Н.Г. Полянский - Свинец (аналитическая химия элементов) (1110086), страница 26
Текст из файла (страница 26)
СНэ СООН 12 М НС1 — вода (45:10:1:44) 1-Б утанол, на- сыщенный 1 М НС1 Сначала К3 (желтое пятно РЬ.1,), а после нейтрализации аммиаком (ХН,),Б (чер- ный РЬБ) (ИН„), Я, раз- бавленная НС1 Рис. 16. Хроматограмма металлов, входящих в состав латуни, полученная последовательным применением в качеств е подвижных фаз 2 М НС1,8М НС1и 5 М НР [1315] Стрелками указаны направления хр ома то граф нр овання з ° Э ников можно рекомендовать ~~ хроматографирование на бумаге Шлейхер-Шьлль ~12091.
Однако следует учитывать, что при использовании в качестве ПФ бута- иола, насыщенного 3,4 3,5 М НС1, пятно размывается при со- Рм нП, ~2 держании свинца в пробе > 10 мкг вследствие малой растворимости хлорида свинца (Ц) . Отличное разделение шести элементов, содержащихся в латунях, дает трехкратное хроматографирование в двух направлениях с применением в качестве ПФ растворов комплексо образующих кислот. Приведем краткое описание методики [13151. Анализируемый раствор наносят каплями объемом 2 мкл на бумагу размером 20Х20 см, причем перед добавлением каждой следующей порции ее высушивают, Полное разделение смеси обеспечивается при последовательном хроматографировании 2 М НС1, 8 М НС1 и 5 М НГ согласно схеме, приведенной на рис.
16, причем контакту с каждой следующей ПФ должно предшествовать высушивание хроматограммы. Пятна Си, Ре, %, РЬ и Зп проявляют 8%-ным темным сульфидом аммония, пятно Еп — 5%-ным раствором 8-оксихинолина; пятно Еп рассматривают в УФ-свете. Положение пятен показано на рис. 16. Олово остается на месте нанесения исходного раствора. Все разделения вели методом восходящеи БХ Наиболее распространенным приемом подготовки к количественному анализу является удаление пятна РЬ с хроматограммы. Дальнейшая обработка вырезанного пятна зависит от природы соединения. Свинецорганические соединения легко вымывают метанолом или хлороформом, после чего полученный экстракт обрабатывают насыщенным спиртовым раствором Х2, растворитель и избыток галогена удаляют нагреванием, а РЫ2 растворяют в 4М КХ, чтобы концентрация РЬ лежала в пределах 2 — 16 мкг/мл.
Затем измеряют оптическую плотность образовавшегося РЬЯН по отношению к 4М раствору КХ [6341. Свинец, связанный в неорганические соединения, удаляется не так легко. Для этого пользуются кипячением вырезанного пятна с 2 М Низ, 1М НХОз и водой при длительности каждой операции 1 ч 112193 или осторожным озолением бумаги, предварительно смоченной НХОз, растворением остатка в 0,2 мл НХОз с последующим удалением жидкости выпариванием ~170~. В первом случае РЬ определяют фотометрированием хелата с 4-(2-пиридилазо)-резорцином (см.
раздел У.4.2), во втором случае пользуются хемилюминесцентным методом. Прямое определение РЬ на бумаге после хроматографирования методом кольцевой бани и перевода РЬ в комплексный тетрахлорид осуществляют флуоресцентным методом. Благодаря тому что интенсивность флу- 93 оресценции этого комплекса в сорбированном состоянии значительно выше, чем в объеме раствора, метод очень чувствителен и позволяет определить до 0,05 мкг РЬ. Однако равные количества Ва и В1 и 10-кратные количества МпО ~-иона мешают анализу ~13321 .
Обзор современных работ по БХ и ТСХ дан в статье ~14901. Современное состояние ТСХ отражено в монографиях ~104, 2531, причем в первой из них сделан' акцент на применение ТСХ в неорганическом, во второй — в органическом анализе. ГК.6. ЭЛЕКТРОФОРЕЗ И ЭЛЕКТРОДИАЛИЗ Миграция ионов под действием разности потенциалов имеет направленный характер, определяемый зарядом ионов. Поэтому в методах зле ктрофореза и зле ктродиализа появляется дополнительный стимул для разделения ионов, помимо того, что при достаточно высоком градиенте потенциала хроматографический процесс идет быстрее, чем в ТСХ или БХ. К обычным факторам, влияющим на эффективность разделения смеси, здесь добавляется величина градиента потенциала. Электрофорез выполняют методами ТСХ и БХ.
Схема простого прибора для разделения смесей на тонких слоях представлена на рис. 17. В ней предусмотрено медное охлаждаемое устройство для отвода джоулева тепла от слоя сорбента, а также герметизация всего прибора кожухом из плексигласа и слоя сорбента пластмассовой крышкой для предотвращения потерь растворителя на испарение. Без дополнительных переделок прибор годен для разделения ионов на хроматографической бумаге.
В качестве сорбента использовали целлюлозу, которую наносили на стеклянную пластинку размером 10Х20 или 5Х20 см тем же способом, что и в ТСХ, но перед опытом ее равномерно увлажняли раствором электролита (0,1 М а-оксиизомасляная кислота с рН 2,72) ~697!. Степень увлажнения определяли взвешиванием. После электрофореза пластинки сушили в термостате при 100 С и проявляли обработкой 1%-ным спиртовым раствором 8-оксихинолина и парами аммиака. При градиенте потенциала 50 В/см и силе тока 5 — 15 мА разделение длится всего 20 мин. Смещения компонентов смеси от старта (в мм) указаны в скобках после символов элементов: В1, Нд(11), ЯЬ(???), ТЬ и Хг (О у всех этих элементов), Ад (20), Сг(П1) (20), ?е(?П) (20), Са (20), Нт" (5), Мо (15), РЬ (50), Бс (15), Т? (10), Т1(1П) (15), ?302+ (2), У (20). Хотя пятна многих компонентов смеси (рассматриваемые при освещении УФ-светом) совпадают и метод непригоден для полного разделения, он дает превосходную возможность изоляции РЬ для его обнаружения или определения.
Проведено разделение многокомпонентной системы, содержащей Ац, А1, Аз (?П), Ва, В1, Са, Сй, Со, Сг(П1), Си, Ге(???), Ня (?1), ? 1, Мд, Мп, %, РЬ, БЬ(1?1), Бп(?У), Бт и Хп, на тонком слое из смеси очищенного силикагеля и крахмала при градиенте потенциала 40 В/см ~4921. При использовании в качестве электролита 0,15 М раствора лимонной кислоты разделение длится 20 мин. Полное разделение смеси В1, Сй, Си, Нд(11) и РЬ на тонком слое силикагеля Н при градиенте потенциала 37,5 В/см и в присутствии ЭДТА с 94 Рис. 17.
Схема установки для тонкослойного электрофореза [6971 1 — защитный кожух; 2 — пластмассовая крышка; 3 — слой сорбента; 4 — стеклянная пластина; 5 — медный блок с водяным охлаждением; б — подводящие провода; 7 — электролит; 8 — платиновый электрод; 9 — выключатель| 10 — вход проточной воды рН 4,5 не удалось, зато при рН 10 в той же среде оказалось возможным дифференцировать состояния окисления Бп(П) и Яп(?Ч) в смеси сРЬ !847!. Представляется интересным распространить этот метод на разделение смеси РЬ(П) — РЬ(?У) . Главное направление работ в области электрофореза на бумаге — подбор оптимальных комплексообразователей и градиента потенциала, обеспечивающих эффективное и по возможности быстрое разделение смесей. В зависимости от степени сложности смеси и градиента потенциала разделение длится от 10 — 15 мин 111471 до 3 — 12 ч ~1099, 1153~.
После окончания хроматографического процесса бумагу сушат и пятна проявляют с помощью соответствующих реагентов, уже упоминавшихся выше. Методика разделения подробно изложена в статье [665~. Условия разделения; электролит — ' 2 — 7%-ные растворы ХаМО2, содержание каждого компонента в пробе — 3 — 10 мкг; бумага — Ватман Х' 1; градиент потенциала — 5 В/см; время разделения — 2 ч.
С увеличением концентрации электролита возрастает число элементов, которые вследствие образования анионных комплексов мигрируют к аноду. В 2%-ном ХаХО2 свинец остается на месте нанесения пробы, а в 5%-ном нитрите натрия он образует вблизи стартовой линии диффузное пятно, ближе расположенное к катодной области, чем к анодной. В 2%-ном ХаИО2 осуществлено разделение: Со — РЬ; Х1 — РЬ; Сй — РЬ; Нд — РЬ, Х1 — Нд — РЬ и % — Сй — РЬ, в 5%-ном ХаХО, железо отделено от свинца.
Разделение Сц — РЬ и Нц — РЬ пригодно для количественного фотометрического анализа ~665~ . В присутствии 0,1 М НС! при градиенте потенциала 3,5 В/см эа 10 ч разделены смеси Хп — РЬ вЂ” В? — Нд и Хп — Сй — В? — Нд; элементы в этом пе- 95 речне ечне расположены в той же последовательности, что и на хроматограмме [11521. Относительные подвижности ионов, а следовательно, их ' взаиморасположение на хроматограмме меняются с концентрацией НС1 [12311. В присутствии 1 М НС1 ближе всех к аноду при разделении пя~икомпонентной смеси находится Нд, за ней следуют в порядке приближения к катоду В1, Сй, РЬ и Си.
В 4 М НС1 пятна, проявляемые сероводородом, располагаются в следующем порядке: В1, Нд, СС1, РЬ, Си. В обоих случаях перекрывания пятен нет. Разделение на фильтровальной бумаге в 1 М и 4 М НС1 при градиенте потенциала соответственно 8,5 и 5,6 В/см длится 2,5 и 5,75 ч. Несравненно быстрее -(за 10 мин) идет разделение той же смеси на полоске бумаги, смоченной 0,3 М раствором а-оксиизомасляной кислоты с рН 2,2 — 2,3 при градиенте потенциала 53 В/см. Хроматограмму проявляют 0,01%-ным раствором дитизона в СС14, высушивают и разрезают на пять частей, если необходимо количественное определение компонентов.