Để tách các nhóm sắc tố trong lá cây, một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm theo quy trình sau:
• Bước 1: Lá tươi đã loại bỏ cuống và gân chính được cắt nhỏ, nghiền với một lượng nhỏ acetone, sau đó bổ sung thêm acetone, khuấy đều rồi lọc để thu dung dịch màu xanh lục. Cho dung dịch này vào phễu chiết.
• Bước 2: Thêm một lượng benzene bằng thể tích dung dịch trên vào phễu chiết, lắc đều rồi để yên. Sau vài phút thu được hai lớp chất lỏng: lớp dưới màu vàng chứa chủ yếu carotenoid, lớp trên màu xanh chứa chủ yếu chlorophyll.
Biết rằng: Trong điều kiện thí nghiệm, acetone và benzene không trộn lẫn vào nhau, khối lượng riêng của benzene lớn hơn khối lượng riêng của acetone.
a) Phương pháp tách được thực hiện ở bước 1 và bước 2 đều là phương pháp chiết lỏng – lỏng.
b) Từ kết quả thí nghiệm có thể kết luận độ tan của carotenoid trong benzene lớn hơn trong acetone.
c) Mục đích của việc nghiền nhỏ lá là làm tăng diện tích tiếp xúc giữa lá và dung dịch, giúp quá trình chiết diễn ra hiệu quả hơn.
d) Chỉ dựa vào màu của hai lớp dung dịch sau khi chiết chưa đủ cơ sở để kết luận mỗi lớp chỉ chứa duy nhất một loại sắc tố.
(a) Sai, bước 1 là chiết lỏng – rắn: Dùng dung môi acetone (lỏng) để chiết lấy sắc tố trong lá cây (rắn). Bước 2 là chiết lỏng – lỏng: Dùng dung môi benzene (lỏng) để chiết lấy sắc tố trong acetone (lỏng).
(b) Đúng, sau khi cho benzene vào và lắc đều, carotenoid dịch chuyển chủ yếu xuống lớp benzene (lớp dưới), điều này cho thấy carotenoid có độ tan trong benzene lớn hơn so với trong acetone.
(c) Đúng, việc nghiền nhỏ lá giúp phá vỡ các tế bào chứa sắc tố và làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữa nguyên liệu rắn với dung môi acetone, giúp quá trình hòa tan và chiết diễn ra triệt để, nhanh chóng hơn.
(d) Đúng, các lớp chất lỏng sau khi chiết chỉ chứa chủ yếu từng nhóm sắc tố (như đề bài đã nêu). Bằng mắt thường chỉ quan sát dựa vào màu sắc là chưa đủ cơ sở khoa học để khẳng định tuyệt đối mỗi lớp chỉ có duy nhất một loại sắc tố thuần khiết, vì vẫn có thể có sự lẫn lộn vết nhỏ của các sắc tố khác.