RAPOR

TARİH:22 /05/2018

DENEY NO:11 ADI-SOYADI:FERİDE BAHÇECİ

DENEYİN ADI:Organik Bileşeiklerin Ayırma ve Saflaştırılmasında Kromatografik Yöntemler (Tükenmez kalemdeki karışımların belirlenmesi,metilen mavisi ve metil oranjın ayrılması).

DENEYİN AMACI:Kolon ve kağıt kromatografisi yöntemiyle tükenmez kalemdeki karışımların belirlenmesi ve metilen mavisi-metil oranjın ayrılması.

DENEYDE KULLANILAN MALZEMELER:TLC levhası,beher,erlen,kolon,tükenmez kalem,spatül,damlalık,şale(çözücü tankı),süzgeç kağıdı,kapiler tüp,huni,petri kabı,saat camı,spor,kıskaç.

DENEYDE KULLANILAN KİMYASALLAR:

Kim

yasa

lAd

ı

Form

ülü

Bulu

nduğ

uHa

l

Mol

ekül

Ağ

ırlığ

ı(g

/mol

)Er

ime

Nok

tası/

Kayn

ama

Nok

tası(

0 C)Yo

ğunl

uk(g

/cm

3 )

R.S

Sem

bolle

ri

ETİL ALKOL C2H5OH SIVI 46,0684 K.N:78.4 0,789

H225,H319,P210,P240,P305+P351+P338,P403+P233,R11,S7-16

ALÜMİNYUM OKSİT

Al2O3 KATI 101,96 E.N:2050 3,94P260,S22

ETİL ASETAT C4H8O2 SIVI 88,11 K.N:77 0,90

H225,H319,H336,EUH066,P210,P240,P305+P351+P338,P403+P233,R11-36-66-67,S16-26-33

HEKZAN

C6H14 SIVI 86,18 K.N:69 0,66

H225,H305,H315,H336,H361,H373,H411,P210,P240,P273,P301+P330+P331,P302+P352,P314,P403+P233,R11-38-48/20-62-65-67-51/53,S9-16-29-33-36/37-61-62

METİLEN MAVİSİ

C16H18Cl

N3SKATI 319,86

METİL ORANJC

14H14N3

NaO3SKATI 327,34 E.N:>300

H301,P308+P310,R25,S37-45

Güvenlik Sembolleri:

H225:Kolay alevlenir sıvı ve buhar.

P210:Isıdan,sıcak yüzeylerden,kıvılcımlardan,açık alevlerden ve diğer tutuşma kaynaklarından uzak tutun.

P240:Topraklama,bağlama kabı ve alıcı ekipmanı.

P403+P233: İyi havalandırılmış bir yerde saklayın.Konteynırı sıkıca kapalı tutun.

R11: Son derece yanıcı.

S7-16:Konteynırı sıkıca kapalı tutun.Tutuşturucu kaynaklardan uzak tutun-sigara içmeyin.

P260: Tozları solumayın.

S22: Toz solumayın.

R11-36-66-67: Son derece yanıcıdır.Gözlere zarar verir.Tekrarlanan maruz kalma,ciltte kuruluğa ve çatlamaya neden olabilir.Buharları uyuşukluğa ve baş dönmesine neden olabilir.

S16-26-33: Konteynırı sıkıca kapalı tutun.Tutuşturucu kaynaklardan uzak tutun-sigara içmeyin.

H361:Hasara neden olabilir.

H373.Solunduğunda uzun süre veya tekrarlanan maruz kalma sonucu organlarda hasara neden olabilir.

H411:Sucul ortamda uzun süre kalıcı etkilere karşı toksiktir.

P273:Çevreye salınmasından kaçının.

P314:Kendinizi iyi hissetmiyorsanız tıbbi tavsiye,yardım alın.

P403+P233:İyi havalandırılmış bir yerde saklayın,Konteynırı sıkıca kapalı tutun.

R11-38-48/20-62-65-67-51/53:Yüksek derecede yanıcıdır.Cildi tahriş eder.Zararlı;solunduğunda uzun süre maruz kalındığında sağlığa ciddi zarar verme tehlikesi.Yetersiz doğurganlık riski.Zararlı;yutulduğunda akciğerde hasara yol açabilir.Buharları uyuşukluğa ve baş dönmesine neden olabilir.Sudaki organizmalar için toksik olabilir.Su ortamında uzun süreli olumsuz etkiler.

S9-16-29-33-36/37-61-62:Konteynırı iyi havalandırılmış bir yerde saklayın.Tutuşturucu kaynaklardan uzak tutun,sigara içmeyin.Kanalizasyona boşaltmayın.Statik deşarja karşı tedbir alın.Uygun koruyucu giysi ve eldiven kullanın.Çevreye serbest bırakmayın.Özel talimatlara,güvenlik bilgi formlarına başvurun.Yutulduğunda,kusturmaya çalışmayın;derhal tıbi yardım alın ve kabı ya da etiketi gösterin.

H301:Yutulması halinde toksiktir.

R25:Yutulması halinde toksiktir.

S37-45:Uygun eldiven giyin.Kaza halinde veya kendinizi iyi hissetmiyorsanız hemen bir doktora başvurun.Mümkünse etiketi gösterin.

H315:Ciltte tahrişe neden olur.

H319:Ciddi göz tahrişine neden olur.

H336:Uyuşukluğa veya baş dönmesine neden olabilir.

P302+P352:Ciltle temas halinde:Bol sabun ve su ile yıkayınız.

P305+P351+P338:Göz ile teması halinde su ile birkaç dakika dikkatlice durulayın.Varsa ve yapılması kolaysa kontak lensleri çıkarın.Durulamaya devam edin.

P301+P330+P331:Yutulması halinde;Ağzı çalkalayın.Kusturmaya çalışmayın

P308+P310:Maruz kalmış veya ilgili ise;hemen zehir merkezi veya doktora başvurunuz.

TEORİK BİLGİ:

Kromatografi: Kromatografi geçen yüzyılın başında Rus botanikçi Mikhail Tsweet tarafından bulunmuştur. Tsweet bitki pigmentlerini ayırmak için,çözeltileri kalsiyum karbonat içeren bir kolondan geçirerek kolorofil ve ksantofilleri ayırmıştır. Ayrılan pigmentler kolonda renkli bantlar şeklinde görüldüğü için,Yunanca renk anlamına gelen chroma ve yazmak anlamına gelen graphein sözcüklerini birleştirerek,bu tekniğe kromatografi adını vermiştir.

Kromatografi bir ayırma tekniğidir.Örnek içerisindeki bileşenler bireysel olarak ayrılarak kantitatif olarak belirlenir.Kromatografide ayrılacak bileşenler iki faz (sabit faz ve hareketli faz) arasında dağılıma uğrar.Bu fazlardan birini geniş bir yüzey alanına yayılmış sabit bir yatak oluştururken, diğer faz hareketli olup, sabit fazın üzerinden akarak ilerler.Bu iki faz birbiriyle temas halinde olup, karışmazlar.Bir karışımdaki bileşenlerin her türlü fiziksel ve kimyasal özellikleri ne kadar farklı olursa, söz konusu karışım o kadar iyi ayrılabilir.Sistemde en az alıkonan bileşen önce taşınır, daha kuvvetle tutulan bileşen ise daha geç çıkar.Sabit faz katı veya sıvı olabilir. Hareketli faz da gaz veya sıvı halde bulunabilir.

Kromatografik ayırmalar,biri sabit öteki hareketli olan iki faz arasında gerçekleştirilir.Ayrılması istenen madde veya maddeler çözünmüş halde hareketli faza ilave edilir.Hareketli faz sıvı ,gaz veya süper kritik bir akışkan olabilir.Hareketli faz bir kolon içinde,ya normal gravitasyon kuvvetiyle veya basınçla kolondaki sabit faz içinden aşağı doğru indirilir.Bu indirme esnasında hareketli fazda çözünmüş halde bulunan maddelerle sabit faz arasında fiziksel ve kimyasal bazı çekim kuvvetleri meydana gelir.bu çekim kuvvetleri her madde için ayrıdır.Bundan dolayı hareketli faz,sabit faz içinden veya yüzeyinden aşağıya doğru inerken içinde bulunan maddelerin kolon içindeki hızları farklı farklı olur.Sabit fazla arasındaki çekim kuvveti en az olan kolon içinde en hızlı yol alırken ,sabit fazla arasındaki çekim kuvveti en çok olan,en yavaş yol alır. Kolonun tepesinden aynı anda bırakılan maddeler kolonun altına farklı zamanlarda ulaşırlar. İşte bu esnada her maddenin tanecikleri kendi aralarında kümeler meydana getirerek kolondan aşağıya doğru bantlar halinde yol alırlar. Ayrılması istenen maddeler renkliyse, her madde kolonda ayrı ve renkli bir bant(halka)halinde görülür.Bu renkli bantların kolonun alttaki ucundan çıkmaları gözle takip edilebilir.ve bu bant şeklindeki çözeltiler farklı kaplara alınarak bir karışımdan ayrılmış olurlar. Bunun için kolonun alt ucuna bir musluk takılabilir. Bu arada iki hususun altını çizmekte yarar var.

Sabit faz hareketli fazda hiç çözünmez.Kolay anlaşılır olması için burada açıklamalar kolon kromatografisi üzerinde yapılmıştır.

Kromatografi yöntemleri fiziksel olarak,

Kolon Kromatografisi Düzlem (kağıt,ince tabaka) Kromatografisi olmak üzere ikiye ayrılır.

Kolon üzerinde kurulan kromatografiler de yukarıda da söylendiği gibi hareketli faz kolondaki sabit faz içinden geçerek kolonun altına iner.

Düzlem üzerine kurulan kromatografi de hareketli faz (ortam) ya kapiler olaylarla veya yerçekimi (gravitasyon) kuvvetiyle hareket eder.Bu tür kromatografiler de sabit faz,ya düz bir levha üzerine muntazam olarak yayılmış özel bir madde (silika jel,alüminyum oksit gibi)veya kağıt gibi lifli bir maddedir.Bu iki tür kromatografi de kurulan dengeler ve teoriler aynıdır.

 Adsorpsiyon Kolon Kromatografisi

Genel olarak sabit faz olarak ince öğütülmüş kalsiyum karbonat ,alüminyum oksit,talk,slikajel gibi maddeler,hareketli faz olarakda,su,alkol,aseton,kloroform,toluen,gibi çözücüler kullanılabilir.Gerek hareketli,gerekse sabit fazların seçimi oldukça ampiriktir.Hangi hareketli fazla hangi sabit fazın iyi sonuç vereceği ancak denenerek bulunur.Seçilen sabit faz,bir büretin alt kısmına pamuk veya cam pamuğu konduktan sonra sıkıca doldurulur.Doldurma sabit faz olarak kullanılacak madde,analizi yapılacak numunenin çözüldüğü çözücüde bir beherde iyice karıştırılarak bulamaç haline getirilir.Karıştırma hava kabarcıkları kalmayana kadar devam eder.Ondan sonra numuneyi ihtiva eden çözücü kolona yukarıdan aşagıya verilir.Maddelerin yerleri kolonda ayrı ayrı görülünceye kadar kolonun tepesinden çözücü ilave edilir.

Çeşitli maddelerin adsorplayıcı tabaka veya sabit tabaka üzerinde adsorplanma dereceleri farklı olduğundan, kromatogram esnasında maddeler yukarıdan aşagıya farklı yerlerde toplanır.Maddeler farklı renklerdeyse yerleri kolaylıkla tespit edilir.

 Partisyon Kromatografisi

Partisyon kromatografisi en kuvvetli ayırma metotlarından birisidir.Bu metotla özellikleri birbirine çok yakın maddeler ayrılabilir.Örneğin;bir protein hidrolizinden meydana gelen amino asitler,şeker türevleri,alkoller bu yöntemle ayrılır.

Jel Filtrasyon Kromatografisi

Molekül büyüklüklerine göre ayrılırlar. Doğal jel olarak selüloz, yapay olarak sphodex kullanılır. Bu katı, kullanılan çözücüyle şişer ve jel halini alır. Küçük moleküller difüzyonla kolonu terk ederler. En son en küçük moleküller kolonu terk eder. En başta büyük moleküller difüze olmadan terk eder.

Kağıt Kromatografisi

Kağıt kromatografisinde bir birinde az çözünen iki sıvı kullanılır. Bunlardan birisi genellikle sudur. Analizi yapılacak sulu maddeden kapiler bir boruyla alınan bir kısım,süzgeç kağıdının alt kısmında bir noktaya emdirilir ve orada kurutulur,bir leke meydana getirilir.Bu leke suyla doyurulmuş bir organik çözücü içine daldırılır.Suyla doyurulmuş çözelti kağıtta yükselirken beraberinde bu leke içindeki maddeleri sürükler ve çeşitli lekeler meydana gelir.Maddeler renkliyse lekeler kolaylıkla görülür.Renkli değilse bir ayıraçla ayrılır.

Bir filtre kağıdı içinde örnek olan çözeltiye batırılırsa, çözelti kağıt boyunca yükselir. Çözelti içinde farklı iyonlar birbirinden farklı hızlarda yükselir. Böylelikle iyon grupları birbirinden ayrılmış olur. Daha sonra bu filtre kağıdı özel çözeltilerle banyo edilir. Daha sonra elementlerin cinsi bantların renklerine göre ve aldıkları konumlara göre saptanır.

Bu yöntemin en iyi tarafı kimyasal yolla birbirinden ayrılması zor olan minerallerin bu yöntemle kolayca ayrılabilmesidir. Ancak bu deneyin yapılması için ortamdaki rutubet oranının çok düşük olması gerekir.

Kromatografide yapılan ayrımın esası,mobil faz eşliğinde verilen örneğin sabit faz içinde, sabit fazla girdiği etkileşimlere bağlı olarak kolondan farklı zamanlarda çıkmalarına dayanır.Dakika cinsinden ölçülen bu değer, çıkış   zamanı veya alıkonma   zamanı   (retention   time,   RT) olarak adlandırılır.Kullanılan hareketli faza göre gaz   kromatografi ve sıvı   kromatografi olarak isimlendirilen iki genel tip kromatografi yöntemi vardır.Sıvı kromatografi de kendi içinde ayrımda kullanılan fizikokimyasal parametreye ve yapılan işleme göre de adlandırılmaktadır(örnek: iyon değişim kromatografisi, ters faz kromatografisi, jel filtrasyon kromatografisi verilebilir).Günümüzde,daha yüksek basınçta mobil faz verilmesini sağlayarak daha yüksek çözünürlükte ayrım yapılmasını sağlayan yüksek basınçlı/performans sıvı kromatografisi (HPLC) yaygın olarak kullanılmaktadır.Ayrıca son yıllarda HPLC’ye göre daha fazla basınçla çalışan ultra basınçlı/performans sıvı kromatografi (UPLC) tekniği de kullanılmaya başlanmıştır.

TLC kullanma amaçları:

Kullanılan madde sayısının bulunması.

RF sürelerinin bulunması.

Saflığın bulunması.

İki bileşiğin aynı olduğunun gösterilmesi.

Uygun çözücünün bulunması.

DENEYİN YAPILIŞI:

KAĞIT KROMATOGRAFİSİ:Bir süzgeç kağıdı dikdörtgen şeklinde kesildi ve kağıt üzerine çizgi çekildi,çizginin üzerine tükenmez kalemle birer noktaya mavi,mor,sarı,kırmızı renk,son spota mavi,mor,sarı,kırmızı,yeşil renk karışımı işaretlenerek boyandı ve içerisinde yüzeyini ıslatacak kadar etil alkol bulunan şalenin içerisine konuldu ve petri kabı ile üstü kapanarak oluşacak durumlar gözlemlenildi(yürüdüklerinde oluşan renkler belirlendi ve yürüme hızları belirlendi).

İNCE TABAKA KROMATOGRAFİSİ (TÜKENMEZ KALEMDEKİ KARIŞIMLARIN BELİRLENMESİ):Kesilerek hazırlanan dikdörtgen şeklindeki TLC levhalarının örnek yükleme kısmına tükenmez kalemle noktalara mor,mavi,turuncu ve son spota renklerin karışımı işaretlenilerek boyandı ve içerisinde yüzeyini ıslatacak miktarda etil alkol bulunan şale(çözücü tankı)’nin içerisine bırakıldı ve saat camı ile üstü kapatıldı.Yürüme hızlarına bakılarak oluşan renkler gözlemlenildi.

#Bir 100 mL’lik behere 1 spatül ucu kadar metilen mavisi-metil oranj eklendi ve birkaç damla etil alkolde çözündü,yeşil renkli çözelti oluşturuldu.Bu karışımdan kapiler tüple bir miktar alınarak TLC levhasının bir noktasına damlatıldı,bu işlem diğer bir TLC levhasına da tekrarlanıldı.TLC levhalarından biri içerisinde su bulunan bir behere bırakıldı ve yürütmesi kontrol edildi.Burada metil oranj yürüdü(turuncu),diğer levhayı da içerisinde etil alkol bulunan beherde bırakarak yürütmesine bakıldı.

#1:1 oranda beherde hazırlanılan etil asetat ve hekzan karışımının içerisine metil oranj ve metilen mavisinin etil alkolde çözeltisi TLC levhasına damlatılarak bırakıldı.Burada yürüme gerçekleşmedi.

KOLON KROMATOGRAFİSİ:Bir miktar alüminyum oksit beher içerisine huni ile alındı ve etil alkolle karıştırıldı,hazırlanılan karışım kolona huni ile dolduruldu ve kolonun musluğu açılarak beher içinde etil alkol çözücüsü toplanıldı ve kolonun çevresini gezdirerek ıslatacak şekilde damlalıkla hazırlanılan metil oranj-metilen mavisi karışımı eklendi ve burada musluk açılarak yürümelerine bakıldı,diğer bir kolonda alüminyum oksit ile saf su karışımı dolduruldu ve hazırlanılan karışım damlatıldı,musluk açılarak yürüme hızlarına bakıldı.

METİLEN MAVİSİ

METİL ORANJ

GÖZLEMLER:

Kağıt ve ince tabaka kromatografisinde çözücü içine daldırılan kağıt ve levhalarda işaretlenen renklerin yürüdüğü gözlemlenildi.Etil asetat ve hekzan çözücüsünde TLC levhasına işaretlenen renklerin yürütmesine bakıldı ve bu çözücü içinde yürüme gerçekleşmedi.

Kolon kromatografisinde başlangıçta kolona alüminyum oksitin etil alkolle çözeltisi aktarıldı.

Aktarılan çözeltideki fazladan etil alkol bir behere musluk açılarak geri aktarıldı.

Kolonun içerisine kapiler tüple alınan metiloranj-metilen mavisinin etil alkoldeki çözeltisi damlalıkla eklendi ve yeşil bir renk aldı.

Çözelti karışık bir renk aldı ve maviye yakın bir renkte madde erlenin içerisine musluk açılarak toplanıldı.

Madde toplanıyor.Bu sefer yukarıdan çözücü olarak saf su eklendi ve beklerek,istenilen sonuç alınamadığından reaksiyon durduruldu.

Su ile hazırlanılan alüminyum oksit çözeltisi kolona aktarıldı ve musluk açılarak fazla çözücü ortamdan alındı.

Kolonun içerisine damlalıkla hazırlanılan metil oranj-metilen mavisinin etil alkoldeki çözeltisi kolonun etrafına iyice yayılarak damlatıldı.

Kolonun içerisine ayrılacak olan çözelti eklendikten sonraki durumu.

Daha sonra musluk açıldı ve kolondaki mavi renkteki metilen mavisi çözeltiden ayrılmış olarak saf elde edildi.

Mavi renkteki metilen mavisi toplandıktan sonra yukarıda sarı renkte metil oranj oluştu ve bunu ayırmak için bu defa çözücü olarak kolona etil alkol eklendi.

YORUMLAR:Bir çözücüde polarite farkı değişir,su etil alkole göre daha polardır.Polariteye göre ilerleyişini tespit etmek için farklı çözücülerle deney tekrarlandı.Bir maddenin polaritesinden daha polar olan bir çözücü kullanılmamalıdır,eğer kullanılırsa maddeyi anında aşağıya indirir ve ayrım gerçekleşemez.Kolon kromatografisinin kullanım amacı bir karışım var ve istenilen temel bir ürün var bunu ayırmak için kullanılır.TLC levhasını kullanma amacımız maddeler için uygun çözücüyü bulmak olabilir,içerisindeki madde sayısını bulmak,maddenin saflığını bulmak olabilir.Ayrılan maddelerin saflığı spektroskobik yöntemlerle anlaşılabilir.Düzlem kromatografisindeki amaç karışım içindeki maddelerden birinin daha hızlı sürüklenmesiyle ayrılmasıdır.Kolon içerisine konan maddenin miktarı;alıkonma faktörüne bağlı olarak slikajel miktarı ayarlanır.Kolonun yüzey alanı da maddenin ayırt edilebilmesinde etkilidir,küçük kolonda ilerleme sağlıklı gerçekleşmedi.Kolon içerisindeki silikajeli arada boşluk kalmayacak şekilde sıkıştırarak homojenleştiriyoruz ki madde kolon içinde rahat bir şekilde ilerleyebilsin.İki maddeyi saf ayırmak için kolon yatağı düz

Etil alkol çözücüsü eklendikten sonra musluk açıldı ve bu defa metil oranj bir beher içerisinde toplanıldı.

En son olarak kolon kromatografisi yöntemiyle birbirinden ayrılan aki çözelti saf olarak elde edildi.Mavi renkte olan metilen mavisi,sarı renkteki metil oranj çözeltisidir.

olmalıdır.Kağıt ve ince tabaka kromatografisinde çözeltilerin üzerini petri kabı ile kapatmamızın nedeni çözücünün buhar basıncını dengelemek ve çözücünün uçmamasını sağlamaktır.Kolon kromatografisin de sabit faz olarak alüminyum oksit çözeltisi kullanıldı.Bir süzgeç kağıdı,içinde örnek bulunan bir çözeltiye daldırılırsa,çözelti kağıt boyunca yükselir.Çözelti içinde birbirinden farklı iyonlar farklı hızlarda yükselir.Böylece iyonlar birbirinden ayrılmış olurlar.Daha sonra bu süzgeç kağıdı farklı çözeltilerden geçirilir,elementlerin cinsleri bantların renklerine göre ve aldıkları konuma göre belirlenir.Hareketli ve durgun fazların seçimi oldukça uğraş gerektirir,hangi hareketli fazla hangi durgun fazın iyi bir ayrılma gerçekleştirebileceği ancak denenerek bulunmalıdır.Maddeler farklı renklerdeyse yerleri kromatografik yöntemler kullanılarak kolaylıkla tespit edilebilir.

YARARLANILAN KAYNAKLAR:

www.filozof.net.com

www.kimyaevi.org