Inhoudsopgave
Inleiding 2
Verkenning onderwerp Chlorofyl 3
Eerste experiment 12
Tweede experiment 18
Derde experiment 23
Vierde experiment 26
Rf-waarde en identificatie van de gesplitste stoffen 28
Bijlagen 36
Inleiding
Voor u ligt mijn profielwerkstuk over chlorofylchromatografie.
Ik heb dit onderwerp gekozen omdat het mij een leuk en praktisch onderwerp leek. Ik wilde graag een biologisch onderzoekje doen en het sprak mij aan om met het onderwerp chlorofyl iets te doen. Naar literaire studie was ik tot de conclusie gekomen dat bij het onderwerp chlorofyl, chromatografie een goed uitvoerbaar proefje is. Hierna besloot ik mijn profielwerkstuk over chlorofylchromatografie te doen.
Allereerst heb ik informatie verzameld over chlorofyl, fotosynthese, chromatografie en papierchromatografie.
In dit verslag beschrijf ik het onderzoek dat ik heb verricht om door chlorofyl te scheiden en hierdoor iets over de herkomst van deze bladgroenkorrels te kunnen zeggen.
Ik ga een onderzoekje doen waarmee ik aan probeer te tonen of een plant in de schaduw heeft gestaan of in de zon. Dit doe ik d.m.v. chromatografie van het bladgroen van twee verschillende planten.
Ik bedank mevrouw Hoogwijk en mijnheer Jongsma voor de inspirerende begeleiding van dit onderzoek.
Verkenning onderwerp Chlorofyl
In planten zitten Meristemen. Meristemen zijn groepen stamcellen, dit zijn cellen waarmee planten zich ontwikkelen. In die Meristemen komen proplastiden voor.
Al naar gelang van de functie van de uitgroeiende cel ontwikkelen de proplastiden zich tot een bepaalde plastide. Plastide is een verzamelnaam van vele organellen(delen van een cel met een specifieke functie in een cel).
Ik vertel nu wat over een aantal organellen die iets te maken hebben met chlorofyl, dat in de organel chloroplast voorkomt.
Er zijn vier organellen die specifiek in planten voorkomen, dit zijn chromoplasten, leukoplasten, chloroplasten en amyloplasten.
Allereerst wil ik één organel specifiek beschrijven. Chromoplasten zijn als het ware de kleurstof van planten. Er zijn verschillende soorten kleurstof, of pigment, zoals men dat wetenschappelijk noemt. Hieronder geef ik de soorten pigment weer die in planten voorkomen.
- B-caroteen, of Béta-caroteen: Deze zorgt voor de oranje kleuren in vruchten. B-caroteen wordt ook wel pro-vitamine A genoemd omdat ons lichaam deze stof omzet in retinol(vitamine A).
- A-caroteen, of Alfa-caroteen: Deze zorgt samen met B-caroteen voor de oranje en rode kleur in vruchten.
- Luteine: de gele kleurstof in planten, groenten en fruit. Deze beschermt het ook tegen o.a. fel zonlicht.
- Violaxanthol
- Chlorofyl-a: de groene kleurstof in planten, deze zorgt voor fotosynthese in de plant.
- Chlorofyl-b: lichtgroen, deze zorgt samen met chlorofyl-a voor fotosynthese in de plant.
Als tweede leg ik uit wat een leukoplast is. Dit is een organel dat glucose(suiker) omzet in zetmeel. Leukoplasten worden ook wel zetmeelkorrels genoemd.
Amyloplasten zijn verder gespecialiseerde leukoplasten. Zij zetten glucose om in zetmeel.
Chloroplasten komen aan hun naam door de vertaling uit het Grieks. Chloros betekent hierbij groen en plast betekent vorm. Dus een groene vorm. Een andere naam voor Chloroplast is bladgroenkorrel. De Chloroplasten kunnen overgaan in Chromoplasten. Hierdoor verkleuren de bladeren in de herfst.
Ik heb verschillende organellen beschreven. Vervolgens wil ik dieper ingaan op chlorofyl. Het chlorofyl bevindt zich in de chloroplasten.
Chlorofyl
In deze paragraaf beschrijf ik wat Chlorofyl is en wat voor functies het heeft.
De naam chlorofyl is afkomstig van de Griekse woorden chloros (Gr.: χλωρόσ = groen) en fillon (Gr.: φύλλον = blad).
Chlorofyl komt voor in verschillende vormen. Hierbij onderscheiden wij chlorofyl-a, chlorofyl-b, chlorofyl-c1, chlorofyl-c2 en chlorofyl-d. Alleen de vormen chlorofyl-a en chlorofyl-b komen in planten voor.
Chlorofyl is de stof in planten die ervoor zorgt dat een plant groen is. De groene kleur krijgt chlorofyl doordat het van het lichtspectrum alleen de kleur groen terugkaatst. Hierdoor zien wij een groene kleur.
Ter illustratie van bovenstaande tekst kun je in de onderstaande grafiek aflezen welke kleuren Chlorofyl absorbeert. Chlorofyl b absorbeert de donkerdere kleuren meer dan de lichtere kleuren, zoals geel, oranje en rood. Chlorofyl a absorbeert meer lichtere kleuren dan donkere kleuren zoals groen en blauw. Hierdoor is Chlorofyl a lichter groen dan Chlorofyl b.
Deze groene kleur is zo intens dat andere kleuren (oranje, geel en bruin) pas zichtbaar worden in de herfst als de chlorofylmoleculen afgebroken worden, of in chromoplasten overgaan. De chlorofylmoleculen worden afgebroken omdat het blad doodgaat en chlorofyl dus geen functie meer heeft. Een belangrijke eigenschap van chlorofyl is het kunnen omzetten van koolstofdioxide en water in glucose en zuurstof. Dit proces heet fotosynthese en hiermee voed de plant zichzelf en zorgt hiermee ook voor zuurstof in de lucht. Maar hier vertel ik meer over in het hoofdstuk ‘Fotosynthese’.
Verbindingen chlorofyl.
Hierboven heb ik uitgelegd wat chlorofyl is. Ik leg nu iets uit over enkele soorten chlorofyl. Omdat er zijn verschillende soorten chlorofyl te vinden zijn, die er allemaal iets anders uitzien.
Midden in het molecuul bevind zich een ion magnesium. Dit magnesiumion kan vervangen worden door twee protonen en vormt zo het zogenaamde feofytine.
(chlorofyl-a molecuul)
De zijketens van een chlorofyl-molecuul variëren bij de verschillende soorten chlorofyl. Deze verschillende soorten Chlorofyl worden in verschillende soorten planten gevonden.
Ik vertel alleen wat over de soorten chlorofyl die in planten voorkomen, nl. chlorofyl-a en chlorofyl-b. Chlorofyl bestaat in de volgende vormen:
• Chlorofyl-a: C55H72O5N4Mg
• Chlorofyl-b: C55H70O6N4Mg
Fotosynthese
Fotosynthese betekent letterlijk ‘suikers maken met behulp van licht’. Van water en koolstofdioxide maakt een plant met behulp van zonlicht suikers(glucose) en zuurstof. De reactievergelijking hiervan is als volgt:
6 CO2 (g) + 6 H2O(g) -> C6H12O6 (v) + 6 O2 (g)
De gemaakte glucose wordt door de plant zelf gebruikt als energiebron. Als er teveel wordt geproduceerd dan nodig is, zet de plant de overige glucose om in zetmeel. Dit gebeurt in de amyloplasten en de leukoplasten. De ontstane zuurstof wordt door de plant direct uitgestoten, omdat de plant zelf de zuurstof niet nodig heeft. Deze zuurstof gebruiken wij mensen om te ademen.
Planten spelen dus een heel belangrijke rol in het leven op aarde. Met de fotosynthese zorgen ze niet alleen voor de zuurstof op aarde. Ze ruimen op deze manier ook de koolstofdioxide op die de mensen en dieren op aarde produceren.
Wat is chromatografie?
De Griekse vertaling van chromatografie is chromos=kleur en grafein=schrijven dus kleurschrijven. Dit is een scheidingstechniek waarmee mengsels van verschillende stoffen gescheiden kunnen worden.
Chromatografie splitst een mengsel van stoffen in diverse kleuren. Aan de hand van deze kleuren kun je een Rate of flow(Rf-waarde) berekenen.
Dit doe je door de afgelegde afstand van die stof te delen door de afstand tussen de start en het front. Dit is de Rf-waarde die kenmerkend is voor die stof bij een bepaalde loopvloeistof. Deze Rf-waarde kun je vergelijken met bekende Rf-waarden, zo kan je zien welke stof dit is.
Voorbeeld:
Neem hierbij afgelegde afstand(A) en afstand van start tot front(B)
A = Rf
B
Chromatografie is een methode van scheiden die berust op verschil in aantrekkingskracht. Chromatografie maakt ook gebruik van 2 fasen. De stationaire fase en de mobiele fase. De stationaire fase is de rust fase, hierin gebeurt er niets. Meestal is dit een vaste stof waarlangs de mobiele fase zich beweegt. De mobiele fase is een vloeistof of een gas die langs de stationaire fase beweegt. Hierbij is de essentie van iedere soort chromatografie dat een mobiele fase langs een stilstaande stationaire fase stroomt en het te scheiden mengsel meeneemt.
Werking van chromatografie
Je brengt een te scheiden mengsel aan op de stationaire fase, meestal is dit papier. Wanneer de stationaire fase in aanraking komt én blijft met de mobiele fase(bijv. water) kruipt de mobiele fase tegen de stationaire fase op. Dit gebeurt d.m.v. Capillaire werking. Capillaire werking is de opstijging van een vloeistof (meestal water) in nauwe kanalen door onderlinge aantrekking van moleculen. Dit houdt in dat het water zich in het papier omhoog trekt. Bij deze capillaire werking neemt de mobiele fase het aangebrachte mengsel op de stationaire fase mee. De verschillende stoffen uit dit mengsel hebben verschillende aantrekkingskrachten tot verschillende stoffen. Als op enig moment de aantrekkingskracht van een stof uit het mengsel groter is tot de stationaire stof dan tot de mobiele stof, dan blijft deze stof ‘hangen’ in de stationaire fase. Het mengsel wordt dus gescheiden. Dit is de essentie van chromatografie.
Er zijn verschillende soorten chromatografie, maar ik leg over de volgende soorten wat uit:
- LC – Liquid Chromatography
- HPCL – High Performance Liquid Chromatography
- TLC – Thin Layer Chromatography
- GC - Gas Chromatography
TLC – Thin Layer Chromatography, een vorm van LC
Thin Layer Chromatography of dunne laag chromatografie, in het Nederlands, is een chromatografiemethode waarbij de stationaire fase is geplaatst op een plaat, als stationaire fase gebruikt men onder andere vaak silicagel. Deze plaat kan van verschillende stoffen gemaakt zijn, bijvoorbeeld plastic of glas. Onder op de plaat wordt een lijn getrokken. Daarop worden de te scheiden stippen van mengsels gezet. Deze stippen laat men drogen. Daarna word de plaat in een bekerglas gezet met de loopvloeistof. Deze loopvloeistof komt door capillaire werking omhoog en neemt daarbij de stippen mee. Naarmate de loopvloeistof hoger komt gaan de stippen scheiden doordat verschillende stoffen in die stippen beter worden geadsorbeerd aan de stationaire fase dan de loopvloeistof.
HPCL – High Performance Liquid Chromatography, een vorm van LC
HPLC is een vorm van vloeistofchromatografie waarbij de mobiele fase onder hoge druk door een kolom wordt geperst. Hierbij kan de druk van een normale HPLC oplopen tot 200 bar. Er bestaat ook een UPLC(ultra performance liquid chromatography), hierbij loopt de druk zelfs tot 1000 bar op! Door deze hoge druk scheidt het mengsel sneller en krijgt men betere resultaten. Men doet over een HPLC gemiddeld 5 tot 60 minuten.
LC – Liquid Chromatography
Bij Liquid Chromatography is de mobiele fase een vloeistof. De stationaire fase is een dunne laag vloeistof of een laag vaste stof die aangebracht is op het oppervlak van een vast dragermateriaal.
GC – Gas Chromatography
Bij Gas Chromatography gebruikt men kolommen. Hierbij is de essentie dat de stationaire fase in de kolom zit en door deze kolom de mobiele fase stroomt. Hierbij is de mobiele fase een gas. Als hierbij de stationaire fase een vaste stof is, bijvoorbeeld silicagel, dan spreekt men van GSC ofwel Gas Solid Chromatography. Bij GLC ofwel Gas Liquid Chromatography bestaat de stationaire fase uit een dun laagje vloeistof. Het gas dat door de kolom geblazen wordt noemt met draaggas.
Boven: een globale visualisatie van de essentie van GC.
Onder: een visualisatie van GC d.m.v. plaatjes. Hier zijn duidelijk de stappen van GC te zien.
Papierchromatografie
Papierchromatografie is een methode die alleen berust op het aanhechtingsvermogen, adsorptie, van stoffen.
Bij papierchromatografie heeft men een stuk papier(de stationaire fase), vaak vloeipapier waarop met bijv. een stift een stip op is gezet(het mengsel), dat men in een oplosmiddel(mobiele fase) hangt. Zodra het papier in de oplossing wordt gehangen gaat de oplossing door het papier ‘lopen’ Hierbij neemt deze oplossing het mengsel mee d.m.v. capillaire werking. Het mengsel bevat echter verschillende stoffen die een verschillende adsorptie hebben op de oplossing en het papier. Hierdoor zal naarmate de oplossing verder loopt het mengsel scheiden. Dit komt doordat de stoffen uit het mengsel allemaal verschillende adsorptiekrachten hebben aan het papier of aan de ‘loopvloeistof’. Zodra de adsorptiekrachten aan het papier groter zijn dan aan de loopvloeistof, dan blijft die stof aan het papier zitten. Als de loopvloeistof stopt met lopen, is het front bereikt. Dit is het hoogste punt dat de loopvloeistof heeft bereikt. Als dit front bereikt is, is het mengsel gescheiden en heeft men een kleurenprofiel. Hierin zijn de verschillende kleuren de verschillende stoffen uit het mengsel.
Hieronder staat een afbeelding waarin de opstelling van papierchromatografie met een kleurenprofiel zichtbaar is.
Hierin is het absorptiefront de piek die de loopvloeistof bereikt op het papier.
Eerste experiment
Deze proef heb ik uitgevoerd op 25-11-2009
Hierboven heb ik beschreven wat chlorofyl en chromatografie in houden. Als hoofdgedachte bij mijn onderzoek wil ik onderzoeken of ik uit de chromatografie van chlorofyl kan zien of de plant in het licht of in de schaduw leeft.
Door literatuurstudie ben ik tot de conclusie gekomen dat deze onderzoeksvraag goed te beantwoorden is d.m.v. papierchromatografie. Een kopie van dit werkplan heb ik bijgevoegd onder het kopje ‘bijlagen’.
Mijn onderzoeksvraag luidt: Kun je uit het chromatogram van chlorofyl aflezen of een plant in het licht of in de schaduw heeft geleefd?
Mijn hypothese heb ik als volgt geformuleerd: Ik veronderstel dat de plant die in het licht stond meer chlorofyl zal hebben. Dit verwacht ik omdat een plant die in de zon staat meer licht krijgt en dus meer fotosynthese kan doen. Hiervoor heeft de plant echter ook meer chlorofyl nodig. Daarom verwacht ik dat de plant die in de zon stond meer chlorofyl zal hebben. Ik verwacht dat de chromatogram er zo uit zal zien:
De opstelling:
Benodigdheden voor het experiment:
-bladeren van planten, hiervoor heb ik een bladeren van een Alocasia gebruikt en bladeren van een Anthurium
-erlenmeyer
-aceton
-chromatografiepapier
-potlood
-petrischaal, of afdekkend middel
-bekerglas
-tabellenboek voor Rf-waarden van stoffen
-filtreerpapier
-mortier
-capillair ( voor het aanbrengen van de vloeistof op het chromatografiepapier)
-papier
-mesje om bladeren af te snijden
-een oven of stoof om de bladeren te drogen
Werkwijze: Ik heb dit onderzoek gedaan via een vooraf bepaald stappenplan. Dit stappenplan heb ik gevolgd omdat ik de auteur van dit stappenplan mij betrouwbaar leek. Bovendien zijn er veel andere stappenplannen die hetzelfde resultaat denken te behalen met andere stappen. Mij leek dit stappenplan het meest geloofwaardig.
1. Droog de afgeknipte bladeren 2-4 uur in een oven op 80°C.
2. Verpulver de bladeren zo klein mogelijk, breng hierna de verpulverde bladeren over naar een erlenmeyer.
3. Voeg een beetje eluens(aceton) toe aan de verpulverde bladeren zodat er een suspensie ontstaat, filtreer deze suspensie.
4. Breng een klein puntje van deze oplossing aan op een stuk chromatografiepapier op 2 cm. van de onderkant. Zet een potloodstreek op deze plek en wacht tot de aceton(eluens) verdampt is.
5. Plaats het chromatografiepapier in een bekerglas met een 1 cm. dikke laag eluens. Sluit het bekerglas af met een petrischaal of horlogeglas.
6. Laat de loopvloeistof doorlopen tot een mooie chromatogram is ontstaan.
7. Haal de chromatogram uit het bekerglas en laat deze drogen.
Beschrijving van het experiment.
In mijnt experiment heb ik in chronologische volgorde het stappenplan gevolgd. Hieronder beschrijf ik het experiment:
1. Allereerst heb ik van twee verschillende soorten planten(een plant die in de zon moet staan en een plant die in de schaduw moet staan) bladeren afgesneden.
2. Deze bladeren heb ik drie uur gedroogd in een stoof op 80°C
3. Na deze drie uur heb ik de bladeren uit de stoof gehaald en deze in een vijzel verpulverd tot klein ‘poeder’
4. De gevijzelde bladeren heb ik in een erlenmeyer gedaan en hieraan heb ik een beetje eluens(loopvloeistof: aceton) toegevoegd. Hierdoor kreeg ik een donkergroene vloeistof.
5. Deze donkergroene vloeistof heb ik gefiltreerd en in een maatbeker gedaan.
6. Ik heb de gefiltreerde vloeistof overgeschonken in een petrischaal, waarna ik de maatbeker heb schoongemaakt.
7. Ik heb, nu de vloeistof in de petrischaal zit, een laag eluens van ong. 1 cm in de maatbeker aangebracht.
8. Ik heb met een capillair één stip gefiltreerde vloeistof op een hoogte van ong. 2cm gezet op een strook chromatografiepapier.
9. Dit chromatografiepapier met de stip heb ik even laten drogen zodat de aceton uit de stip verdampt is.
10. Nadat de aceton verdampt is heb ik met potlood het front en de plaats van de gekleurde vlekken aangegeven.
11. Daarna heb ik deze strook chromatografiepapier met een wasknijper in de eluens gehangen.
12. Hierna heb ik enige tijd, ongeveer een kwartier, gewacht en de strook chromatografiepapier uit de eluens gehaald en laten drogen.
Hieronder heb ik de twee chromatogrammen bijgevoegd.
De alocasia de anthurium
Conclusie.
Na afloop van het onderzoek bekeek ik de chromatogrammen van de gevijzelde bladeren van de twee verschillende planten.
Er waren geen goede chromatogrammen ontstaan. De stippen op het chromatografiepapier waren niet goed gesplitst. Ik kon hieruit dus geen informatie halen en dus geen conclusie trekken over de herkomst van het blad.
Mogelijke oorzaken hiervan zijn:
• Te onnauwkeurig gewerkt.
• Een te lage concentratie bruikbare stoffen in de gevijzelde vloeistof.
• Het chromatografiepapier tekort in de eluens laten hangen.
• Een verkeerde loopvloeistof gebruikt.
• Een verkeerde werkwijze(stappenplan) gebruikt.
Verdere verklaringen voor het ‘mislukken’ van deze proef heb ik niet. Deze proef zal ik herhalen met een andere loopvloeistof, namelijk een petroleumether 40°C-60°C – Aceton 9:1 oplossing.
Tevens pas ik het stappenplan aan. Punt 1, 3 en 4 zal ik aanpassen.
Bij punt 1 droogde ik de bladeren, dit zal ik bij het volgende experiment niet doen. Dit doe ik omdat als ik de bladeren droog ook misschien bruikbare stoffen verdampen.
Punt 3 voeg ik aceton toe aan de gevijzelde bladeren, hierbij voeg ik bij het volgende experiment ook zilverzand toe. Dit doe ik omdat ik veronderstel dat bij het toevoegen van zilverzand ik een geconcentreerder extract krijg dan zonder zilverzand.
Punt 4 houdt in dat ik het extract aanbreng op het chromatografiepapier. Dit zal ik in het volgende experiment vaker herhalen, ongeveer 20 keer. Ook zal ik na elke gezette stip de stip drogen met een föhn. Door deze herhaling verwacht ik dat ik een hogere concentratie extract krijg op het chromatografiepapier.
Dit de ik omdat ik er vanuit ga wél nauwkeurig gewerkt te hebben en het chromatografiepapier lang genoeg in de eluens heb laten hangen.
Omdat mijnheer Jongsma dit experiment eerder heeft uitgevoerd en bij hem wel een goed bruikbaar chromatogram ontstond heb ik samen met mijnheer Jongsma besloten mijn volgende experiment te doen aan de hand van een ander stappenplan, het stappenplan dat mijnheer Jongsma volgde. Hierin stonden een aantal stappen niet die ik in dit experiment wel volgde. Hieronder ook de stap waarin ik de bladeren van de plant moest drogen. Andere stappen zijn bijvoorbeeld aangepast door onder andere een andere loopvloeistof te gebruiken.
Deze proef zal ik op 07-12-2009 uitvoeren onder begeleiding van mr. Jongsma.
Tweede experiment
Deze proef heb ik uitgevoerd op 07-12-2009
Naar aanleiding van het mislukken van het eerste onderzoek heb ik een tweede experiment gedaan. Ik wil onderzoeken of ik een bruikbaar chromatogram kan krijgen uit het extract van bladeren.
Dit onderzoek heb ik via een andere methode gedaan. Ik heb een bijlage van dit werkplan bijgevoegd onder het kopje ‘bijlagen’. Dit onderzoek heb ik echter met maar 1 plantensoort gedaan, omdat nu mijn doel is een bruikbaar chromatogram te krijgen. Deze plantensoort was de anthurium.
Mijn onderzoeksvraag luidt: Kan ik een goede chromatogram krijgen door een andere werkwijze te volgen en een andere eluens te gebruiken?
Mijn hypothese heb ik als volgt geformuleerd: Ik veronderstel dat een andere werkwijze andere resultaten heeft en dat het dus mogelijk is dat ik door een andere werkwijze te volgen wél een goede chromatogram krijg.
Opstelling:
In volgorde van werken(lees van links naar rechts):
Benodigdheden:
• enkele bladeren van de anthurium
• mortier met stamper
• zilverzand
• aceton
• petroleumether 40-60°C
• loopvloeistof, of eluens (petroleumether 40-60°C - aceton 9:1)
• chromatografiepapier (gebruikt: 2043 BMGL ZUSCHNITTE Schleider en Schuell)
• capillair
• potlood
• föhn
Werkwijze:
1. Doe stukjes blad in de mortier.
2. Voeg een eetlepel zilverzand toe en wrijf de stukjes blad goed fijn.
3. Voeg een eetlepel aceton toe.
4. Wrijf nogmaals tot een groene vloeistof ontstaat (extract).
5. Pak een strook chromatografiepapier.
6. Trek aan de onderzijde op 2 cm van het uiteinde een streep met potlood. (= startlijn)
7. Leg het filtreerpapier op een schone ondergrond en zet met het capillair een streep bladgroen op de startstreep.
8. Droog de vlek met een föhn. Herhaal dit 10 tot 20 keer.
9. Probeer de vlek zo klein mogelijk te houden.
10. Giet loopvloeistof in een cilinderglas. Niet meer dan 1.5 cm hoog.
11. Maak het filtreerpapier op lengte en hang het aan de kurk met de onderkant in de loopvloeistof.
12. De chlorofylvlek moet boven de vloeistofspiegel blijven en de kanten van het papier mogen het glas niet raken.
13. Als de loopvloeistof bijna boven aan het papier is gekomen (na 25 minuten) het chromatogram verwijderen.
14. Markeer met potlood het front en de plaats van de gekleurde vlekken
Beschrijving van het experiment
Ik heb de volgende stappen ondernomen:
1. Ik heb de bladeren in de mortier gedaan
2. Hieraan heb ik aceton toegevoegd en zilverzand
3. Dit heb ik gevijzeld tot een mooie groene suspensie
4. Het ‘extract’ heb ik met een capillair aangebracht op chromatografiepapier. Dit 20 keer herhaald en na elke stip gedroogd met een föhn.
5. Hierna heb ik het chromatografiepapier met de stip gehangen in een bekerglas d.m.v. een ijzerdraadje waaraan wij het papiertje hingen. In het bekerglas heb ik een ongeveer 1 cm. dikke laag eluens gedaan.
6. Boven op het bekerglas heb ik een petrischaal gelegd zodat de dampen in het bekerglas bleven.
7. Deze opstelling heb ik 20 minuten lang aangehouden.
8. Hierna heb ik het chromatografiepapier uit het bekerglas gehaald en laten drogen.
Hieronder laat ik het chromatogram zien:
Conclusie:
Het chromatogram lijkt sterk op het chromatogram bij het eerst experiment.
Bij dit experiment splitste de stip aanvankelijk goed maar na enige tijd kwamen de kleuren weer bijeen en vormden weer een stip.
Hierbij werd onder andere de gele vlek die voorop liep weer opgenomen door de grote groene vlek. Dus is óók deze proef gaf niet het resultaat dat ik had gehoopt.
Mogelijke oorzaken hiervan zijn:
Een te grote concentratie extract zodat deze niet goed kan splitsen.
Het chromatografiepapier te lang in de eluens laten hangen.
Bij het volgende experiment ga ik punt 8 aanpassen. Ik zal nu minder vaak een stip zitten op het chromatografiepapier. Ik zal in het volgende experiment 10 keer een stip zetten op het chromatografiepapier.
Bij het volgende experiment ga ik ook punt 13 aanpassen. Dit houdt in dat ik het chromatografiepapier korter in de eluens zal laten hangen. Dit zal ik ongeveer 10 minuten laten hangen.
Derde experiment
Deze proef heb ik uitgevoerd op 11-12-2009
Naar aanleiding van de uitkomst van het tweede onderzoek heb ik een nieuw onderzoek opgesteld. Hierbij zal ik zoals ik al eerder vermelde een lagere concentratie extract gebruiken en het chromatografiepapier minder lang in de eluens laten hangen.
Wederom heb ik voor deze proef maar 1 plantensoort gebruikt.(anthurium)
Mijn onderzoeksvraag luidt: Kan ik door de concentratie extract en de tijd waarin het chromatografiepapier in de eluens hangt te veranderen een goed bruikbaar chromatogram krijgen?
Mijn hypothese heb ik als volgt geformuleerd: Ik veronderstel dat door deze aanpassing ik beter chromatogrammen zal krijgen.
Opstelling:
De opstelling in dit experiment is hetzelfde als bij het voorgaande experiment.
Benodigdheden:
De benodigdheden bij dit experiment zijn hetzelfde als bij het voorgaande experiment.
Werkwijze:
De werkwijze bij dit experiment is hetzelfde als bij het voorgaande experiment.
Beschrijving:
1. bladeren in de mortier gedaan
2. hieraan aceton toegevoegd en zilverzand
3. Dit gevijzeld tot een mooie groene suspensie
4. Het ‘extract’ met een capillair aangebracht op chromatografiepapier. Dit 10 keer herhaald en na elke stip gedroogd met een föhn.
5. Hierna hebben wij het chromatografiepapier met de stip gehangen in een bekerglas d.m.v. een ijzerdraadje waaraan wij het papiertje hingen. In het bekerglas hebben wij een ongeveer 1 cm. dikke laag eluens gedaan.
6. Boven op het bekerglas hebben wij een petrischaal gelegd zodat de dampen in het bekerglas bleven.
7. Deze opstelling hebben wij 10 minuten lang aangehouden.
8. Hierna hebben wij het chromatografiepapier uit het bekerglas gehaald en laten drogen.
Hieronder laat ik het chromatogram zien:
Conclusie:
Bij het chromatogram van dit experiment is de stip verder gesplitst dan bij voorgaande experimenten. Dit komt waarschijnlijk doordat de concentratie van het extract bij het eerste experiment te klein was en bij het tweede experiment te groot. Dit had ik aangepast in dit experiment. Ook had ik bij dit experiment het chromatografiepapier korter in de eluens laten hangen dan bij voorgaande experimenten. Hieruit kan ik opmaken dat beide voorgaande experimenten waarschijnlijk minder goed zijn gelukt omdat ik geen goede concentratie extract had en het chromatografiepapier te lang in de eluens had laten hangen.
Verder heb ik hier wel op aan te merken dat boven in de chromatogram er een aantal stoffen niet goed zijn gesplitst. Ik weet niet welke stoffen dit zijn, maar dit ga ik onderzoeken. Dit behandel ik onder het kopje ‘Rf-waarde en identificatie van de gesplitste stoffen’.
Hierbij wil ik ook nog mededelen dat ik deze proef in duo heb uitgevoerd. Dezelfde proef heb ik ook uitgevoerd, maar dan het chromatogram 15 minuten in de eluens laten hangen. Dit leverde nauwelijks ander resultaat op. Hieronder geef ik het chromatogram weer. U kunt zien dat het enige verschil met de hierboven staande chromatogrammen is dat deze verder is uitgelopen. Dit heeft echter geen invloed gehad op de splitsing van de stoffen.
Chromatogram bij proef 3, hangtijd chromatogram 15 min.
Vierde experiment
Deze proef heb ik uitgevoerd op 14-12-2009
Naar aanleiding van de uitkomst van het derde experiment heb ik een nieuw experiment opgesteld. Hierbij zal ik exact hetzelfde als bij experiment 3 doen, maar dan voor 2 verschillende soorten planten. Ik herhaal mijn onderzoeksvraag en hypothese uit experiment 1.
Mijn onderzoeksvraag luidt: Kan ik uit het chromatogram van chlorofyl aflezen of een plant in het licht of in de schaduw heeft geleefd?
Mijn hypothese heb ik als volgt geformuleerd: Ik veronderstel dat de plant die in het licht stond meer chlorofyl zal hebben. Dit verwacht ik omdat een plant die in de zon staat meer licht krijgt en dus meer fotosynthese kan doen. Hiervoor heeft de plant echter ook meer chlorofyl nodig. Daarom verwacht ik dat de plant die in de zon stond meer chlorofyl zal hebben. Ik veronderstel dat het chromatogram er uit zal zien als het voorbeeld in experiment 1.
Opstelling:
De opstelling in dit experiment is hetzelfde als bij het voorgaande experiment.
Benodigdheden:
De benodigdheden bij dit experiment zijn hetzelfde als bij het voorgaande experiment.
Werkwijze:
De werkwijze bij dit experiment is hetzelfde als bij het voorgaande experiment.
Beschrijving:
De beschrijving bij dit experiment is hetzelfde als bij het voorgaande experiment, ik voer dit experiment nu in duo uit.
Hieronder laat ik de chromatogrammen zien:
de alocasia de anthurium
Conclusie:
De chromatogrammen zijn goed gegaan en de stippen zijn goed gesplitst. Het enige minpunt is eigenlijk hetzelfde minpunt als bij proef 3, de bovenste stoffen zijn niet helemaal gesplitst en vormen hier een donkere ‘vlek’. Ik hoop dat dit niet relevant is voor mijn verdere onderzoek op de chromatogrammen.
Rf-waarde en identificatie van de gesplitste stoffen
Hier laat ik zien wat de Rf-waarde was die ik heb berekend bij elke proef en wat de gemiddelde Rf-waarde is die bij die stof hoort.
Proef 1:
Hier is geen Rf-waarde uit te halen, deze chromatogrammen zijn te onduidelijk.
Proef 2:
Hier is óók geen Rf-waarde uit te halen, deze chromatogram is te onduidelijk.
Proef 3:
Bij proef 3 is er een chromatogram ontstaan waarbij ik een aantal stoffen kan identificeren. Ik zal hieronder de Rf-waarde van die stoffen neerzetten, met daartegenover de Rf-waarde die hier het dichtst bij zat en verdere conclusies over deze Rf. Hieronder ziet u een tabel uit BINAS met Rf-waarden die gebaseerd zijn op een petroleumether 40-60°C - aceton 92:8 loopvloeistof.
Tabel Rf-waarden uit BINAS:
Pigment Rf-waarde Eigen Rf-waarde
B-caroteen 0.98 0.96
A-caroteen 0.78 0.87
Luteine 0.69
Violaxanthol 0.53 0.59
Chlorofyl-a 0.38
Chlorofyl-b 0.21
Andere pigmenten 0.00
2.7 cm / 4.6 cm = 0.59 dit komt volgens de BINAS Rf-waarde het meest overeen met Violaxanthol. Deze hoort een brede lichtgroene band te zijn. Echter komt de kleur die ik heb bevonden het meest overeen met de kleur die hoort bij chlorofyl, namelijk lichtgroen. Ik kan dus niet zeker zeggen welke stof dit is omdat ik dit vergelijk met een iets verschillende loopvloeistof en omdat ik tussen verschillende Rf-waarden van stoffen in zit. Ik kan dus niet met zekerheid zeggen welke stof dit is.
4 cm / 4.6 cm = 0.87 dit komt volgens de BINAS Rf-waarde het meest overeen met A-caroteen. Deze hoort een lichtgele vage band te hebben. Echter komt de kleur die ik heb bevonden het meest overeen met de kleur die hoort bij Luteine, namelijk mintgroen. Hier kan ik dus ook niet met zekerheid zeggen welke stof dit is.
4.4 cm / 4.6 cm = 0.96 dit komt volgens de BINAS Rf-waarde het meest overeen met B-caroteen. Deze hoort een duidelijk gele smalle band te hebben. Dit komt niet overeen met mijn bevindingen. Als ik kijk naar de kleur die ik bij deze afgelegde afstand zie, komt deze het meest overeen met A-caroteen. Deze heeft namelijk een lichtgele nauwelijks zichtbare band. Ook hier kan ik dus nog niet met zekerheid zeggen welke stof dit is.
Uitkomst proef 3 waarbij het chromatogram 15 minuten in de loopvloeistof gehangen heeft.
Pigment Rf-waarde Eigen Rf-waarde
B-caroteen 0.98 0.89 / 0.96
A-caroteen 0.78
Luteine 0.69 0.63
Violaxanthol 0.53
Chlorofyl-a 0.38
Chlorofyl-b 0.21
Andere pigmenten 0.00
3.3 cm / 5.2 cm = 0.63 dit komt het meest overeen met Luteine. Echter heeft deze Rf in mijn chromatogram een lichtgroene kleur. Dit komt niet overeen met de kleur die Luteine hoort te hebben.
4.6 cm / 5.2 cm = 0.89 dit komt het meest overeen met B-caroteen. Echter heeft bij mij deze Rf een mintgroene kleur i.p.v. een duidelijk gele kleur die B-caroteen hoort te hebben.
5 cm / 5.2 cm = 0.96 dit komt het meest overeen met B-caroteen. Echter heeft bij mijn chromatogram deze Rf een lichtgele nauwelijks zichtbare kleur. Dit komt niet overeen met de kleur die B-carteen hoort te hebben.
Proef 4:
Bij proef 4 is een gelijkwaardig chromatogram ontstaan aan proef 3. Deze hebben echter iets verschillende waarden en bij de Alocasia is er zelfs een beter chromatogram ontstaan, waarbij er ook een duidelijk gele band te zien is zonder troebele of samengevoegde stoffen aan het eind.
Hieronder geef ik aan welke Rf-waarden ik heb berekend en waarmee dit overeenkomt met Rf-waarden en kleuren van stoffen.
Anthurium:
3.3 cm / 5 cm = 0.66
4.3 cm / 5 cm = 0.86
4.8 cm / 5 cm = 0.96
Pigment Rf-waarde Eigen Rf-waarde
B-caroteen 0.98 0.96
A-caroteen 0.78 0.86
Luteine 0.69 0.66
Violaxanthol 0.53
Chlorofyl-a 0.38
Chlorofyl-b 0.21
Andere pigmenten 0.00
Alocasia:
3.2 cm / 5.1 cm = 0.63
3.9 cm / 5.1 cm = 0.76
4.7 cm / 5.1 cm = 0.92
5 cm / 5.1 cm = 0.98
Pigment Rf-waarde Eigen Rf-waarde
B-caroteen 0.98 0.98 / 0.92
A-caroteen 0.78 0.76
Luteine 0.69 0.63
Violaxanthol 0.53
Chlorofyl-a 0.38
Chlorofyl-b 0.21
Andere pigmenten 0.00
Ik ga dit experiment herhalen en de chromatogrammen langer in de loopvloeistof laten staan omdat ik hier waarschijnlijk een beter kloppende scheiding krijg en de stoffen beter kan vergelijken. Dit heb ik geconstateerd aan de hand van het lezen van het werkplan van ene jan op het internet. Deze heeft het volgende gedaan en het volgende bevonden:
ik heb bladgroen uit klimop gebruikt. Als loopvloeistof
petroleumether 40/60 : aceton 9:1
In ongeveer 3 uur steeg de vloeistof tot 25 cm hoogte (duurt dus veel
langer dan beschreven op bioplek).
Op het papier verschijnen 5 banden; als ik een beetje soepel ben (en
niet altijd precies de afstand tot de bovenkant van de vlek meet,
maar als het uitkomt ook tot het midden van een vlek of de onderkant)
komen de RF-waarden mooi overeen met de tabel in Binas
(Papierchromatografie met bladpigmenten; blz. 152, een oude druk
(uitgave 1986)
Ik vind dan de volgende bestanddelen (van onder naar boven op de
papierstrook):
chlorofyl-a (rf 0,38) een heel smal bandje met een groene kleur
violaxanthol (rf 0,55) een brede lichtgroene band
luteïne (bladxanthofyl, rf 0,69) een duidelijk mintgroene, ook vrij
brede band
alfa-caroteen (rf 0,78) zeer vaag lichtgeel, nauwelijks zichtbaar
bèta-caroteen (rf 0,98) een duidelijke, gele smalle band, vlak onder
het vloeistoffront.
Hieraan heb ik geconstateerd dat het misschien invloed heeft op het chromatogram als ik deze langer in de loopvloeistof laat hangen.
Literatuurlijst
Boeken:
biologie voor jou havo A
biologie voor jou havo B deel 1
biologie voor jou havo B deel 2
Logboek
Dag: Tijd: Totale tijd:
14-12-2009 3 uur 73.5 uur
13-12-2009 6 uur 70.5 uur
12-12-2009 3 uur 64.5 uur
10-12-2009 2 uur 61.5 uur
09-12-2009 2 uur 59.5 uur
08-12-2009 2 uur 57.5 uur
07-12-2009 3 uur 55.5 uur
06-12-2009 3 uur 52.5 uur
03-12-2009 2 uur 49.5 uur
02-12-2009 1 uur 47.5 uur
01-12-2009 2 uur 46.5 uur
29-11-2009 2 uur 44.5 uur
26-11-2009 3 uur 42.5 uur
25-11-2009 4 uur 39.5 uur
24-11-2009 3 uur 35.5 uur
23-11-2009 4 uur 32.5 uur
22-11-2009 3 uur 28.5 uur
21-11-2009 1 uur 25.5 uur
19-11-2009 1.5 uur 24.5 uur
18-11-2009 1 uur 23 uur
16-11-2009 1 uur 22 uur
15-11-2009 1 uur 21 uur
12-11-2009 0.5 uur 20 uur
11-11-2009 0.5 uur 19.5 uur
10-11-2009 0.5 uur 19 uur
9-11-2009 0.5 uur 18.5 uur
5-11-2009 1 uur 18 uur
4-11-2009 1 uur 17 uur
2-11-2009 0.5 uur 16 uur
21-10-2009 1 uur 15.5 uur
19-10-2009 1 uur 14.5 uur
8-10-2009 0.5 uur 13.5 uur
1-10-2009 0.5 uur 13 uur
28-09-2009 0.5 uur 12.5 uur
24-09-2009 0.5 uur 12 uur
10-09-2009 0.5 uur 11.5 uur
7-09-2009 0.5 uur 11 uur
26-06-2009 3.5 uur 10.5 uur
25-06-2009 3.5 uur 7 uur
24-06-2009 3.5 uur 3.5 uur
Bijlagen
Kopie werkplan proef 1:
a. Droog de groene bladeren (van bijvoorbeeld spinazie of geraniums) in een oven. Leg ze op een stukje bakpapier (temperatuur van de oven 80 °C; 2 tot 4 uur).
b. Verpulver de gedroogde bladeren zo fijn mogelijk. Breng de verpulverde bladeren over in een kleine erlenmeyer
c. Voeg een beetje eluens toe en schud net zolang tot een donkergroene suspensie is ontstaan. Filtreer de suspensie.
d. Breng een klein puntje oplossing op een stuk chromatografiepapier op ca 2 cm van de onder-kant. Zet een potlood-streepje op die hoogte. Wacht tot de aceton verdampt is. Neem een lang stuk chromatografie-papier.
e. Plaats het chromatogra-fiepapier in een bekerglas met een laagje eluens van max. 1 cm. De loopvloei-stof mag de stip niet raken. Sluit het bekerglas af met een horlogeglas of petrischaal.
f. Laat de loopvloeistof net zolang doorlopen tot een goede scheiding heeft plaatsgevonden.
g. Haal het papier uit de vloeistof en geef met potlood aan hoever de loopvloeistof is gekomen. Laat het papier drogen.
Kopie werkplan proef 2,3,4
papierchromatografie van bladgroen(chlorofyl)
Materiaal:
• Enkele bladeren
• Mortier met stamper
• Schoon zilverzand
• aceton?
• petroleumether 40-60°C?
• loopvloeistof (petroleumether 40-60°C - aceton 9:1)
• chromatografiepapier
• capillair
• potlood
• Doe alle handelingen in een brandvrije ruimte .
• Doe stukjes blad in de mortier.
• Voeg een beetje zilverzand toe en wrijf de stukjes blad goed fijn.
• Voeg een klein beetje aceton toe.Zie ook techniekkaart 2.8
• Wrijf nogmaals tot een groen vloeistop ontstaat (extract).
• Pak een strook chromatografiepapier.
• Raak alleen de randen aan.
• Trek aan de onderzijde op 2 cm van het uiteinde een streep met potlood. (= startlijn)
• Leg het filtreerpapier op een schone ondergrond en zet met het capillair een streep bladgroen op de startstreep.
• Droog de vlek met een föhn. Herhaal dit 10 tot 20 keer.
• Probeer de vlek zo klein mogelijk te houden.
• Giet loopvloeistof in een cilinder glas. Niet meer dan 1.5 cm hoog.
• Maak het filtreerpapier op lengte en hang het aan de kurk met de onderkant in de loopvloeistof.
• De chlorophylvlek moet boven de vloeistofspiegel blijven en de kanten van het papier mogen het glas niet raken.
• Als de loopvloeistof bijna boven aan het papier is gekomen (na 25 minuten) het chromatogram verwijderen.
• Markeer met potlood het front en de plaats van de gekleurde vlekken.
De loopafstand (rF-waarde)wordt berekend door voor ieder vlek de afgelegde afstand (A) te delen door de afstand tussen start en front (B).De rF-waarde is bij een bepaalde T en een bepaalde loopvloeistof kenmerkend voor een stof.De rF-waarden van de bladkleurstoffen kan in het Binas-boek opgezocht worden.
REACTIES
1 seconde geleden
G.
G.
wat waren je waarnemingen van de proef.
wat gebeurde er precies
13 jaar geleden
Antwoorden