係数の差を利用して分離する
○吸着クロマトグラフィー:吸着力の差...続きを読む

Q液晶の色の変化について

こんばんは。この前、化学の授業で液晶をあたため、色の変化を観察するという実験をしたのですが、約32℃~31℃は青、約30℃~28℃のときは緑、約27℃~25℃の時は赤という実験結果が出たのですが、これらの実験結果は、正しいでしょうか?そして、疑問に思ったのですが、1、なぜ液晶は暖めると色が変化するのでしょうか? 2、色が変化して赤、緑、青になるのなぜなんでしょうか? 詳しいご回答をいただけると幸いです。ご回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>約32℃~31℃は青、約30℃~28℃のときは緑、約27℃~25℃の時は赤
特定の成分のコレステリック液晶のときにこうなる、ということであって、どんな液晶でもこの結果が得られるわけではありません。

http://momi.jwu.ac.jp/~physm/buturi03/liq03/
このページの実験結果は、同じ成分なのか偶然なのかわかりませんが、質問者様のものと同じです。

>色が変化して赤、緑、青になるのなぜなんでしょうか?

隣り合った分子がある角度でならび、分子が一定のピッチでらせん状に配列するので、特定の波長の光が干渉により強く反射されて色が見えます。ピッチが温度によって変化することによって、色が変わります。詳しくは、「コレステリック液晶 波長 ピッチ」などで検索すると、解説ページがたくさんあります。

Q凝固点降下定数の単位

なぜ凝固点降下定数の単位って(k/mol・kg-1)と言う単位になるのですか?


凝固点降下定数=RT*2/ΔH


と言う式なのですが、Rは(j/mol・k)、Tは(K)、Hは(kj/mol)という単位で表されていて、これをいじってみても(k/mol・kg-1)になりません。

教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

これは、濃度をどの単位で表示するかの違いです。

希薄溶液で、凝固点降下度をΔt、溶質のモル分率をx、溶媒の融点をT、溶媒のモル融解エンタルピーをΔHとすると、

Δt=(R(T^2)/ΔH) x

となりますが、(R(T^2)/ΔH)の単位はK(ケルビン)であり、モル分率は無次元量なので、上の式の単位は両辺で一致しています。※(T^2)はTの2乗です。

つぎに、濃度を質量モル濃度 m(溶媒の単位質量に溶ける溶質の物質量)で表示した場合、溶媒のモル質量をMとして、モル分率xとは

x=m/(m + 1/M)

の関係となりますが、希薄溶液では m + 1/M ≒ 1/M とみなせるので

x=m M

したがって、

Δt=(MR(T^2)/ΔH) m

ここで、Mの単位を kg/mol で表わせば(数値としては、溶媒の分子量の0.001倍)、(MR(T^2)/ΔH)の単位は kg K / mol なので、ご質問のものと一致します。

(参考)
http://ostwald.naruto-u.ac.jp/~takeda/class/gr_labwork1/fpdpress/fpdpress.pdf

これは、濃度をどの単位で表示するかの違いです。

希薄溶液で、凝固点降下度をΔt、溶質のモル分率をx、溶媒の融点をT、溶媒のモル融解エンタルピーをΔHとすると、

Δt=(R(T^2)/ΔH) x

となりますが、(R(T^2)/ΔH)の単位はK(ケルビン)であり、モル分率は無次元量なので、上の式の単位は両辺で一致しています。※(T^2)はTの2乗です。

つぎに、濃度を質量モル濃度 m(溶媒の単位質量に溶ける溶質の物質量)で表示した場合、溶媒のモル質量をMとして、モル分率xとは

x=m/(m + 1/M)

の関係となります...続きを読む

Qペーパークロマトグラフィー

今ペーパークロマトグラフィー法を用いてFe(III)、Co(II)、Ni(II)の分析を行っております。そこで展開溶媒としてアセトン塩酸溶液(アセトン10容+濃塩酸1容+水0.5容)を用いて実験をしました。その結果Rf値はFe(III)が0.95、Co(II)が0.45、Ni(II)が0.02となりました。そこで展開溶媒中の塩酸の濃度だけをを3容に増加させて実験したところ、すべてのRf値が増加しました。そこで塩酸が多いほど良く展開されるということがわかったのですが、では塩酸の水素イオンと塩化物イオンのどちらがが影響していると思われるでしょうか?また展開溶媒中のアセトンはどんな働きをしているのでしょうか?どうぞよろしくお願いします。
試料は塩化鉄(III)、塩化コバルト(II)、塩化ニッケル(II)を用いました。

Aベストアンサー

No.1です。

> 塩酸のファクターを求めて正確に塩化ナトリウムの濃度で行ったほうが良いのでしょうか?

前回、「支配的」という言葉を使ったとおり、私自身は
 「水素イオンが主、ただ塩化物イオンの寄与も若干ある」
と推測しています。
従って、「それぞれの寄与率を確認する」という目的で実験を行うのであれば、
ファクターを求めて比較するのが「より望ましい」と言えます。

ただ、実際には、ペーパークロマトの再現精度(→「同一ろ紙上で展開したときの
スポットの相対位置」ではなく、「同じ実験を繰り返した際のRf値」についての話)
はそこまで高くないと思います。
そうすると、実験目的としては「塩化物イオンが主要因かどうかの確認」程度に
留まらざるを得ず、であれば「ファクターまで求めなくても、概算でよい」ということ
になります。


結論;
 『塩酸濃度は濃塩酸の一般的な濃度と使用量を元に計算で出し、「塩酸増量による
  Rf値上昇の主因が塩化物イオンかどうかの確認」を実験の目的とする。』


・・・以上です。


追記;
 前回書き忘れましたが、塩酸中にも水が含まれるので、「塩酸と同体積の水を添加
 した試料」も比較対照として用意した方がいいと思います。
 (・・・これでRf値の増加分が全て埋められてしまったら、「ここまでの説明は一体
  何だったの?」って話になってしまいますけれどね)

No.1です。

> 塩酸のファクターを求めて正確に塩化ナトリウムの濃度で行ったほうが良いのでしょうか?

前回、「支配的」という言葉を使ったとおり、私自身は
 「水素イオンが主、ただ塩化物イオンの寄与も若干ある」
と推測しています。
従って、「それぞれの寄与率を確認する」という目的で実験を行うのであれば、
ファクターを求めて比較するのが「より望ましい」と言えます。

ただ、実際には、ペーパークロマトの再現精度(→「同一ろ紙上で展開したときの
スポットの相対位置」ではなく、「同じ...続きを読む

Q極性が大きい程Rf値は大きくなる??

こんにちは。薄層クロマトグラフィーの実験で、Rf値は展開溶媒の極性が大きくなるほど大きくなるという事をど
こかで読んだのですが、展開溶媒で水とアンモニア水を使って混合比をかえて試料の分離をしたとき、2つの溶媒とも極性が大きいですよね?この場合は極性は特に関係ないのですか?試料が水に溶解しやすいかアンモニア水に溶解しやすいか、それだけの問題ですか?

この実験は、原理などをみると試料と展開溶媒の極性に関わる相互作用がポイントのようですが、具体的にどんな相互作用が起きているのかいまいちよく分かりません…(苦)回答よろしくお願いします!

Aベストアンサー

TLCに限らず、クロマトグラフ法には順相と逆相があります。順相クロマトでは親水性の担体(固定相)に疎水性の溶媒(移動相)を、逆相では疎水性の担体に親水性の溶媒を用います。

従って「極性が大きい程Rf値は大きくなる??」かどうかは順相か逆相かで反対になります。

移動相が水+アンモニア水なら順相ですね。ここでアンモニア水を加える理由は何でしょうか?

これはおそらく担体が酸性で、試料が塩基性の場合、試料が担体と塩を形成してしまい、きちんと担体上を流れていかなくなるため、アンモニア水を加えることで塩の形成を防いでいる、と思われます。

つまり、アンモニア水を加えることは移動相の液性をアルカリ性にすることが目的であって、極性を変えるためでは無いと思いますが、どうでしょう?

もし試料が塩基性物質なら間違いないと思います。

QペーパークロマトグラフィーのRf値と分配比の関係。

化学実験で、ビタミンB2とB12を試料として用いて、水飽和ブタノールを展開液としたペーパークロマトグラフィーを行って、Rf値をもとめました。
そして、次にビタミンB2とB12の2種類の溶媒(水とブタノール)に対する分配比をそれぞれもとめたんです。

(分配比をもとめた時の水とブタノール中の両ビタミンの濃度は、別に測定したモル吸光係数の値から比色法によってもとめました。)

そこで、このRf値と分配比の関係ってなんですか??
考察しなくちゃいけないのですが、どういう関係性があるのかわからなくて…。
どうか、お願いしますっ!!
教えてくださいっ!!m(_ _)m

Aベストアンサー

マルチポストで削除された方に答えてしまったので、こちらにコピペします。

分配比とRf値の大小を関連づけて考察しなさいということです。
分配比は疎水性・親水性の尺度になるでしょうし、Rf値は展開する物質(ビタミン)の、紙(セルロース)および展開溶媒との相互作用(セルロースに吸着されるものと展開溶媒に溶けて移動するもの比率など)の尺度になります。その際に、セルロースの化学構造も念頭において考えると良いでしょう。つまり、水とブタノールの2層系のどちらの層に近いかというようなことを考えれば良いと思います。もっと大胆に書けば、セルロースは化学的に(あるいは極性を考えた場合に)水とブタノールのどちらに近いかということです。

ブタノールに近ければ、ブタノールに溶けやすくなり、分配比もブタノールの側が大きくなるはずであり、ブタノールで展開されやすくなり、Rf値は大きくなるはずです。

もちろん、ビタミンB1とB2の化学構造の比較に基づいた説明も必要です。

・・・セルロースを水に見立てて考えればわかりやすいかな。

Qペーパークロマトグラフィーで分離しない

夏休みの自由研究でペーパークロマトグラフィーしています。
ティッシュペーパーとコーヒーフィルターはほとんど分離しませんでした。
失敗の理由にはどのようなことが考えられるかわかるかた教えてください。
回答でなくても、こうではないかという意見でも結構です。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ペーパークロマトグラフィーは試料(測定したいもの)の親和力の差を利用したものです。

うまく展開できない理由としては、試料とティッシュペーパーやコーヒーフィルターの親和力が高く、展開溶媒(水だと思いますが)との親和力が低いことが考えられます。
よって、展開溶媒に焼酎やホワイトリカー、除光液や燃料用もしくは消毒用アルコールを(薄めて)使ってみてはどうでしょう?
なお、アルコールを使う場合は必ず大人の立会いの下、換気をよくして行ってください。


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