Verktøyene som brukes til å skille blandinger

Isolere komponenter av blandinger er et viktig problem både kjemikere og biologer. Biologer må rutinemessig finne måter å skille et bestemt protein eller annet molekyl fra verten for forbindelser som finnes inne i en celle; kjemikere, derimot, ofte behov for å skille produktene fra en reaksjon for å karakterisere og studere dem. Det er mange måter å dele opp komponentene i en blanding.

kromatografi

Kromatografi eller "farge-skriving" er en av de mest vanlige og uvurderlig fremgangsmåter for separering av komponenter i en kompleks blanding. Det er avhengig av forskjeller i styrken på inter interaksjoner til separate forbindelser. Den grunnleggende ideen er denne: Når en blanding strømmer gjennom en kolonne inneholdende en fast matriks som kalles en stasjonær fase, avhengig av deres struktur, vil noen molekyler å bruke mer tid i kolonnen enn andre. Forskere har funnet opp mange forskjellige varianter på samme grunnleggende tema; affinitetskromatografi er et vanlig verktøy i biokjemi, for eksempel, mens væskekromatografi eller HPLC er viktig innen organisk kjemi.

sentrifuger

En sentrifuge er litt som en mer kompleks form for vaskemaskin. I utgangspunktet er reagensrør eller sentrifugerør satt inn i sporene på en sentral rotor. Rotoren så spinner i høy hastighet, kaster alle innholdet i hvert rør ut mot slutten av røret, på samme måte som du føler deg som om du blir slengt utover når du rir en berg og dalbane rundt en stram kurve. I løpet av minutter til timer (avhengig av hastigheten, innholdet og graden av separasjon ønsket), fører denne prosessen mer tette innhold, for eksempel faste stoffer eller cellemembranen rusk å felle ut og samle seg på bunnen av røret. Den gjenværende løsning kalles supernatanten og kan helles inn i et annet testrør for videre eksperimenter.

destillasjon

Destillasjon separerer blandinger på basis av en nøkkel forskjell i fysikalske egenskaper: kokepunkt. Kokepunktene for ulike stoffer varierer mye; etanol, for eksempel koker ved en lavere temperatur enn vann. Når en blanding av to stoffer med forskjellige kokepunkter er oppvarmet, vil dampen inneholde mer av stoffet med den lavere kokepunkt. Denne prosessen kan gjentas flere ganger for å separere enkelte komponenter fra de andre. Et verktøy kalt en rotasjonsfordamper er en vanlig innslag i mange kjemi laboratorier; den bruker vakuum for å redusere trykket, redusere kokepunktene for alle komponentene i blandingen, og som gjør dem lettere å separere ved destillasjon.

dialyse

Biologer bruker ofte dialyse for å fjerne salter fra løsninger eller endre buffer kjemiske de bruker i et eksperiment. Dialyse separerer blandinger på basis av partikkelstørrelse; den grunnleggende redskap i dialyse er en porøs membran med meget små porer. Noen molekyler, ioner og partikler kan gjøre veien gjennom disse partiklene, mens andre ikke kan. Følgelig, de som kan la gradvis diffundere gjennom membranen, mens de som ikke kan forbli inne.