Wie entstehen Chromatogramme auf Papier?

Experimente:
Versuch: Papierchromatographie auf einem Rundfilter
Versuch: Wir untersuchen die Farben unserer Filzschreiber


Bild 1: Papierchromatogramm eines Filzstiftes auf einem Rundfilterpapier (-> Versuch)
(Foto: Steffi)


Bei der Papierchromatographie handelt es sich um eine Variante der Verteilungschromatographie. Die stationäre Phase ist Cellulose, aus dem reines Papier bekanntlich besteht. (Manchmal wird auch gesagt, dass es sich bei dem aktiven Anteil der stationären Phase um das in den Poren der Cellulose befindliche, adsorbierte und daher unbewegliche Lösemittel handelt.)

Als Laufmittel (mobile Phase) verwendet man ein Lösemittel oder Lösemittelgemisch, in dem sich die Testsubstanzen lösen müssen.

Bild 2: Papierchromatogramm eines Filzstiftes mit Wasser als Laufmittel (-> Versuch)
(Foto: Steffi)


Bedingt durch die Kapillarkräfte in der Cellulose des Papiers wandert die mobile Phase ins Papier und bewegt sich dabei über die stationäre Phase.
An der Cellulosefaser findet die Adsorption der Farbstoffe statt. Je schlechter ein Farbstoff an der Faser adsorbiert wird und je besser er sich in dem Laufmittel löst, desto schneller wird er von der Faser desorbiert und desto weiter wird er mit der mobilen Phase transportiert. So kommt es zur Auftrennung von Farbstoffgemischen.

Aber auch andere, farblose Substanzen können auf diese Weise getrennt werden. Dann hat man allerdings Probleme mit dem Verfolgen des Fortschritts bei der Auftrennung. Beispielsweise kann man chemische Nachweis-Reagentien aufsprühen. Weiterhin sind spektroskopische Methoden bekannt. Man nutzt zur Detektion der Substanzflecken oftmals auch die Fluoreszenz, die manche Substanzen bei der Einwirkung von UV-Strahlung zeigen.

Die Papierchromatographie wurde inzwischen weitgehend von der Dünnschichtchromatographie verdrängt und hat nur noch Demonstrationswert. Denn die Dünnschichtchromatographie garantiert eine schnellere und bessere Trennung.


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Letzte Überarbeitung: 11. Juni 2004, Dagmar Wiechoczek