Analitika
.pdf61 |
|
|
|
2. У станавли ваю тсветоф и льтр ы . |
|
|
|
Бер ут в лабор антской ф утляр |
с светоф и льтр ами . |
Сни маю ткр ы ш ки |
с |
отсеков 9. Д остаю т светоф и льтр ы |
10 и з ф утляр а и |
устанавли ваю т и х |
в |
отсеки 9 вни з д о упор а. |
|
|
|
Н а каж д ы й анали зи р у емы й элемент по д ва светоф и льтр а.
3. |
Ш тепсельны е ви лки пр и бор а и компр ессор а под клю чаю т в сеть 220 В ; |
||||||||
|
вклю чаю ткнопку 3 «Сеть»и пр огр еваю тпр и бор в течени е30 ми нут. |
|
|||||||
4. |
Под ставляю тпод всасы ваю щи й капи лляр 18 поли эти леновы й стаканчи к19 с |
||||||||
|
д и сти лли р ованной вод ой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
В клю чаю т компр ессор |
и |
по и зменени ю |
ур овня |
вод ы |
в |
стаканчи ке и |
||
|
стекани ю вод ы и з |
ги д р озатвор а |
убеж д аю тся |
в нор мальной |
р аботе |
||||
|
р аспы ли теля17. |
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
О ткр ы ваю т венти ль |
газового |
баллона и |
под носят |
к |
гор елке |
|||
|
электр озаж и галку и ли |
заж ж енны й ф акел – |
ли стбумаги |
свер нуты й в ж гут, |
|||||
|
плавно откр ы вая од новр еменно кр ан 1 «Газ» д о тех пор , пока незагор и тся |
||||||||
|
пламя. Регули р ую тпламя так, чтобы |
оно и мело голубовато-зелены й цвети |
|||||||
|
четки евнутр енни еконусы |
вы сотой 5– 8 мм (Рис. |
17.). У станавли ваю тна |
||||||
|
гор елку защи тноестекло 12 и устанавли ваю тсветозащи тны й кож ух 11 так, |
||||||||
|
чтобы оннекасалсязащи тного стекла. |
|
|
|
|
|
|||
7. |
У станавли ваю тэлектр и чески й нуль пр и закр ы той ш тор ке14. |
|
|
Н аж и маю ткнопку «0» пер еклю чателя 13 «Смещени я Ш к.» и од ну и з кнопок2 «Постоянная В р .» и р учками 7 «Н уль Гр убо/Т очно» совмещаю т стр елку ми кр оампер метр а 8 снулевой отметкой ш калы .
8. У станавли ваю т"0" по д и сти лли р ованной вод е.
Ручкой 14 «Ш тор ка» откр ы ваю тсветовой канал (вы тяги ваю тр учку к себе д о упор а). Стр елка ми кр оампер метр а 8 пр и этом мож ет смести ться с
нуля. Т огд а вр ащая р учку |
5 «Д и |
аф р агма», |
совмещаю т стр елку |
ми кр оампер метр а 8 с нулевой |
отметкой |
ш калы . |
М ож но установи ть 0 |
р учкой 7 «Н уль Гр убо/Т очно». |
|
|
|
Изм ер ения пр оводят следую щ им обр а зом
1. Пр ои звод яткали бр овку ш калы по р аствор у смакси мальной концентр аци ей вещества в р аствор е.
Н али ваю т в поли эти леновы й стакан станд ар тны й р аствор , и мею щи й наи больш ую концентр аци ю . Под ставляю т стакан с р аствор ом под всасы ваю щи й капи лляр . В р ащая р учку 4 «Ч увстви тельность Гр убо/Т очно» устанавли ваю тстр елку ми кр оампер метр а 8 над елени е90 – 100.
2. У би р аю т р аствор , ставят «Н улевой» р аствор |
(д и сти лли р ованную вод у) и |
р учкой 5 «Д и аф р агма» и ли р учкой 7 «Н уль |
Гр убо/Т очно» устанавли ваю т |
62
стр елку ми кр оампер метр а на 0. Заменяю т«нулевой»р аствор станд ар тны м с наи больш ей концентр аци ей и р учкой 4 вы вод ят стр елку ми кр оампер метр а на д елени е90 – 100. Е сли пр и послед ую щей установке«нулевого»р аствор а стр елка ми кр оампер метр а нестанетна нуль, настр ойку пр и бор а повтор яю т.
|
|
П р и |
кали бр овке |
ш |
калы |
под би р аю тся |
«Д и апазон» |
и |
|||||||||
|
|
«Смещени е |
Ш к. », |
|
пр и |
|
котор ы х |
колебани я |
стр елки |
||||||||
|
|
ми кр оампер метр а |
не |
д олж ны |
вы х од и ть |
за |
пр ед елы |
ш калы |
|||||||||
|
|
пр и бор а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
У станови в |
р абочи й |
д и апазон, |
послед овательно ввод ят |
в |
пламя |
все |
||||||||||
|
|
станд ар тны е р аствор ы , |
начи ная с р аствор а меньш ей концентр аци и , затем |
||||||||||||||
|
|
анали зи р уемы й |
р аствор |
и |
запи сы ваю т показани я ми кр оампер метр а |
д ля |
|||||||||||
|
|
каж д ого р аствор а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
П р и пер ех од е от |
од ного |
р аствор а к |
д р у гому |
си стему |
|
|
|||||||||
|
|
пр омы ваю т д и сти лли р ованной вод ой . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
4. |
И змер ени япр ои звод ятпр и неи зменном р асход егаза и возд уха и неи зменном |
||||||||||||||||
|
|
полож ени и |
р учек пр и бор а. |
Пр и |
ф отометр и р овани и |
р аствор а |
стр елка |
||||||||||
|
|
ми кр оампер метр а мож ет останови ться на каком-то д елени и |
и ли |
мож ет |
|||||||||||||
|
|
колебаться около какого-то д елени я – это и буд етотсчи ты ваемая вели чи на. |
|||||||||||||||
|
|
Пр и р аботеср аствор ами малой концентр аци и таки еколебани я могутстать |
|||||||||||||||
|
|
значи тельны ми . |
Ч тобы |
|
и х |
уменьш и ть, наж и маю т кнопки |
2 |
«Постоянная |
Вр .».
Оконча ние р а бот ы
1. По окончани и р аботы в течени е2 ми нпр омы ваю ткапи лляр и всасы ваю щую си стему, под стави в под капи лляр стаканчи ксд и сти лли р ованной вод ой.
2.Закр ы ваю твенти ль на газовом баллонеи , когд а пламя погаснет, закр ы ваю т кр ан1 «Газ»на пр и бор е.
3. |
К нопкой 3 отклю чаю тпр и бор |
отсети и вы клю чаю ткомпр ессор . Ш тор ку 14 |
|
зад ви гаю тд о упор а. |
|
4. |
В ы ни маю т светоф и льтр ы 10 |
и клад ут и х в ф утляр . Закр ы ваю т отсеки 9 |
|
кр ы ш ками . Сд аю тф утляр со светоф и льтр ами в лабор антскую . |
|
5. |
Раствор ы и з стаканчи ков вы ли ваю т, стаканчи ки мою ти помещаю тв ф утляр . |
63
Л а бора т орн а я ра бот а № 8.
Определение содержа нияионов ка лияи на трияв водны х ра створа хметодом эмиссионнойф отометрии пла мени
Ц ель р а бот ы : пр и обр етени е навы ков р аботы |
на пламенном ф отометр е; |
||||||||||
|
|
коли чественное опр ед елени е сод ер ж ани я и онов |
кали я и |
||||||||
|
|
натр и яв р аствор е. |
|
|
|
|
|
|
|||
С ущ ност ь |
р а бот ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
О д ни м |
и з пр еи муществ метод а |
эми сси онной ф отометр и и |
пламени |
||||||||
является бы стр ое опр ед елени е кали я и |
натр и я пр и совместном пр и сутстви и . |
||||||||||
В ли яни е од ного элемента на р езультаты |
опр ед елени я д р угого устанавли ваю т |
||||||||||
эмпи р и чески . |
Больш ое |
значени е и мею т |
концентр аци и |
опр ед еляемого и |
|||||||
меш аю щего элементов, |
темпер атур а пламени , констр укци онны е особенности |
||||||||||
ф отометр ов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спектр альны е |
ли ни и |
натр и я и |
кали я, |
возбуж д аемы е |
в |
пламени , |
|||||
д остаточно |
уд алены |
д р уг |
от д р уга |
и |
легко |
р азд еляю тся |
пр и |
помощи |
|||
светоф и льтр ов |
и ли |
монохр оматор ов. Пр и |
опр ед елени и |
натр и я и спользую т |
наи более чувстви тельны е р езонансны е ли ни и д ублета 589.0 и 589.9 нм, пр и
опр ед елени и |
кали я – |
766.5 и 769.9 нм. В |
качестве мер ы селекти вности пр и |
опр ед елени и |
од ного |
элемента в пр и сутстви и д р угого и спользую т «ф актор |
|
специ ф и чности », котор ы й показы вает, пр и |
каком соотнош ени и концентр аци й |
меш аю щего элемента С2 и опр ед еляемого элемента С1 си гнал от меш аю щего элементабуд етр авенси гналу отопр ед еляемого: F=C2/ С1.
Ма т ер иа лы и обор удова ние
1.ПА Ж -1 и ли ПА Ж -2;
2.Станд ар тны ер аствор ы и онов натр и яи кали я, сод ер ж ащи е100 мг/лв пер есчетенаи х окси д ы ;
3.Раствор HCl – 2.5 М ;
4. М ер ны еколбы объемом 100 мл– 7 ш т;
5.Пи петка, гр ад уи р ованнаяна 25 мли ли бю р етка;
6.Пи петка объемом 50 мл;
Вы полнение р а бот ы
Работа состои ти з д вух этапов.
1. П риготовлениеэта лонны хра створов
В 6 мер ны х колбемкостью 100 млотби р аю тбю р еткой и ли гр ад уи р ованной пи петкой на 25 мл – 5, 10, 15, 20, 25 и 50 мл и сход ного р аствор а окси д а натр и я
и ли кали я. Затем в каж д ую колбу д обавляю т по 5 мл 2.5 М |
р аствор а Н С1, |
д овод ят д о метки д и сти лли р ованной вод ой и тщательно |
пер емеш и ваю т. |
Получаю тр аствор ы , сод ер ж ащи е5, 10, 15, 20, 25 и 50 мг/л окси д а натр и я и ли
кали я. Стаканчи ки д ля р аботы |
тщательно пр |
омы ваю т вод ой и ополаски ваю т |
небольш и м коли чеством того р |
аствор а, котор ы |
й буд етв ни х. |
64
2. П остроение гра дуировочного гра фика
В клю чаю тпр и бор и под готавли ваю тего ки змер ени ям.
∙У станавли ваю тсветоф и льтр сначала д ля од ного элемента, напр и мер , д ля натр и я.
∙ В ы ставляю тэлектр и чески й нуль (Пр и закр ы той ш тор ке).
∙ |
О ткр ы ваю тш тор ку и вы вод ятна нуль стр елку ми кр оампер метр а пр и бор а |
|||||||||
|
по д и сти лли р ованной вод е. |
|
|
|
|
|
|
|
||
∙ |
К али бр ую т ш калу пр и бор а по |
эталонному р аствор у |
с макси мальной |
|||||||
|
концентр аци ей (У станавли ваю т |
стр елку ми кр оампер метр а на значени е |
||||||||
|
от90 д о 100). Пр омы ваю ткапи лляр и всасы ваю щую си стему, под стави в |
|||||||||
|
под капи лляр |
стаканчи к с д и сти лли р ованной |
вод ой |
д о |
возвр ащени я |
|||||
|
стр елки в нулевоеполож ени е. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Д оби ваю тся |
воспр ои звод и мости |
кр ай ни х |
|
значени й |
|||||
|
р абочего д и апазона ш |
калы |
ми кр оампер метр а, |
поочер ед но |
||||||
|
р аспы ляя |
эталонны й |
р аствор |
|
с |
макси мальной |
||||
|
концентр аци ей и д и сти лли р ованну ю |
вод у . |
|
|
|
|||||
∙ |
Ф отометр и р ую т станд ар тны е р аствор ы . |
Послед овательно |
погр уж аю т |
|||||||
|
капи лляр в стаканчи ки |
сэталонны ми р аствор ами , начи ная с р аствор а с |
||||||||
|
меньш ей концентр аци ей. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
П осле |
каж д ого |
р аствор а |
пр омы ваю т |
си стему |
|||||
|
д и сти лли р ованной |
вод ой |
д о |
возвр ащени я |
стр елки |
|||||
|
ми кр оампер метр а на ну ль. |
|
|
|
|
|
|
|||
∙ |
Результаты и змер ени й заносятв табли цу. |
|
|
|
|
|
∙Ф отометр и р ую т контр ольны й р аствор , полученны й у пр епод авателя, не менеетр ех р аз.
∙ Закр ы ваю т ш тор ку. М еняю т светоф и льтр (У станавли ваю т светоф и льтр
д ляд р угого элемента, напр и мер , д лякали я.).
∙Пр овод яти змер ени я, какопи сано вы ш е.
∙ Стр оят гр ад уи р овочны е |
гр аф и ки |
в |
коор д и натах |
показани я |
||||
ми кр оампер метр а – |
концентр аци я |
натр и я |
(кали я) (мг/л) |
и по |
||||
гр ад уи р овочному гр аф и ку наход ят неи звестную |
концентр аци ю |
кали я и |
||||||
натр и яв р аствор е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и р аботе |
на |
пр и бор е необх од и мо |
помни ть, |
что |
||||
и змер ени я |
д олж ны |
пр овод и ться пр и |
неи зменном |
|||||
р асх од е газа, возд у х а |
и неи зменном |
полож ени и |
всех |
|||||
р у чекпр и бор а! |
|
|
|
|
|
|
|
|
65 |
К онтроль ны е вопросы |
|
1. |
О сновной законсветопоглощени я. |
2. |
Пр и чи ны отклонени й отосновного закона светопоглощени я. |
3. |
Законад д и ти вности светопоглощени я. |
4. |
К аквы би р аю тд ли ну волны в метод еф отометр и и ? |
5. |
О пи ш и тепр и нци пр аботы ф отоэлектр околор и метр а |
6. |
Пр и нци пметод а эми сси онной ф отометр и и пламени . |
7. |
К аки епр оцессы пр отекаю тв пламени пр и введ ени и в него р аствор а? |
8. |
Почему пламена немогутбы ть и спользованы д ляопр ед елени я |
|
тр уд нои они зи р уемы х элементов? |
9. |
Ч то такоер езонанснаяли ни я? |
10.Стр уктур а пламени .
Х р ом а т огр а ф ические м ет оды |
а на лиза |
|
Х р оматогр аф и чески й метод |
р азд елени я и анали за смесей р азр аботан р усски м |
|
учены м М .С. Ц ветом в 1903 г. |
|
|
Х р ом а т огр а ф ия |
– ф и зи ко-хи ми чески й |
метод р азд елени я и |
опр ед елени явеществ, основанны й на р аспр ед елени и компонентов меж д у д вумя
ф азами – под ви ж ной и непод ви ж ной. |
|
|
|
|
|
|||
Существую т р азли чны е класси ф и каци и |
хр оматогр аф и чески х метод ов, |
|||||||
од ной и з котор ы х является класси ф и каци я по техни кеэкспер и мента. |
О бы чно |
|||||||
р азли чаю т |
колоночную , |
капи лляр ную , |
плоскостную |
(тонкослойную , |
||||
бумаж ную ) хр оматогр аф и ю . |
|
|
|
|
|
|||
В |
случае колоночной хр оматогр аф и и д ля р азд елени я компонентов |
|||||||
и спользую т |
хр оматогр аф и чески е колонки , |
заполненны е |
тем и ли |
и ны м |
||||
сор бентом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
ка пиллярной |
хр оматогр аф и и |
в |
качестве |
хр оматогр аф и чески х |
|||
колонокпр и меняю ткапи лляр ны е тр убки |
и з стекла и ли |
д р угого матер и ала. В |
плоскост ной хр оматогр аф и и непод ви ж ной ф азой служ и тли бо тонки й слой сор бента, нанесенны й на плоскую повер хность – стеклянную , алю ми ни евую , пластмассовую пласти нку (тонкослойная хр оматогр аф и я, хр оматогр аф и я в тонком слоесор бента (Т СХ )), ли бо ж и д кость, котор ой пр опи тана бумага – чаще всего специ альная хр оматогр аф и ческая бумага (бумаж ная хр оматогр аф и я, хр оматогр аф и я на бумаге). В д оль плоской повер хности сор бента (непод ви ж ная ф аза (Н Ф )) пер емещается за счет капи лляр ны х си л ж и д кая ф аза – р аствор , сод ер ж ащи й смесь р азд еляемы х компонентов (под ви ж наяф аза (ПФ )).
Бумаж ная хр оматогр аф и я под обно |
метод у |
Т СХ пр и меняется как в |
качественном, так и в коли чественном |
анали зе. |
Д остои нства плоскостны х |
вар и антов хр оматогр аф и и – пр остота, экспр ессность, нагляд ность р азд елени я, пр остота обнар уж ени я хр оматогр аф и чески х зон, возмож ность анали зи р овать ми кр ообъекты (малы еколи чества веществ).
66
Б ум а жна я хр ом а т огр а ф ия
Разли чаю т норм а ль ноф а зовую и обра щ енноф а зовую бумаж ную хр оматогр аф и ю .
В вар и антенорм а ль ноф а зовой бумаж ной хр оматогр аф и и ж и д кой Н Ф являетсявод а, сор би р ованная в ви д етонкого слоя на волокнах и наход ящаясяв пор ах ги д р оф и льной бумаги (д о ~25% по массе). Э та связанная вод а по своей
стр уктур е и ф и зи ческому состояни ю |
си льно отли чается от обы чной ж и д кой |
|||||||||||||
вод ы . В |
ней и р аствор яю тсякомпоненты |
р азд еляемы х смесей. |
|
|
|
|
||||||||
Роль |
ПФ , |
пер емещаю щейся по |
бумаге, |
и гр ает д р угая ж и д кая ф аза, |
||||||||||
напр и мер , |
ор гани ческая ж и д кость с д обавлени ем ки слот и |
вод ы . |
Ж и д кую |
|||||||||||
ор гани ческую |
ПФ |
пер ед хр оматогр аф и р овани ем насы щаю т вод ой |
д ля того, |
|||||||||||
чтобы |
ПФ |
|
не |
р аствор яла |
в себе |
вод у, |
сор би р ованную |
|
на |
волокнах |
||||
ги д р оф и льной хр оматогр аф и ческой бумаги . |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Х р оматогр аф и ческая |
бумага |
вы пускается |
пр омы ш ленностью . |
О на |
||||||||||
д олж на |
отвечать р яд у |
тр ебовани й: |
готови ться |
и з вы сококачественны х |
||||||||||
волокни сты х |
сор тов хлопка, бы ть од нор од ной |
по плотности |
и |
толщи не, по |
||||||||||
напр авлени ю |
ор и енти р овани я |
волокон, хи ми чески |
чи стой |
и |
и нер тной |
по |
||||||||
отнош ени ю кН Ф |
и р азд еляемы м компонентам. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
В |
вар и антеобра щ енноф а зовой бумаж ной хр оматогр аф и и ж и д кая Н Ф |
пр ед ставляетсобой ор гани чески й р аствор и тель, тогд а какв р оли ж и д кой ПФ вы ступает вод а, вод ны е и ли спи р товы е р аствор ы , смеси ки слот со спи р тами . Пр оцесспр овод ятси спользовани ем ги д р оф обной хр оматогр аф и ческой бумаги .
Е е получаю т обр аботкой |
(пр опи ткой) бумаги |
наф тали ном, си ли коновы ми |
маслами , пар аф и ном и т. |
д . Н еполяр ны е и |
малополяр ны е ор гани чески е |
р аствор и тели сор би р ую тся на волокнах ги д р оф обной бумаги и пр они каю тв ее пор ы , обр азуя тонки й слой ж и д кой Н Ф . В од а неуд ер ж и вается на такой бумаге, несмачи ваетее.
Д |
ля оценки хр оматогр аф и ческого повед ени я веществ в |
опр ед еленны |
х |
услови |
ях и спользую т вели чи ну Rf, котор ая р авна отнош ени ю |
р асстояни я |
l, |
пр ойд енного веществом, кр асстояни ю , пр ойд енному р аствор и телем, L.
Рис.19. О пр ед елени еRf
О бы чно д ля |
р асчета Rf |
вы би р аю т точку |
в |
|||
центр е пятна (Рис. 19). |
Разд елени е веществ |
|||||
пр акти чески |
возмож но, если |
Rf (I) – |
Rf (II) ³ |
|||
0.1. |
|
|
|
|
|
|
Ф а кторы , |
влияю щ ие |
на |
величину |
Rf. |
||
В ели чи на |
Rf |
зави си т от пр и р од ы |
вещества, |
состава под ви ж ной ф азы , ти пабумаги , темпер атур ы , вр емени хр оматогр аф и р овани я, техни ки экспер и мента.
67
П одвижна я фа за. Д ля р азд елени я неор гани чески х веществ в качестве под ви ж ной ф азы часто пр и меняю тр аствор ы ми нер альны х ки слотв поляр ны х ор гани чески х р аствор и телях (спи р ты , пр осты еи слож ны еэф и р ы , кетоны и д р .). Раствор и тель д ля хр оматогр аф и ческого р азд елени я неор гани чески х веществ д о настоящего вр емени вы би р аю тэмпи р и чески . Под ви ж ная ф аза и гр аетд воякую
р оль – она является под ви ж ны м элю и р ую щи м компонентом и |
пер евод и т |
р азд еляемы е соед и нени я в опр ед еленны е хи ми чески е ф ор мы |
с р азны ми |
коэф ф и ци ентами р аспр ед елени я. След ует и меть в ви д у, что д обавляемая к р аствор и телям ми нер альная ки слота д олж на и меть тотж еани он, что и ани он хр оматогр аф и р уемого соед и нени я, таккаки начемож етпр ои зойти р азмы вани е зон.
Тип |
бума ги. Х р оматогр аф и ческая бумага р азли чается по степени |
|||
ги д р атаци и |
и пор и стости , поэтому |
р азли чны е сор та бумаги |
обеспечи ваю т |
|
р азную скор ость д ви ж ени я под ви ж ной |
ф азы . Н еобход и мо учи ты вать, что |
|||
скор ость д ви ж ени я под ви ж ной ф азы |
в |
р азли чны х напр авлени ях р азли чна, |
||
поэтому полоски бумаги след уетнар езать вд оль волокна, чтобы |
напр авлени е |
д ви ж ени я р аствор и телясовпад ало снапр авлени ем волокна. Скор ость д ви ж ени я р аствор и теля зави си тпр и д анной темпер атур еотплотности и толщи ны бумаги и увели чи ваетсясуменьш ени ем плотности р аствор и теля.
Темпера тура . Д ля больш и нства веществ больш и м темпер атур ам соответствую т больш и е значени я Rf. Э то обусловлено увели чени ем скор ости
пр отекани я |
под ви ж ной ф азы чер ез бумагу и з-за уменьш ени я вязкости |
р аствор и теля. Пр и этом мож етнаблю д атьсяр азмы вани езон. |
|
В р емя |
хр оматогр аф и р овани я неод и наково вли яет на Rf р азли чны х |
веществ в р азны х си стемах р аствор и телей. Т ак, в смеси ацетона сН С1 (88:12) вели чи ны Rf д лякомплексны х соед и нени й ж елеза, ни келяи ци нка незави сятот
вр емени хр оматогр аф и р овани я; |
д ля мар ганца возр астаю тнезначи тельно, а д ля |
||||||||||
кобальта и |
мед и |
р азли чи я |
в |
вели чи нах |
Rf |
пр и увели чени и |
вр емени |
||||
хр оматогр аф и р овани явели ки . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Д ля си стемы |
|
бутанол– 3 М |
|
Н С1 р азли чи я |
|
|
|||||
в вели чи нах Rf д ля всех названны х соед и нени й |
|
|
|||||||||
незначи тельны |
пр и |
и зменени и |
|
вр емени |
|
|
|
||||
хр оматогр аф и р овани я. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Техника |
эксперимента . |
|
Бумаж ны е |
|
|
||||||
хр оматогр аммы |
|
мож но получать |
путем |
|
|
||||||
восход ящего |
|
(Рис.20), |
|
ни сход ящего, |
|
|
|||||
гор и зонтального |
и ли |
р ад и ального |
д ви ж ени я |
|
|
||||||
р аствор и теля. |
Пр и |
восход ящей |
хр оматогр аф и и |
|
|
|
|||||
под ви ж ная |
ф аза |
д ви ж ется |
сни зу |
ввер х; |
|
|
|||||
д ви ж ени еж и д кости обусловлено капи лляр ны ми |
Рис.20. Пр и мер восход ящей |
||||||||||
си лами . Пр и ни сход ящей хр оматогр аф и и |
|
хр оматогр аммы |
|||||||||
под ви ж ная ф аза, |
|
сод ер ж ащаяся |
в |
вер хней части камер ы , под |
д ействи ем |
||||||
гр ави таци онны х |
си л д ви ж ется вни з |
по бумаге. |
Пр овед ени е этого метод а |
связано спр и менени ем специ альной аппар атур ы .
68
В гор и зонтальной и ли р ад и альной хр оматогр аф и и р аствор и тель под вод и тся кцентр у бумаж ного д и ска, куд а нанесена капля анали зи р уемого р аствор а.
К ольца на хр оматогр амме и мею т ф ор му элли псов, |
так как скор ость |
всасы вани яр аствор и телязави си тотнапр авлени яволоконбумаги . |
|
Пр оявлени е хр оматогр аммы мож но пр овести в |
д вух и змер ени ях |
(д вумер ная хр оматогр амма). Н аи больш и й эф ф ект д ости гается пр и менени ем д вух под ви ж ны х ф аз, послед овательно пр оход ящи х чер ез бумагу в д вух взаи мно пер пенд и куляр ны х напр авлени ях.
|
|
|
Л а бора т |
орн а я ра бот |
а |
№ |
9. |
|
|
|
|
|
||||||
О пределениеконцентра ции соли никеляметодом оса дочной |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
хрома тогра ф ии на бума ге |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Ц ель |
р а бот ы : |
опр ед елени е сод ер ж ани я ни келя в анали зи р уемом р аствор е |
||||||||||||||||
|
|
|
метод ом осад очной хр оматогр аф и и набумаге. |
|
|
|||||||||||||
С ущ ност ь р а бот ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
О сад очная |
хр оматогр аф и я |
основана |
на |
р еакци ях |
взаи мод ействи я |
|||||||||||||
р азд еляемы х веществ сосад и телем. Разли чи ев р аствор и мости |
обр азую щи хся |
|||||||||||||||||
малор аствор и мы х |
осад ков |
обусловли вает |
и х |
р азд елени е. |
Д ля |
осад очной |
||||||||||||
хр оматогр аф и и |
хар актер но не только послед овательное обр азовани е осад ков, |
|||||||||||||||||
облад аю щи х р азли чной |
|
р аствор и мостью , но и |
многокр атность пр оцесса и х |
|||||||||||||||
обр азовани яи р аствор ени я. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Разд елени е смеси |
|
веществ |
метод ом осад очной |
хр оматогр аф и и мож ет |
||||||||||||||
осуществлятьсяв колонке, в тонком слоеи ли на бумаге. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Пр и р ассмотр ени и |
повед ени я осад ков в |
|
колонке и ли |
тонком |
слое |
|||||||||||||
пр и ни маю т, что р авновеси е меж д у р аствор ом и |
осад и телем, |
наход ящи мся в |
||||||||||||||||
твер д ой ф азе, устанавли ваетсяпр акти чески мгновенно. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Разли чаю т |
д ва |
|
способа |
получени я |
|
хр оматогр аммы : |
р аствор |
|||||||||||
хр оматогр аф и р уемы х веществ |
ввод и тся в |
непод ви ж ную |
ф азу, |
в котор ой |
||||||||||||||
сод ер ж и тся осад и тель, |
и ли |
ж е р аствор |
осад и теля вноси тся в твер д ую ф азу, |
|||||||||||||||
сод ер ж ащую опр ед еляемы евещества. Ч ащепользую тсяпер вы м вар и антом. |
||||||||||||||||||
В |
бумаж ной |
хр оматогр аф и и |
ф ункци и |
носи теля |
вы полняет |
|||||||||||||
ф и льтр овальная |
бумага. |
Д ля |
получени я |
осад очной |
хр оматогр аф и и |
ее |
||||||||||||
пр опи ты ваю т |
р аствор ом |
осад и теля |
и |
вы суш и ваю т |
на |
|
возд ухе. |
Н а |
||||||||||
под готовленную |
бумагу наносяткаплю |
анали зи р уемого р аствор а. По мер еего |
||||||||||||||||
впи ты вани я обр азуется |
пер ви чная хр оматогр амма, |
осад ки |
анали зи р уемы х |
веществ в котор ой обр азую тся в ви д е колец, р асполагаю щи хся от центр а к пер и ф ер и и , в пор яд ке увели чени я и х р аствор и мости . Д ля более полного р азд елени я зон обр азую щи хся осад ков пер ви чную хр оматогр амму пр омы ваю т р аствор и телем и получаю твтор и чную хр оматогр амму.
|
|
|
69 |
|
|
|
|
М етод ом осад очной хр оматогр аф и и пр овод ят каккачественны й, |
таки |
||||||
коли чественны й |
анали з. В |
качественном анали зе |
о пр и сутстви и на |
||||
хр оматогр амме и она суд ят по хар актер ной |
окр аске пр од укта р еакци и |
его с |
|||||
осад и телем. В |
коли чественном анали зе сод ер ж ани е вещества опр ед еляю т по |
||||||
и змер енной |
площад и хр оматогр аф и чески х |
зон и ли |
метод ом |
ср авнени я |
|||
и нтенси вности окр аски зон. |
|
|
|
|
|
||
Н аи более |
ш и р окое |
пр и менени е |
получи л |
экспр есс |
– |
метод |
коли чественного опр ед елени я веществ - пи ковая осад очная хр оматогр аф и я на бумаге. В этом метод е осад и тели бер утся в таком коли честве, чтобы в месте
впи ты вани я в бумагу пр обы |
анали зи р уемого р аствор а опр ед еляемы е и оны |
осаж д али сь не полностью и |
пр и р азви ти и хр оматогр аммы пер еноси ли сь на |
новы еучастки бумаги , пр опи танной осад и телем. В р езультатеи з кр уговой зоны (пятна) пр и ее пр омы вани и под ви ж ны м р аствор и телем ф ор ми р ую тся зоны осад ков в ви д епр ави льны х пи ков. Пр и этом отмечается ли нейная зави си мость вы соты зоны пи ков отконцентр аци и опр ед еляемого и она. Э то д аетосновани е пр овод и ть коли чественное опр ед елени е р азли чны х веществ. В настоящей р аботеэти м метод ом опр ед еляется сод ер ж ани ени келя в р аствор е. О сад и телем служ и тд и мети лгли окси м, котор ы й си оном ни келя обр азуетр озово – кр асны й осад оквнутр и комплексной соли – д и мети лгли окси мата ни келя.
М а т ер иа лы и обор удова ние
1.Ф и льтр овальнаябумага, пр опи танная0.1 % р аствор ом д и мети лгли окси ма;
2. |
М и кр ош пр и цобъемом 1 мкл; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3. |
Станд ар тны е р аствор ы |
соли ни келя концентр аци ей от 0.005 |
д о 0.125 |
|||||||||||||
|
моль/л; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Под ви ж наяф аза – 12% вод ны й р аствор гли цер и на; |
|
|
|
|
|||||||||||
5. |
Х р оматогр аф и ческаякамер а. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Вы полнение р а бот ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Л и ст ф и льтр овальной |
бумаги |
мар ки |
«си няя |
лента», |
пр ед вар и тельно |
||||||||||
пр опи танны й |
0.1% -ны м |
р аствор ом |
д и мети лгли окси ма |
и |
вы суш енны й, |
|||||||||||
помещаю т на повер хность и з |
стекла. |
Гр аф и товы м |
кар анд аш ом |
на бумаге |
||||||||||||
пр овод ят д ве ли ни и : |
ли ни ю |
погр уж ени я |
бумаги |
в под ви ж ную |
|
ф азу на |
||||||||||
р асстояни и |
0.5 – |
1.0 см от ни ж него кр ая полосы |
бумаги и |
ли ни ю |
стар та на |
|||||||||||
р асстояни и |
2.0 – |
2.5 см. Н а ли ни и стар та намечаю т необход и мое коли чество |
||||||||||||||
точек(в зави си мости |
от чи сла станд ар тны х |
и анали зи р уемы х р аствор ов) на |
||||||||||||||
р асстояни и 1.0 – 1.5 см д р уготд р уга. В |
места, помеченны еточками , наносят |
|||||||||||||||
и сслед уемы е р аствор ы |
с помощью |
ми кр ош пр и ца |
по 1 |
мкл станд ар тны х |
||||||||||||
р аствор ов |
соли |
ни келя концентр аци и |
от 0.005 |
д о 0.125 |
моль/л и |
р аствор |
||||||||||
неи звестной концентр аци и . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
К р углы е |
зоны |
р озового |
цвета |
(д и мети лгли окси мата |
ни келя) - эта |
||||||||||
пер ви чнаяхр оматогр амма. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
Бумагу |
под суш и ваю т на возд ухе и помещаю т в хр оматогр аф и ческую |
||
камер у д ля |
р азви ти я хр оматогр амм. К амер а |
пр ед ставляет собой стакан |
|
емкостью 500 мл, на д но котор ого нали ваю тпод ви ж ную ф азу – |
12% р аствор |
||
гли цер и на в вод е(Рис.20). |
|
|
|
Полоску бумаги закр епляю т в ш тати в в |
вер ти кальном |
полож ени и и |
опускаю тв р аствор гли цер и на д о ли ни и погр уж ени я так, чтобы она некасалась стеноки д на камер ы . Разви ти е хр оматогр аммы пр ои сход и т в течени е 20– 30 ми нут.
Под ви ж ны й р аствор и тель, под ни маясь по капи лляр ам бумаги , вы мы вает непр ор еаги р овавш и есосад и телем в местенанесени я р аствор а и оны ни келя и
пер еносят и х |
ввер х |
к участкам |
бумаги , |
сод ер ж ащи м |
свеж и е |
пор ци и |
||||||||
д и мети лгли окси ма, вслед стви е чего ф ор ми р ую тся зоны |
в |
ви д е пр ави льны х |
||||||||||||
пи ков - втор и чнаяхр оматогр амма (Рис. 20). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Ч ер ез 30 |
ми нут |
втор и чную |
хр оматогр амму |
вы ни маю т |
и з |
камер ы , |
||||||||
под суш и ваю т на возд ухе и отмечаю т кар анд аш ом |
вер ш и ны |
пи ков – |
зон. |
|||||||||||
И змер яю твы соту зон– пи ков отцентр а кр углой зоны |
д о вер ш и ны |
зон, а затем |
||||||||||||
вклеи ваю тхр оматогр амму в тетр ад ь. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Стр оят кали бр овочны й гр аф и к в |
коор д и натах: |
вы сота пи ка (h, |
см) - |
|||||||||||
коли чество вещества в |
объеме пр обы |
(мкмоль). |
Зная вы соту |
зоны |
– |
пи ка |
||||||||
р аствор а соли ни келя неи звестной концентр аци и и |
и спользуя кали бр овочны й |
|||||||||||||
гр аф и к, наход ятконцентр аци ю р аствор а соли ни келя. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
След у ет помни ть, что |
окр аска |
зон, |
полу ченны х |
пр и |
|
|||||||||
помощи лету чи х р еагентов (NH3 , |
ацетон), |
со вр еменем |
|
|||||||||||
и счезает. |
П оэтому |
р екоменд у ется |
таки е |
|
зоны |
|
р аскр аси ть цветны ми кар анд аш ами .
Контроль ны е вопросы
1.Д айтеопр ед елени ехр оматогр аф и и .
2.К ласси ф и каци я хр оматогр аф и чески х метод ов по техни кевы полнени я экспер и мента.
3.В и д ы плоскостной хр оматогр аф и и .
4. |
Ч то является под ви ж ной и непод ви ж ной |
ф азой в бумаж ной |
|
хр оматогр аф и и ? |
|
5. |
Д айте хар актер и сти ку нор мальноф азовой |
и обр ащенноф азовой |
|
хр оматогр аф и и . |
|
6.Д лячего служ и тRf?
7.К аки еф актор ы вли яю тна вели чи ну Rf?
8.О хар актер и зуйтеметод тонкослойной хр оматогр аф и и .
9.Пр и нци посад очной хр оматогр аф и и .
10.К акпр овод ятколи чественны й анали з в бумаж ной хр оматогр аф и и ?