Kokeellinen kotitehtävä: Mustikan ja puolukan paperikromatografia (opettajan ohje)

Mustikan ja puolukan paperikromatografia kotitehtävänä

Työ sopii yläasteelle ja lukioon.

ARVIOITU AIKA

20-40 min

TAUSTA

Mustikka ja puolukka sisältävät monia värillisiä yhdisteitä, kuten antosyaanit. Ne voidaan erotella toisistaan käyttämällä paperikromatografiaa.

Paperikromatografia perustuu kapillaari-ilmiöön, jonka vaikutuksesta liuotin imeytyy paperia pitkin ylöspäin. Liuottimen mukana paperin pinnalla liikkuvat myös tutkittavat yhdisteet, mutta niiden liikkumisnopeudet ovat erilaiset. Siksi ne jäävätkin eri korkeuksille paperiin ja voidaan erottaa toisistaan.

Paperikromatografiasta enemmän: https://marjojenkemia.wordpress.com/paperikromatografia-mustikasta-ja-puolukasta/

POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ

Työ on suunniteltu tutkivaan oppimiseen perustuvaksi kotitehtäväksi. Kokeellisten kotitehtävien kriteereiksi on kuitenkin tutkimuksissa määritelty:

  • oppilaalla tulee olla mahdollisuus suoriutua tehtävästä
  • työn tulee olla haaste
  • työn tulee harjoittaa tietoja ja taitoja, joita oppilaalla jo on

Tutkivan oppimisen ja kokeellisen kotitehtävän vaatimukset on tässä työssä sovitettu yhteen siten, että verkkomateriaali sisältää kokeelliseen tehtävään tarvittavat tiedot. Tehtävän anto on kuitenkin pyritty pitämään avoimena, jotta kotoa mahdollisesti puuttuvat välineet tai aineet eivät estä tehtävän suorittamista.

Työohjeen suunnittelussa on lähdetty siitä, että opettaja käyttää ryhmän tuntemusta ja sen pohjalta ohjaa työhön valmistautumista. Heikommilla ja avoimiin työtehtäviin tottumattomilla ryhmillä työ voidaan suunnitella jo edellisellä tunnilla yksin, ryhmässä tai pari työnä. Opettaja voi helpottaa tehtävää nostamalla esille keskustelua sekä oppilaiden ohjeen pohdintakysymyksistä että opettajan ohjeen lisäkysymyksistä.

Kokeellisten kotitehtävien tulosten läpikäyminen tunnilla on myös tärkeää. Tällöin voidaan vertailla saatuja tuloksia, miettiä syitä mahdollisiin virheellisiin tuloksiin ja syitä niihin

 

Mitä paperia työssä voidaan käyttää?

Kahvinkeittimen suodatin paperi toimii hyvin, mutta sen on oltava valkoinen. Valkaisemattomassa paperissa ei erotu eri värit kunnolla. Suodatinpaperi on kuitenkin ohutta ja siksi se voi kastuessaan taipua, paperin taittaminen kevyesti keskeltä korkeussuunnassa estää tätä. Jos oppilaalla ei kotona ole suodatinpaperia, voi koulusta antaa palan mukaan.

Ennen kotitehtävää on tunnilla tärkeä keskustella tästä. Jos oppilaiden kotona ei ole valkaistua kahvinsuodatinpaperia, sopiva pala voidaan antaa tunnilta mukaan.

 

Minkälainen astia on työssä toimiva?

Puhdas lasipurkki, jossa on kansi. Matala ja leveä purkki ei toimi, sillä sen sisälle ei mahdu tarpeeksi korkea suodatinpaperi eikä erottumista ehdi tapahtua.

 

Minkälainen liuotin toimii?

Työssä voi käyttää vettä, asetoni- tai alkoholipohjaista kynsilakan poistoainetta. Paras erottelu on asetonipohjaisella liuottimella, mutta myös muissa on tuloksia.

 

Kauan työssä menee?

Riippuu astian korkeudesta. Työtä on seurattava tarkasti, sillä jos liuotin saavuttaa paperin yläreunan, osa väriaineista alkaa kasaantua sinne.

 

REAGENSSIT

Kirjaa ylös, mitä kotoa löytynyttä liuotinta käytit.

Liuotin (vettä, asetoni- tai alkoholipohjaista kynsilakan poistoainetta)

Mustikkaa (juuri survotusta marjasta saadaan paras tulos)

Puolukkaa (juuri survotusta marjasta saadaan paras tulos)

 

TARVIKKEET

Mitä kotoasi löytyviä tarvikkeita käytit työssäsi?

Kannellinen lasipurkki

Suodatinpaperia

TYÖN SUORITUS

Suunnittele ja toteuta paperikromatografia mustikalle ja puolukalle kotoasi löytyvillä aineilla ja välineillä. Kirjaa ylös käyttämäsi aineet sekä välineet ja ota valokuva kokeen kulusta. Tuo kuivunut paperikromatografia mukanasi seuraavalle tunnille.

TYÖTURVALLISUUS

Työssä käytetään kotoa löytyviä aineita, joista kynsilakanpoistoaine voi ärsyttää hengitysteitä, ihoa ja silmiä. Lisäksi joillekin pinnoille voi tulla vaurioita kynsilakanpoistoaineesta. Käytettävässä purkissa on oltava kansi ja sitä on käytettävä työn aikana. Kynsilakanpoistoaine tulee kaataa astiaan esim.lavuaarissa.

Mustikka on voimakas värjäämään, joten esimerkiksi puupinnoilla työtä ei kannata tehdä.

POHDINTAA TYÖN JÄLKEEN

  1. Oppilaiden kromatografioista voidaan ottaa pari yhdessä vertailtaviksi.

Molemmissa nousevat yläreunaan siniset värit ja alemmas jäävät punaiset värit.  Voidaanko erottaa aineita, jotka löytyvät molemmista?

paperikromatografia

  1. Mistä erinäköiset tulokset johtuvat?

-näytteenä käytetystä mustikasta ja puolukasta: paras tulos on suoraan marjasta (pakaste tai tuore) puristusta mehusta. Mehu, hillo ja survos eivät tuota yhtä hyviä tuloksia, sillä yhdisteet voivat olosuhteista riippuen hajota ajan myötä.

– liuotin: asetonipohjainen liuotin toimii parhaiten

– osuiko näyte pohjalla olleeseen liuottimeen, jolloin se todennäköisesti liukeni siihen

– osuiko paperi astian reunoihin, mikä saattoi häiritä kapillaari-ilmiötä

  1. Miten voisit tunnistaa eri korkeuksilla olevat aineet?

– esimerkiksi käyttämällä verrokkinäytteitä, kuten puhdasta syanidiinia. Paperilla samalla korkeudella olevat aineet ovat samoja yhdisteitä.