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解读色谱图

色谱图上有一排彩色斑点,而题目要的是结论,不只是描述。

本页内容
  1. 色谱图显示了什么?
  2. 怎样读取并使用 Rf 值?
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么

色谱图把溶解的混合物分成一个个斑点。要解读它,就要数斑点、从基线开始量每个斑点的位置,并与同一张纸上的参考物质比较。

这一课接在选择过滤还是蒸发之后,因为色谱法用来分离成分都已溶解、无法过滤的混合物。它属于分离与化学分析。

色谱图显示了什么?

把一小滴样品点在靠近纸下方的铅笔基线上。纸的下边缘浸入溶剂,溶剂靠毛细作用上升,并带着各种物质一起移动。在溶剂中溶解得越好、在纸上吸附越弱的物质,走得越远。

由此得到两点。纯物质在合适的溶剂中只出现一个斑点。混合物则出现不止一个斑点,前提是各成分的移动速度不同。

怎样读取并使用 Rf 值?

  1. 标出溶剂前沿:取出纸后,趁它变干之前立刻用铅笔标记。
  2. 从基线量起,而不是从纸的底边,量到每个斑点的中心和溶剂前沿。
  3. 计算 Rf = 斑点移动的距离 ÷ 溶剂前沿移动的距离。
  4. 比较每个 Rf 与在相同条件下展开的参考物质。
  5. 用谨慎的措辞写结论:“与……相符”比“就是”更稳妥。

例题

**虚构数据。**溶剂前沿从基线移动了 8.0 cm。展开了三种参考染料:染料 A 移动 2.0 cm,染料 B 移动 5.6 cm,染料 C 移动 6.4 cm。一种未知墨水出现两个斑点,分别在 2.0 cm 和 5.6 cm。这种墨水含有什么?

第 1 步,各参考物的 Rf: A = 2.0 ÷ 8.0 = 0.25。B = 5.6 ÷ 8.0 = 0.70。C = 6.4 ÷ 8.0 = 0.80。

第 2 步,墨水斑点的 Rf: 2.0 ÷ 8.0 = 0.25,5.6 ÷ 8.0 = 0.70。

**第 3 步,匹配:**墨水斑点与 A 和 B 相符。0.80 处没有斑点,所以没有 C 的证据。

**第 4 步,结论:**这种墨水是至少含两种物质的混合物,与染料 A 和 B 相符,没有染料 C 的证据。

要留意的错误

常见的失误是从纸的底边而不是基线开始量。

**错误答案:**基线在纸边上方 1.5 cm。斑点在纸边上方 3.5 cm,溶剂前沿在纸边上方 9.5 cm,得 Rf = 3.5 ÷ 9.5 = 0.37。

学生把两个距离都从纸边开始量。

纠正方法是减去基线的高度。斑点移动了 3.5 − 1.5 = 2.0 cm,前沿移动了 9.5 − 1.5 = 8.0 cm。所以 Rf = 2.0 ÷ 8.0 = 0.25。

自我检测

先自己试试,再打开每个答案。

1. 溶剂前沿移动了 10.0 cm,一个斑点移动了 4.5 cm。求它的 Rf。

显示答案

Rf = 4.5 ÷ 10.0 = 0.45。没有单位。

2. 一个斑点的 Rf 为 0.60,溶剂前沿移动了 12.0 cm。斑点移动了多远?

显示答案

距离 = Rf × 前沿距离 = 0.60 × 12.0 = 7.2 cm。

3. 一份样品有一个斑点与物质 X 相符,另一个斑点与参考清单上的任何物质都不符。可以得出什么结论?

显示答案

样品是至少含两种物质的混合物。其中一种与 X 相符,另一种不是清单上的任何参考物质。

接下来学什么

下一课是用已给的测试结果缩小未知物范围,证据来自化学测试,而不是距离。综合练习含有不同难度的 Rf 题目。

如果你会算 Rf,但总在最后一句话丢分,我们的老师可以在线上一对一化学补习中帮你改进。

常见问题

Rf 值怎么计算?

量出从基线到斑点中心的距离,再量出从基线到溶剂前沿的距离,把第一个除以第二个。Rf = 斑点移动的距离 ÷ 溶剂前沿移动的距离。结果没有单位,数值总是在 0 和 1 之间。

为什么基线要用铅笔画?

铅笔痕迹不溶于溶剂,会留在原位。墨水含有染料,可能随溶剂上升而多出斑点。铅笔线因此是测量用的固定起点。

Rf 值相同就证明两种物质一样吗?

这是有力的证据,但不是证明。不同物质在同一种溶剂中可能有相近的 Rf 值。严谨的答案会说斑点与参考物质相符,并补充说用第二种溶剂检验会更有说服力。

资料来源

  1. Cambridge IGCSE Chemistry 0620 syllabus page

更新于:

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