Dass sich Farben aus unterschiedlich Farben mischen lassen weißt du sicherlich, aber wie bekommst du diese wieder auseinander? Zum Glück laufen manche Farbstoffteilchen schneller als andere!
Was du dafür brauchst
Filterpapier (es geht auch ein weißer Kaffeefilter oder Löschpapier), verschiedenfarbige Filzstifte, ein Bleistift und ein Lineal. Außerdem brauchst du ein hohes und breites Gefäß, zum Beispiel ein Becherglas oder ein Marmeladenglas und einen kleinen flachen Teller. Natürlich benötigst du auch Wasser, welches bei der Auftrennung der Farben hilft und eine Pinzette.
Wie funktioniert das?
Die meisten Farben von Filzstiften sind aus mehreren Farbstoffmolekülen (= kleine farbige Teilchen) zusammengesetzt. Diese Farbstoffmoleküle haben unterschiedliche polare und unpolare Eigenschaften (schau dir zu diesem Thema das Video zur Teilchenparty mit Milch an). Die blauen Farbstoffmoleküle im Video sind polarer als die gelben Farbstoffmoleküle, d.h. sie haben mehr Ladungen, hier gekennzeichnet durch das Plus Symbol (Bild 1). Dadurch, dass die blauen Teilchen polarer sind, wechselwirken sie stärker mit Wasser und werden daher schneller vom Wasser nach oben getragen als die gelben Teilchen. Die Trennung der einzelnen Farbstoffkomponenten beruht also auf den polaren und unpolaren Eigenschaften dieser Teilchen und ihrer verschieden starken Wechselwirkung mit dem polaren Wasser.
Um zu bestimmen, welches Farbstoffmolekül am stärksten polar ist kann der Rf-Wert bestimmt werden. Dazu wird die Laufstrecke des Farbstoffmoleküls (Strecke a) durch die gesamte Laufstrecke des Wassers (Strecke b) geteilt (Bild 2). Der Rf-Wert liegt immer zwischen null und eins: je näher er an 1 liegt, desto polarer und je näher der Wert bei null ist, desto unpolarer ist das Farbstoffmolekül.
Für dein eigenes Labor:
Warum sind Trennverfahren so wichtig?
Trennverfahren werden eingesetzt, wenn man einzelne Stoffe aus einem Stoffgemisch abtrennen möchte oder ein Stoffgemisch in die einzelnen Komponenten zerlegen möchte. Ein einfaches Trennverfahren, was du sicherlich kennst, ist es Flecken aus der Kleidung zu waschen. Hierbei wird der Fleck durch die amphiphile Seife (sowohl polar als auch unpolar) wasserlöslich gemacht und kann so von der Kleidung getrennt werden.
Das Trennverfahren des im Video gezeigten Experiments, welches durch die verschiedenen Polaritäten der Moleküle entsteht, gehört zu einem der wichtigsten Trennverfahren in der Chemie, Pharmazie und der Biotechnologie. Hier wird dieses Verfahren als Chromatographie bezeichnet und dient zur Aufreinigung von bestimmten Molekülen. Zum Beispiel will man ein Medikament besonders rein haben, damit andere Stoffe keine unerwünschten Nebenwirkungen hervorrufen und nutzt so die Chromatographie, um das Medikament von den anderen Stoffen zu trennen.
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