Con l'avanzare della tecnologia, la nostra comprensione del mondo vegetale continua ad approfondirsi. La cromatografia su carta, una tecnica di separazione classica, sebbene ora sostituita da tecniche di laboratorio più avanzate, esiste ancora in molti contesti accademici e di ricerca, soprattutto come strumento didattico. Questo metodo non solo consente agli studenti di sperimentare in prima persona il processo degli esperimenti scientifici, ma coglie anche i segreti dei complessi componenti chimici delle piante.
L'apparato sperimentale della cromatografia a colori su carta è costituito principalmente da tre parti: fase mobile, fase statica e supporto. La fase mobile si riferisce ad una soluzione che si muove verso l'alto lungo la fase statica per azione capillare. La fase mobile è solitamente una miscela di solventi organici non polari, mentre la carta per cromatografia funge da supporto per la fase statica. Le molecole d'acqua si legano ai vuoti della rete di cellulosa, formando una fase stazionaria cruciale per la separazione tra le molecole.
Nella cromatografia su carta, le sostanze vengono separate in base alla loro capacità di adsorbimento nella fase statica e alla loro solubilità nella fase mobile.
Nel processo cromatografico, il valore Rƒ è un indicatore utilizzato per quantificare il grado di ritenzione di un campione nella fase statica rispetto alla fase mobile. Ad esempio, se un composto percorre 9,9 cm e il fronte del solvente percorre 12,7 cm, il suo valore Rƒ è 0,779. L'entità del valore Rƒ cambia con la temperatura e il solvente utilizzato, quindi più solventi avranno valori Rƒ diversi per lo stesso composto.
Quando posizioniamo campioni chimici colorati su carta da filtro, i colori si separano in base alle diverse polarità. Le sostanze chimiche polari sono più solubili nei solventi polari, il che fa sì che i colori polari aumentino più in alto durante la cromatografia. Quando una sostanza chimica ha una struttura e una polarità chimica diverse, anche la sua solubilità sarà diversa, quindi il colore percorrerà una distanza diversa, formando uno schema di separazione unico.
Nel metodo di discesa, il solvente si sposta da sopra la carta da filtro e il campione rimane invariato nella parte superiore della fase statica, consentendo al solvente di fluire dall'alto verso il basso.
Nel metodo ascendente, invece, il solvente si muove dal basso verso l'alto, il che è adatto per la separazione di sostanze organiche e inorganiche.
Il metodo combinato combina il metodo ascendente e il metodo discendente per ottenere un effetto di separazione più efficiente.
In questa tecnica, il campione viene posizionato al centro della carta da filtro e i componenti si separano in cerchi concentrici mentre il solvente sale sul fondo.
Questo metodo esegue un secondo sviluppo direzionale dopo l'applicazione del campione, consentendo una separazione più fine.
La scoperta della cromatografia su carta può essere fatta risalire al 1943, quando fu proposta da Martin e Singer, rendendo possibile l'isolamento e l'identificazione dei componenti vegetali. Con l'esplosione delle attività di ricerca scientifica dopo il 1945, questo campo si sviluppò rapidamente e divenne uno strumento importante per la ricerca chimica e biotecnologica.
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