Scheikunde samenvatting hoofdstuk 13: Analysetechnieken
PowerPoint en boek
§13.1 Analyse en onderzoek
Kwantitatieve analyse analyse waarmee je de exacte hoeveelheid van een bestanddeel
onderzoekt
Kwalitatieve analyse analyse waarmee je de bestanddelen in een monster kan identificeren
Scheidingsmethoden
Alle scheidingsmethoden zijn gebaseerd op verschillende eigenschappen van stoffen. Alle
scheidingsmethoden zijn zelden 100% effectief. Dit zijn de belangrijkste scheidingsmethoden:
1) Destilleren en indampen
Berusten op het verschil in kookpunt
Indampen gebruik je als je geïnteresseerd bent in de bestanddelen die zijn opgelost in een
vloeibaar mengsel. Door het oplosmiddel te laten verdampen blijft het opgeloste bestanddeel in
vaste fase over. Indampen is geschikt als de verschillende kookpunten ver uit elkaar liggen
Destilleren geschikt voor mengsels van vloeistoffen met maar een klein verschil in kookpunt.
In destillatieopstelling kan de temperatuur nauwkeurig worden gecontroleerd, waardoor de
vloeistof met het laagste kookpunt wordt afgescheiden en opgevangen destillaat. De
vloeistof(fen) die overblijft noem je het residu.
2) Bezinken en centrifugeren
Berusten op het verschil in dichtheid van stoffen
Bezinken deeltjes met de grootste dichtheid zakt naar de bodem.
Centrifugeren een sneldraaiende beweging zorgt ervoor dat de stof met de grootste dichtheid
naar buiten wordt geslingerd.
3) Filtreren
Berust op het verschil in deeltjesgrootte van stoffen
De grote ongopgeloste deeltjes blijven achter in het filter residu. Terwijl de vloeistof met
eventueel opgeloste deeltjes door het filter heen kunnen en in het filtraat terecht komen.
4) Extraheren
Berust op het verschil in oplosbaarheid tussen stoffen
Wassen het scheiden van gasmengsels, doordat sommige gassen wel oplossen in een
specifiek oplosmiddel en andere niet. Gasstroom wordt door een vloeistof heen geleid en
daardoor wordt het gas dat wel oplost in de vloeistof uit de gasstroom gefilterd.
5) Absorberen
Berust op het verschil in aanhechtingsvermogen
Het toevoegen van een absorptiemiddel zorgt ervoor dat op sommige stoffen een
vanderwaalskracht wordt uitgeoefend, waardoor ze door het absorptiemiddel geabsorbeerd
worden. Niet voor alle stoffen is de vanderwaalskracht even groot scheiding
Reagentia
Reagens stof die een selectieve, waarneembare reactie aangaat met een andere stof, waardoor
de aanwezigheid van die stof zichtbaar wordt gemaakt. Een reagens is gevoeling zelfs een kleine
hoeveelheid stof is genoeg om de verandering te kunnen waarnemen.
§13.2 Chromatografie
, Chromatografie een scheidings- en analysemethode ineen.
De werking van chromatografie
Mobiele fase alle deeltjes die bewegen, voeren de bestanddelen uit het monster mee vanuit het
opbrengpunt. De mobiele fase is een vloeistof of een gas.
Stationaire fase alle deeltjes die stil blijven staan. Dat kan een vaste stof zijn, maar ook een dun
vloeistoflaagje dat is gebonden aan een vast oppervlak en daardoor stilstaat.
Afhankelijk van de aard van de stof zal het zich in de mobiele of stationaire fase bevinden. Er geldt
het volgende evenwicht:
A(stat) ↔ A(mob)
Stof A bevindt zich of in de mobiele fase of in de stationaire fase. Hoe groter de oplosbaarheid in de
stationaire fase, hoe groter de concentratie in de stationaire fase en des te langzamer beweegt de
stof met de mobiele fase mee.
Papierchromatografie
Er wordt bij papierchromatografie gebruik gemaakt van een mengsel van vloeistoffen de
loopvloeistof. Loopvloeistof wordt opgezogen door papier, doordat het een poreuze structuur heeft
en het voornamelijk uit cellulose bestaat (hydrofiele stof). Terwijl de loopvloeistof door het papier
wordt opgezogen, voert het te analyseren stoffen in het monster, analieten, door de capillaire
werking met zich mee naar boven.
Als er een loopvloeistof van ethanol en water wordt gebruikt, zal er een laagje water binden aan het
papier hydrofiele stationaire fase. De concentratie hydrofiele stoffen in de stationaire fase is
groter. Hydrofiele stoffen worden, daardoor meer vertraagd dan hydrofobe stoffen de meest
hydrofobe stoffen komen het hoogst op het papier. Helemaal hydrofobe stoffen zullen helemaal niet
oplossen in de loopvloeistof en blijven op het opbrengpunt zitten.
Chromatogram het resultaat van papierchromatografie.
Dunnelaagchromatografie
Dunnelaagchromatografie levert een betere scheiding dan papierchromatografie. Een TLC-plaatje
bestaat uit een plastic plaatje waarop een dragermateriaal (hydrofoob of hydrofiel) als een dun
laagje poeder is aangebracht fijnere en regelmatigere structuur dan papier, waardoor de totale
bindingsoppervlak wordt vergroot interactie tussen mobiele en stationaire fase wordt groter
betere scheiding mogelijk.
Er wordt bij dunnelaagchromatografie gebruik gemaakt van referentiestoffen stoffen die
vermoedelijk in het monster voorkomen. Deze referentiestoffen worden op hetzelfde TLC-plaatje
aangebracht als het onbekende mengsel. Als in het chromatogram een bestanddeel uit het mengsel
op dezelfde hoogte uitkomt als de referentiestof, kan je aannemen dat het dezelfde stof is.
Invloed van de loopvloeistof
De loopvloeistof bevat zowel de vloeistof die de mobiele fase gaat vormen als de vloeistof die de
stationaire fase gaat vormen loopvloeistof is eigenlijk altijd een mengsel van verschillende
vloeistoffen verschil in polariteit kan ontstaan tussen de mobiele en de stationaire fase.
PowerPoint en boek
§13.1 Analyse en onderzoek
Kwantitatieve analyse analyse waarmee je de exacte hoeveelheid van een bestanddeel
onderzoekt
Kwalitatieve analyse analyse waarmee je de bestanddelen in een monster kan identificeren
Scheidingsmethoden
Alle scheidingsmethoden zijn gebaseerd op verschillende eigenschappen van stoffen. Alle
scheidingsmethoden zijn zelden 100% effectief. Dit zijn de belangrijkste scheidingsmethoden:
1) Destilleren en indampen
Berusten op het verschil in kookpunt
Indampen gebruik je als je geïnteresseerd bent in de bestanddelen die zijn opgelost in een
vloeibaar mengsel. Door het oplosmiddel te laten verdampen blijft het opgeloste bestanddeel in
vaste fase over. Indampen is geschikt als de verschillende kookpunten ver uit elkaar liggen
Destilleren geschikt voor mengsels van vloeistoffen met maar een klein verschil in kookpunt.
In destillatieopstelling kan de temperatuur nauwkeurig worden gecontroleerd, waardoor de
vloeistof met het laagste kookpunt wordt afgescheiden en opgevangen destillaat. De
vloeistof(fen) die overblijft noem je het residu.
2) Bezinken en centrifugeren
Berusten op het verschil in dichtheid van stoffen
Bezinken deeltjes met de grootste dichtheid zakt naar de bodem.
Centrifugeren een sneldraaiende beweging zorgt ervoor dat de stof met de grootste dichtheid
naar buiten wordt geslingerd.
3) Filtreren
Berust op het verschil in deeltjesgrootte van stoffen
De grote ongopgeloste deeltjes blijven achter in het filter residu. Terwijl de vloeistof met
eventueel opgeloste deeltjes door het filter heen kunnen en in het filtraat terecht komen.
4) Extraheren
Berust op het verschil in oplosbaarheid tussen stoffen
Wassen het scheiden van gasmengsels, doordat sommige gassen wel oplossen in een
specifiek oplosmiddel en andere niet. Gasstroom wordt door een vloeistof heen geleid en
daardoor wordt het gas dat wel oplost in de vloeistof uit de gasstroom gefilterd.
5) Absorberen
Berust op het verschil in aanhechtingsvermogen
Het toevoegen van een absorptiemiddel zorgt ervoor dat op sommige stoffen een
vanderwaalskracht wordt uitgeoefend, waardoor ze door het absorptiemiddel geabsorbeerd
worden. Niet voor alle stoffen is de vanderwaalskracht even groot scheiding
Reagentia
Reagens stof die een selectieve, waarneembare reactie aangaat met een andere stof, waardoor
de aanwezigheid van die stof zichtbaar wordt gemaakt. Een reagens is gevoeling zelfs een kleine
hoeveelheid stof is genoeg om de verandering te kunnen waarnemen.
§13.2 Chromatografie
, Chromatografie een scheidings- en analysemethode ineen.
De werking van chromatografie
Mobiele fase alle deeltjes die bewegen, voeren de bestanddelen uit het monster mee vanuit het
opbrengpunt. De mobiele fase is een vloeistof of een gas.
Stationaire fase alle deeltjes die stil blijven staan. Dat kan een vaste stof zijn, maar ook een dun
vloeistoflaagje dat is gebonden aan een vast oppervlak en daardoor stilstaat.
Afhankelijk van de aard van de stof zal het zich in de mobiele of stationaire fase bevinden. Er geldt
het volgende evenwicht:
A(stat) ↔ A(mob)
Stof A bevindt zich of in de mobiele fase of in de stationaire fase. Hoe groter de oplosbaarheid in de
stationaire fase, hoe groter de concentratie in de stationaire fase en des te langzamer beweegt de
stof met de mobiele fase mee.
Papierchromatografie
Er wordt bij papierchromatografie gebruik gemaakt van een mengsel van vloeistoffen de
loopvloeistof. Loopvloeistof wordt opgezogen door papier, doordat het een poreuze structuur heeft
en het voornamelijk uit cellulose bestaat (hydrofiele stof). Terwijl de loopvloeistof door het papier
wordt opgezogen, voert het te analyseren stoffen in het monster, analieten, door de capillaire
werking met zich mee naar boven.
Als er een loopvloeistof van ethanol en water wordt gebruikt, zal er een laagje water binden aan het
papier hydrofiele stationaire fase. De concentratie hydrofiele stoffen in de stationaire fase is
groter. Hydrofiele stoffen worden, daardoor meer vertraagd dan hydrofobe stoffen de meest
hydrofobe stoffen komen het hoogst op het papier. Helemaal hydrofobe stoffen zullen helemaal niet
oplossen in de loopvloeistof en blijven op het opbrengpunt zitten.
Chromatogram het resultaat van papierchromatografie.
Dunnelaagchromatografie
Dunnelaagchromatografie levert een betere scheiding dan papierchromatografie. Een TLC-plaatje
bestaat uit een plastic plaatje waarop een dragermateriaal (hydrofoob of hydrofiel) als een dun
laagje poeder is aangebracht fijnere en regelmatigere structuur dan papier, waardoor de totale
bindingsoppervlak wordt vergroot interactie tussen mobiele en stationaire fase wordt groter
betere scheiding mogelijk.
Er wordt bij dunnelaagchromatografie gebruik gemaakt van referentiestoffen stoffen die
vermoedelijk in het monster voorkomen. Deze referentiestoffen worden op hetzelfde TLC-plaatje
aangebracht als het onbekende mengsel. Als in het chromatogram een bestanddeel uit het mengsel
op dezelfde hoogte uitkomt als de referentiestof, kan je aannemen dat het dezelfde stof is.
Invloed van de loopvloeistof
De loopvloeistof bevat zowel de vloeistof die de mobiele fase gaat vormen als de vloeistof die de
stationaire fase gaat vormen loopvloeistof is eigenlijk altijd een mengsel van verschillende
vloeistoffen verschil in polariteit kan ontstaan tussen de mobiele en de stationaire fase.
