Extraktion av klorofyll

Klorofyll är det gröna färgämne som är ansvarigt för växters, brunalgers, guldalgers, gulgranalgers, ögondjurs, kiselalgers, dinoflagellaters och även för cyanobakteriers fotosyntes. Kemiskt finns några varianter på klorofyll. Mest kända är klorofyll a, b och c.

• Klorofyll a finns inom hela växtriket Plantae (glaukofyter, rödalger och gröna växter).
• Klorofyll b finns jämte klorofyll a hos de gröna växterna (grönalger och embryofyter ("landväxter")). Hos rödalger finns istället fykobilinerna.
  
• Klorofyll c finns hos exmpelvis brunalger och hos andra närbesläktade divisioner som guldalger och gulgrönalger. Den bruna färgen hos brunalger och guldalger kommer från fukoxantin (en brunfärgad karotenoid).

Hos växter (och alger utanför växtriket, liksom hos cyanobakterier) ansvarar klorofyll för upptagandet av energirikt solljus och slussar vidare energin så att den energirika molekylen ATP (adenosintrifosfat) kan bildas (kallas ljusreaktionen). ATP används sedan för att driva omvandlingen av koldioxid och vatten till socker och restprodukten syrgas (ljusoberoende reaktionen, även kallad mörkerreaktionen).

Extraktionen

kemikalier:

• rengöringsbensin (miljöfarlig, brandfarlig)
• aceton (brandfarlig, irriterande)
• natriumkarbonat (irriterande; säljs som "målarsoda")

Rengöringsbensinen är alltså miljöfarlig och kan därför ej hällas i avloppet. Använd skyddsglasögon under hela experimentet. Se till att ha ordentlig ventilation.

OBS! Använd inte bensin för bilar, gräsklippare o.d.. Den är inte alls lika ren och innehåller dessutom flera ohälsosamma tillsatser.

Gör så här.
1. Mortla blad (eller ifråga om alger, bålen) ca. 20-30 g - gärna med en salttillsats som underlättar mortlingen. Använd gärna natriumkarbonat (klorofyll ej stabilt vid låga pH).



2. Tillsätt några mL vatten och för över massan till ett slutet kärl (t.ex. en glasburk).

3. Tillsätt omkring 3 mL aceton och 5-10 mL rengöringsbensin. Använd en sked eller dylikt för att röra om. Sätt på locket och skaka om. Faserna kommer nu att fasseparera med den lättaste fasen överst. Detta är själva extraktionen. Klorofyllet är betydligt mer lösligt i bensin än i vatten och kommer därför att återfinnas överst eftersom bensin har lägre densitet än vatten.



4. Häll över vätskorna till ett annat kärl genom en sil för att bli av med det fasta materialet (bladrester).



Nu syns tydligt de två skikten. Acetonen återfinns i bägge faserna, men mestadels i vattenfasen eftersom acetonen är en ganska polär molekyl.

5. Vill man använda klorofyllfasen vidare måste man skilja den från den undre fasen. Ett sätt kan vara att använda en rengjord pump till en tvålflaska och helt enkelt pumpa bort den övre fasen.

6. För att späda det framrenade klorofyllet kan man av förklarliga skäl INTE använda vatten. Däremot kan man använda aceton (som är tillräckligt lösligt i bensin).

Fluorescens hos klorofyll
Belyser man klorofyllösningen med starkt ljus från en stark lampa som en OH-projektor kommer klorofyllet att lysa rött! Det beror på att klorofyllet uppvisar s.k. fluorescens. Molekylen absorberar mycket blått och även rött ljus (därför ser klorofyll grönt ut). När energin som absorberats inte kan slussas vidare i ljusreaktionerna kommer en del av energin att sändas ut med en längre våglängd, här i form av rött ljus.

När man slarvigt säger att saker är självlysande uppvisar de i själva verket fluorescens eller fosforescens. Fosforescens skiljer sig från fluorescens genom en tidsfördröjning (tänk på väckarklockor). Vid både fluorescens och fosforescens är det utskickade (emitterade) ljuset alltid av längre våglängd än det inkommande ljuset som absorberas. Detta beror på att molekylerna först bokstavligen skakar loss en del av den inkommande energin innan resten skickas iväg som ljus. Vid många fluoresensfenomen är det inkommande ljuset inte vanligt ljus utan UV-ljus (våglängden kortare än 380 nm).

Ett annat exempel på fluorescens är lysrör. Dessa innehåller kvicksilverånga som skickar ut starkt UV-ljus (främst vid 254 nm) när de utsätts för elektrisk energi. UV-ljuset träffar sedan det fluorescerande skiktet på insidan av lysrörsen. Härifrån sänds synligt ljus sedan ut. Egentligen är det här ofta frågan snarare om fosforesens men i detta fall är tiderna från absorption till emission korta.

Det är bara en liten del av alla molekyler som har fluorescnes eller fosforescens. Molekyler som uppvisar dessa fenomen har oftast aromatiska bensenringar. Klorofyll saknar bensenringar men har istället andra strukterer med många alternerande enkel- och dubbelbindingar.