PoznÁvacÍ blok „Papier a kvapaliny“
Popis aktivít

Chromatografia - zhodnocovanie

Získané poznatky o nasávaní kvapalín papierom možno osadiť do kontextu využitia papiera na separáciu a identifikáciu zložiek kvapalných zmesí a roztokov – papierovej chromatografie.

Časová náročnosť: 20 minút

Pomôcky: filtračný (prípadne chromatografický) papier, čierne vo vode rozpustné fixky rôznych značiek (treba si vopred otestovať niekoľko značiek a vybrať tie, ktorých chromatografia je zreteľne odlišná), prípadne fixky rôznych farieb

Metodika: Experiment možno uviesť ako fiktívny detektívny príbeh. Napríklad: „Ráno bola fixkou počmáraná výsledková listina zavesená na nástenke. Chceme zistiť, kto mohol byť vandalom. Máme k dispozícii fixky od troch podozrivých a dôkazový materiál. Ktorá fixka sa zhoduje s fixkou zaistenou na mieste činu?“ Žiaci individuálne alebo v skupinách navrhujú spôsoby porovnávania – hrúbka čiary, priame vizuálne porovnanie farby čiary, zisťovanie, či je fixka rozpustná vo vode, zistenie zložiek farby fixiek – „porovnanie rozpitých fixiek“.
Aby sme mohli porovnávať farbené zložky fixiek, použijeme papierovú chromatografiu. Na chromatografický, alebo filtračný papier nakreslíme v jednej línii aspoň centimeter od okraja papiera značky zaistenou fixkou a podozrivými fixkami. Spodný okraj papiera ponoríme do vody, tzv. mobilnej fázy, ktorá vzlína vplyvom kapilárnych síl nahor papierom a vezme so sebou aj častice farbív nanesených na papieri. Samotné značky nie sú do vody ponorené. Jednotlivé zložky farbív sú k vláknam papiera priťahované rôznou silou a preto sú mobilnou fázou unášané rôznou rýchlosťou. Po určitom čase sa tak škvrna nanesených farbív rozdelí na viacero škvŕn v rôznej vzdialenosti od štartu.
Je čierna fixka naozaj čierna? Aké farbivá obsahuje? Obsahuje každá čierna fixka rovnaké zložky farbiva? Je pomerné zastúpenie jednotlivých farebných zložiek v každej čiernej fixke rovnaké?
Porovnať tiež možno vhodnosť rôznych druhov papiera na použitie v papierovej chromatografii. Potrebný je dostatočne savý papier. Nehomogénny papier, v ktorom stúpa kvapalina nerovnomerne môže skresliť výsledky.

Čo možno oceniť: schopnosť navrhnúť viacero spôsobov porovnávania podozrivých fixiek s dôkazným materiálom, schopnosť formulovať ďalšie „výskumné“ otázky

Skúsenosti: Počas tábora bola aktivita súčasťou záverečnej hry „Detektívka“ zameranej na kriminalistické metódy skúmania dokumentov. Deti jej venovali len 10 minút. Boli prekvapené, že vo farbivách niektorých čiernych fixiek sa papierovou chromatografiou zreteľne oddelila červená a modrá zložka. Zistili, že niektoré značky fixiek sú pri takomto skúmaní neodlíšiteľné: „možno farbivá použité v týchto fixkách vyrába tá istá firma, ale dá ich do fixiek rôzneho dizajnu“, „možno majú viacerí výrobcovia to isté zloženie farbiva pre čierne fixky“. Deti neskúmali zloženie farbív farebných fixiek.