В.Е. Плющев, Б.Д. Степин - Аналитическая химия Рубидия и Цезия (1109689), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Бумажник хроматография Бумажная хроматография является одним нз немногих методов, позволяющих осуществить полное разделение смеси катионов всех щелочных элементов. Последующее качественное и количественное определение рубндия илн цезия можно проводить двумя способами: либо непосредственно на бумаге, либо после извлечения подходящим растворителем локализованных в зонах элементов. Общие рекомендации. Бумага.
Чаще всего в бумажной хроматографии применяют бумагу ватман № 1 и 4. В ряде случаев используют также ватман № 3, 7, 20, 54 и 541 и фильтровальную бумагу «Мунктелл» нлн «Шлейхер и Шюлл» различных типов. Пока не установлено какого-либо преимущества одной бумаги перед другой [103, 226!. Большинство анализов проводят на необработанной бумаге, хотя в некоторых случаях для увеличения избирательности полезно применять пропитанную бумагу, причем импрегнированне бумаги производят гетерополисоединениями, органическими ионообмепными материалами, гексацнаноферратами никеля н других металлов [383, 681].
Импрегнирование бумаги состоит в выдерживаыкк ее в опреде- . ленном растворе с последующим высушиванием па воздухе, промывании растворителем и повторном высушиванни [103, 383]. Последнее время выпускают ПОЗ] ионообмепную бумагу, полученную путем введения порошкообразных ионообменных материалов в бумажную массу перед получением бумажного листа. Р а с т в о р н т е л и, Выбор системы растворителей для целей хроматографического разделения элементов яабумагедо настоящего времени проводят главным образом эмпирически [103!. Видимо, для бумажной хроматографии калия, рубидия и цезия пригодны так»ке те органические растворители, использование которых при экстракционном разделении этих элементов оказалось вполне оп- 164 Таб лица 42 Значения лву для катионов щелочных элементов и нона аммония в различных растворителях ври 18 — 25' С нои Литера- тура Рвстворитель ни,+ [5Н,624), 744) Феиол, насыщенный 20%-ной НС! 0,27 0,19 0,11 0,43 0,25 0,19 0,40 0,0 0,15 0,07 0,09 0,11 0,12 0,47 0,63 0,51 0,04 0,09 0,10 0,30 0,16 0,08 0,10 0,07 0,05 0,11 0,10 — 0,37 равданным (см.
стр. 171). Для полного разделения ионов К', ВЬ" и Сз«различие в величинах Лу ' должно составлять по крайней мере 0,05. Значения )71 для различных систем растворителей приведены в табл. 42. П р о я в и т е л и. Для обнаружения на хроматограмме зон, содержащих рубидий и цезий, -и количественного определения последних непосредственно па бумаге применяют различные проявители — реагенты, образующие с ВЬ+ или Сз' окрашенные, как правило, малорастворимые соедянения. Наиболее распространенным проявителем является 10%-ный раствор Ха»[Со()ь[0»)«! в 5%-ной СН,СООН; используется также 1%-ный раствор пикрата натрия в ацетоне, растворы днпикриламината натрия и )ь[аРЬ[Со (5[О«)«] и некоторые другие.
Один из наиболее удобных н чувствительных методов количественного определения рубидия и цезия в зонах хроматограмм — метод денситометрии. Хромато- ' Величина )71 равна отиошеиию смещевии центра зовы (питии) данного элемента от исходного положения, места старта, к свзещеиию фраата растворителя (водвижной фазы), 165 Фенол, насыщенный водой (разделе- ние хлоридов) м-Крелол — СН»СООН вЂ” вода (50: : 2: 48 по объему) Окись меэитила — муравьиная кис- лота — вода (1: 1: 2 во обьему) НСЗ (35%-иаи) — метанол — н.бута- иол — ивобутилиетилиетои (55: 35: ; 5: 5 ио объему) м-Крезол — 35«4-иаи НС! (90: 10 по объему) Феиол (50 в) — метанол (30 лы)— 35%-иаи НС! (20 мл) Метил — к. провилкетои, содержа- щий 25'4 8 М НС! Нитробеизол, насыщенный водой [раз- деление викратов) НС1 (вл.
1,19) — метанол — бутакол (58; 36,5: 5,5 по объему) 0,14 [744) 0,1 1 [744) 0,60 [624] 0,31 [624) 0,30 [624) 0,16 [442) 0 20 [562] 0,52 [462! грамму сканируют лучом илн пятном монохроматического света и измеряют фотоэлектрическим способом долю отраженного бумагой или проходящего через бумагу монохроиатического потока лучистой энергии [3621. Проявление и количественная оценка содержания калия, рубидня и цезия в зонах хроматограммы возможна также при использовании радиоактивных изотопов ПОЗ, 362, 3831. Сканирование раднохроматограмм осуществляют движением счетчика Гейгера — Мюллера вдоль бумаги, начиная от стартовой линии.
Для ускорения процесса локализации зон радиоактивных веществ на хроматограммах и измерения активности этих зон сравнительно недавно предложены устройства с искровыми камерами [3621. В ряде случаев после проявления хроматограммы перед количественным определением рубндня и цезия проводят извлечение соединений этих элементов из хроматограммы. Хроматограмму разрезают и обрабатывают элюирующии раствором ПОЗ). После элюирования, разумеется, можно применить любой физический или физико-химический метод определения. К а м е р ы. Основным прибором для бумажной хроматографии служит полностью герметичная хроматографическая камера, насыщенная парами всех составных частей системы растворителей. В качестве камеры применяют любой сосуд подходящей формы и размера, который можно легко герметизировать [)031.
Как стандартный метод для разделения ионов К+, ВЬ+ и Сз+ следует рекомендовать нисходящую хроматографию, позволяющую вести разделение па относительно более длинных хроматограммах. Чувствительность и ошибки метода. Общим недостатком метода бумаягной хроматографии является то, что с помощью атого метода можно анализировать лишь смеси, содержащие заметные количества рубидия или цезия (не менее 100 — 200 л«кг каждого элемента), причем достигнутая чувствительность химического обнаружения рубидия и цезия в зонах составляет всего ) — 5 лгкг [226, 383, 7401.
Одной из нерешенных пока задач метода количественной бумажной хроматографии является точное и воспроизводимое определение концентрации катионов ВЬ' и Сз" непосредственно по полученной хроматограмме. Способ визуального сравнения интенсивности окраски и размера пятна проявленной хроиатограммы с соответствующими пятнами стандартных хроматограмм приводит к болыпии ошибкам и требует многократных анализов при различных разведениях. Способ измерения площади четко ограниченных (окрашенных) пятен (или навешивания вырезанных пятен) также связан с необходимостью проведения не менее 6 — (О анализов для анализируемого и стандартного растворов. Однако и в этом случае относительная ошибка мигнет превышать .+5%, К тому же стабильность многих окрашенных (проявленных) пятен (зон) незначительна [(031.
Главный источник ошибок метода — измерение объемов ра- 100 створа при нанесении проб в точки на линии старта. Коэффициент' вариации (стандартное отклонение индивидуальных результатов от среднего, вырагкенное в процентах) при нанесении пробы колеблется от 3 до ) 2% [3621 даже в случае использования шприца «Агл г (техословакия) и специальных микропипеток. На этой операции ошибки индивидуальных измерений могут достигать +20«,' . :о. Поэтому для нанесения проб на бумагу рекомендуют специальный прибор «Хроиаплотз, позволяющий снизить коэффициент вариации до .+2,5% [3621. Для уменьшения других ошибок необходимо принять все меры по созданию постоянных условий в каме каиеро в процессе развития хроматограмм.
П р и м е н е н н е и е т о д а, Известно несколько основных вариагпов непользования метода бумажной хроматографии д. ии для определения рубидия н цезия. Варианты различаются по соста оставу растворителя и условиям проявления полученных хроматограмм, Наиболее распространенной является следующая методика развития н проявления хроматограммы [6461. ержащего по Определенное количество анализируемого раствора, содержа 5 — 1000 мз«К, КЬ, Сз, наносят в олпу точку стартовой линии полоски бумаги (ватман )й 1) шириной 4 см, которую затем погружают ва 17 час. в растворитель — смесь ковц. НС!, метанола, н.бутанола и метил б тилизо утилкетона в весовом отвея«ения 55: 55: 5: 5. Для обнаружения зон к ия зон катионов рубидия я цезия бумагу после высушиванпя опрыскивают водным ра одным раствором ЫаРЬ)Со(ХО )«).
Рубидии и цезий при небольших количествах об а о разуют слабые желтые патва, пРи высоких ковцсвтРацилх зоны К«, КЬ" и С, ь и зь окрашены соответственно в орангкево-желтый, коричнево-черный и ора . й и оранжево-коричневый цвет. Количественную оценку содержания злементов итон в каждом пятне производят путем сравнения полученных хроматограмм с б р мм с на ором стандартных хроматограмм.
Тот же предел чУвствительпости (5 лгкг) был достиги разделении рубидия и цезия с использованием в качестве достигнут при ачестве растворителя фенола, насыщенного 20%-ной соляной кислот ", Об + т о " " ! ислотои иона ружение зон ВЬ и Сз производят в этом случае опрыс и ' опрыскиванием полученной хроматограммы )0%-ным раствором Яа,[Со()т[О,),1 в 5%-ной уксусной кислоте [7441. Этот метод дает уд в. т удовлетворительные результаты при разделении ВЬ' и Сз" [5)(, 74,'1.
По данным [6«91, более зкспресспым (и с лучшей восп х е ' воспроизводимостью) является следующий способ развития хро а я хроматограммы, Одну-две капли анализируемого раствора, содержа е 0 1 0 5 смеси нитратов или хлоридов калия, рубвдия и цезия, а цезия, наносят на узкую часть бумагиной полоски (ватман Дг 4). Пятно высушива ббз ысу1пивают при 00' С, затем смачивают каплей 1%-ного раствора пикрата натр я натрия в ацетоне, не содержащего определяемых элементов.
После этого бу того умажвую полоску обрабатывают нитробеязолом, насыщеввым водой ло тех ло тех пор, пока фронт растворителя не поднимется до 16 — 17 ся (рис. 17.). 3 атем хроматограчм инмают из растворителя и высушивают при 60' С. П икраты калия, рубид я и цезия образуют желтые полосы. Окрашенную ч ную часть хроматограммы Рис.
17. Вумажная хроматограммз щелочвых металлов [649) ! — место вввеееввв ввозе анализируемого раствора (место отвртв); г — фронт рвотворвгглв (!З,т гм от точка 1); стрелкой унвззва Лввжевве рввтворвгевв Метод бумажной хроматографии находится в состоянии дальнейшего совершенствования. На его основе возможно не только создание индикаторных бумаг для количественного экспрессного определения рубндия и цезия, но и различных аналитических автоматических устройств для контроля технологических процессов получения рассматриваемых элементов. вырезают, обрабатывают 2,0 мл ацетона (2 — 3 часа) и скектрофотометрируют, оценивая содержанке рубкдия и цезия ко калибровочной кривой. Метод бума'иной хроматографии был использован также для разделения смеси бе~ лития, калия и цезия с последующим пча- менно-фотометрическим определением каж- )(+ дого элемента [462!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
