Akademicka chemia w gimnazjum

Dnia 15.11.2012 r. w Gimnazjum nr 2 im. Marii Skłodowskiej- Curie w Nowej Rudzie odbyły się warsztaty na temat ,,Podstawowe metody laboratoryjne- chromatografia”. Wykłady i warsztaty prowadziła pani dr Maria Stasiuk z Uniwersytetu Wrocławskiego z Wydziału Biotechnologii.
Kilkuletnia współpraca z Uniwersytetem i pracownikami naukowymi Wydziału Biotechnologii umożliwia uczniom naszej szkoły rozwijanie zainteresowań w tej dość skomplikowanej dziedzinie. Od kilku lat bowiem gimnazjaliści ze Słupca są częstymi gośćmi Uniwersytetu i uczestniczą w ciekawych wykładach, a przede wszystkim zajęciach laboratoryjnych. Ostatnie spotkanie miało miejsce w naszej szkolnej klasopracowni chemicznej, gdyż tym razem to Pani dr przyjechała, by w przystępny sposób tłumaczyć istotę chromatografii. Dla gimnazjalistów stało się oczywiste, iż jest to technika analityczna, pozwalająca na dokonanie analizy składu mieszaniny. Jest to jednocześnie technika preparatywna, dzięki której wyodrębnimy z mieszaniny konkretny jej składnik. Wykorzystuje ona rozdzielanie mieszanin substancji na poszczególne składniki, bądź ich grupy (frakcje). Pod akademickim okiem dr Marii Stasiuk wykonywaliśmy arcyciekawe ćwiczenia, a mówiąc dokładniej, dokonywaliśmy filtracji żelowej, czyli chromatografii sitowo - molekularnej.
Dociekaliśmy wspólnie, na czym polega metoda chromatografii cienkowarstwowej. Otóż stosuje się w niej warstwę fazy stacjonarnej- najczęściej żel krzemionkowy – naniesionej na płytki szklane, folię aluminiową lub z tworzywa sztucznego, a przylegającej do płytki dzięki dodatkowi środka wiążącego, np. siarczanu wapnia, gipsu. Dowiedzieliśmy się, że fazą ruchomą jest ciecz – rozpuszczalniki organiczne lub ich mieszaniny. Chromatografia cienkowarstwowa służy do szybkiej analizy jakościowej. Stosuje się ją głównie do określania liczby składników w próbce lub do wykrywania określonego związku w mieszaninie. W celu szybkiej identyfikacji poszukiwanych związków, korzystnie jest nanieść na linię startową standardów, czyli czystych chemicznie roztworów.
Niezmiernie ciekawym doświadczeniem okazało się wywoływanie chromatogramu. Zobaczyliśmy, że nawet pozycje związków bezbarwnych można ustalić bez trudu, stosując metody detekcji nieswoistej i swoistej. W tym celu wykorzystuje się dwie metody.
Pierwsza z nich to barwienie parami jodu sublimującego: umieszczamy płytkę w pojemniku zawierającym kryształki jodu, a wówczas zaobserwujemy, że związki organiczne barwią się na brązowo. Plamy należy obrysować bezpośrednio po wyjęciu płytki, gdyż na skutek parowania jodu plamy zanikają. Druga metoda to spryskiwanie stężonym kwasem siarkowym lub roztworem stężonego kwasu siarkowego w metanolu, następnie wygrzanie w temperaturze 200 st. C do czasu, gdy na płytce pojawią się ciemne plamy zwęglonych substancji organicznych. W naszym eksperymencie izolowaliśmy lipidy rezorcynolowe, które reagują specyficznie z odczynnikiem o nazwie Fast Blue B, dając w temperaturze pokojowej barwne produkty. A intensywność tej barwy jest proporcjonalna do ilości wykazywanego związku, czyli lipidu rezorcynolowego. Im silniejsze zabarwienie, tym więcej poszukiwanego lipidu w próbie. Takie praktyczne spotkania z nauką są dla uczniów niezapomnianym i niezmiernie ciekawym sposobem przyswajania wiedzy, poznawania tego, co wydawało się niedostępne i niepoznawalne. Myślę, że należy kontynuować tę wartościową współpracę, korzystną przede wszystkim dla uczniów, podjętą już przed kilku laty przez dyrektor naszego Gimnazjum, panią Mariolę Sójkę oraz pp. Iwonę Kąferę, Alicję Roch i Urszulę Herbeć-Dołgan.