色譜法與 Rf 實驗

色譜法與 Rf 實驗是一個關於紙層析與薄層層析（TLC）的 3D 分析化學模擬。沿著鉛筆基線點上混合物的纖維素條帶懸掛在密封的玻璃顯色槽內，其底邊浸入流動相溶劑池中。隨著毛細作用將溶劑前沿向上拉動（ds），混合物成分在極性固定紙張與上升的流動溶劑之間進行不同的分配，分離成不同的彩色帶（dx）。學生可以在菠菜葉色素、黑色麥克筆墨水與食用色素之間切換，調整溶劑極性，點擊任何分離的斑點，並在色譜圖旁拖曳 3D 刻度厘米直尺以驗證 Rf = dx / ds。

• 選擇葉片色素，並由下至上點擊四個分離斑點中的每一個：葉綠素 b、葉綠素 a、葉黃素及 β-胡蘿蔔素。
• 將黃色 3D 厘米直尺放在紙條旁，使其 0 cm 標記對齊鉛筆基線，然後讀取 dx 與 ds 以驗證 Rf = dx / ds。
• 將展開進度從 30% 更改為 95%，並確認隨著溶劑上升，dx 與 ds 均會增加，但其比率 Rf 保持不變。
• 調整溶劑極性滑塊，觀察極性色素相對於非極性胡蘿蔔素斑點的遷移距離如何改變。
• 將混合物類型切換為黑色麥克筆墨水或食用色素，以識別哪種染料成分在流動相中的溶解度最高。

1. 1根據溶質斑點移動距離（dx）與溶劑前沿（ds）計算滯留因子 Rf = dx / ds。
2. 2解釋色譜法如何根據吸附到固定相的競爭與在流動相中的溶解度來分離分子。
3. 3解釋為什麼色譜條帶上的基線起點必須用鉛筆（石墨）而非墨水繪製。
4. 4預測為什麼對於給定的化合物、固定相和溶劑系統，無論溶劑前沿運行多遠，Rf 值都保持不變。

教師常問的問題