О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Первым вымывается из колонки голубой декстран (во внешнем объеме), затем арсеназо ! и далее п-нитрозодиметиланилин, Работа проводится на полуавтоматической установке: проточная кювета в фотоэлектроколориметре КФК-2, соединенном с самописцем КСП-4, вычерчиваюшем хроматограмму разделяемых веществ. Приборы и реактивы Хроматографическая колонка с сефадексом О-25 длиной 45 см, диаметром 2,5 см. Фотоэлектроколориметр КФК-2 с самописцем.
Пипетка вместимостью 5 мл или 10 мл. Анализируемый раствор 1: смесь 1 мл раствора голубого декстрана (2 мг), 0,5 мл раствора арсеназо ! (0,25 мг) и О, ! мл раствора и-нитрозодиметиланилина (0,1 мг). Анализируемый раствор 2: раствор 1, подкисленный двумя каплями 2 М СНзСООН. Выполнение работы Разделение смеси. Включают фотоэлектроколориметр и прогревают 20 мин. Колонку промывают дистиллированной водой, так чтобы проточная кювета полностью была заполнена водой и отсутствовали пузырьки воздуха (от пузырьков избавляются с помощью резиновой груши, для этого кювету отсоединяют от колонки и к шлангу кюветы присоединяют резиновую грушу, с помошью которой продувают кювету.
Затем грушу отсоединяют и кювету присоединяют к колонке). Проверяют правильность установки кюветы: подняв крышку кюветного отделения, следует убедиться, что кювета совмещена с окошком светофильтра, имеющем форму круга. Устанавливают рабочую скорость движения пера самописца 240 или 720 мм/ч. Опускают жидкость в колонке до уровня сефадекса (не допускайте проскока жидкости ниже уровня сефадекса). Анализируемый раствор из бюкса осторожно переносят пипеткой или по стеклян- 44б ной палочке в верхнюю часть колонки, не взмучивая верхний слой сефадекса. Открывают зажим и после впитывания раствора смеси в верхнюю часть сефадекса добавляют по 0,5 — 1 мл 2 — 3 раза промывную жидкость, каждый раз дожидаясь впитывания жидкости (необходимо сформировать четкую неразмытую зону).
После этого весь объем над сефадексом заполняют водой и добавляют ее по мере необходимости. Устанавливают для голубого декстрана светофильтр (Х = 590 нм) и чувствительность l = 1 (по черной шкале фотоэлектроколориметра) и регистрируют на хроматограмме. После прохождения пика голубого декстрана переключают светофильтр и чувствительность на измерение арсеназо 1 () = 540 нм, l = 3 по черной шкале) и регистрируют пик арсеназо 1. Затем переключают светофильтр и чувствительность на измерение н-нитрозодиметиланилина (Х = 440 нм, г = 3 по черной шкале), совмещая нулевую линию с предыдущей, и регистрируют пик этого компонента. Аналогичные операции проводят с использованием анализируемого раствора 2. Делают вывод о лучшем разделении смесей в нейтральной или кислой среде.
Построение градуировочного графика и количественное определение одного из комнонентов смеси. Через колонку пропускают разные количества раствора выбранного компонента (от 0,1 мг до 0,5 мг для арсеназо 1 или от 1 мг до 3 мг для голубого декстрана) и регистрируют пики при соответствующем светофильтре. Измеряют площади пиков Ю и строят зависимость Ю = Г(р). На хроматограмме анализируемой смеси измеряют плошадь пика определяемого вещества и находят его содержание по градуировочному графику.
5.3.5. Бумажная хроматография Одним из вариантов жидкостной хроматографии, различающихся по форме неподвижной фазы и способу перемещения подвижной фазы, а также по технике исполнения и аппаратурному оформлению хроматографического процесса, является плоскостная хроматография. Плоскостная хроматография объединяет два родственных метода — бумажную и тонкослойную хроматографию, которые по своим аналитическим возможностям удачно дополняют колоночные хроматографические методы. Общая характеристика метода. Создание метода бумажной хроматографии (в 1944 г.) значительно расширило возможности разделения, идентификации и количественного определения малых количеств веществ в различных областях химии и биохимии. В зависимости от того, какого типа применяют бумагу или чем ее пропитывают, механизм разделения может быть различным: рас- 447 пределительным, адсорбционным, ионообменным, осадочным или смешанным.
Однако в большинстве случаев на практике используют метод, в котором реализуется распределительный механизм, когда разделение достигается за счет различного распределения вещества между двумя жидкими фазами — вариант жидкость- жидкостной хроматографии. Поэтому ниже бумажная хроматография будет рассмотрена в идеальном варианте распределительного механизма, когда неподвижная фаза, как правило, водд, удерживается твердым носителем — хроматографической бумагой, а подвижная фаза представляет собой органический растворитель (или смесь растворителей) с добавлением кислот и воды. Анализ смеси веществ этим методом проводится по следующей схеме:ьна полоску бумаги различной формы на небольшом расстоянии от одного из ее концов наносят на линию старта в виде капли (или полоски) смеси разделяемых веществ.
После высыхания капли край бумаги ниже линии старта погружают в подвижную фазу, налитую на дно хроматографической камеры, затем подвешивают вертикально полоску бумаги, плотно закрывают камеру и оставляют на некоторое время (восходящий вариант). Подвижная фаза под действием капиллярных сил поднимается по бумаге, вместе с ней перемешаются с различной скоростью анализируемые вещества. Когда фронт подвижной фазы приблизится к противоположному концу бумаги или пройдет заданное расстояние, лист вынимают и сушат.
Зоны разделяемых веществ в виде пятен, которые могут быть как видимыми, так и невидимыми, обнаруживают, отмечают положение и проводят определение (качественное и количественное) разделенных компонентов. Хроматографическая бумага. Подвижная фаза. Хроматографическую бумагу изготавливают из высококачественного хлопка, т. е. из практически чистой а-целлюлозы (до 98%). Древесину в качестве исходного сырья не применяют, так как при длительной переработке ее и очистке получаются короткие и хаотично расположенные волокна бумаги. Хроматографическая же бумага должна представлять собой длинные, ориентированные в определенном направлении волокна. В этом случае нанесенная на бумагу жидкость перемещается по капиллярам, образуемым волокнами хроматографической бумаги. Наиболее четкое и воспроизводимое разделение достигается в том случае, когда направление движения подвижной фазы совпадает с направлением волокон бумаги.
а-Целлюлоза даже после сушки содержит в порах значительное количество связанной воды (гигроскопическая влага, до 25%), которая и служит неподвижной фазой. Физическая структура связанной воды в целлюлозе сильно отличается от структуры "свободной воды", которая иногда применяется в качестве подвижной фазы или входит в ее состав. 448 Хроматографическая бумага должна отвечать следующим требованиям: 1) быть химически чистой, для чего ее предварительно обрабатывают растворами минеральных кислот, щелочей или ацетоном и спиртами, которые вымывают различные органические и неорганические примеси; 2) быть химически и адсорбционно инертной по отношению к разделяемым веществам и подвижной фазе; 3) быть однородной по плотности и толщине; чем плотнее бумага, тем медленнее скорость движения зон по ней, но тем большее количество вещества можно разделить (сорбционная емкость бумаги выше); 4) иметь длинные и определенным образом ориентированные волокна.
Для разделения гидрофобных веществ применяют бумажную хроматографию в обращенно-фазном варианте (см. разд. 5.3.2). В этом случае неполярную неподвижную фазу получают пропитыванием неполярными органическими растворителями бумаги, импрегнированной нафталином, силиконовыми маслами, парафином, каучуком и т. п. Такую бумагу хранят в герметически закрытых сосудах. Гидрофобность бумаги определяют, смачивая ее водой: если бумага хорошо пропитана, то вода легко стекает, не смачивая ее. Неполярные же растворители хорошо задерживаются поверхностью импрегнированной бумаги.
Подвижная фаза в обращенно-фазной бумажной хроматографии, например, смеси водных растворов кислот со спиртами — более полярная. В нормально-фазной бумажной хроматографии неподвижной фазой является сорбированная вода, удерживаемая в порах бумаги. Иногда до начала работы бумагу дополнительно увлажняют, обрабатывая ее, например водяным паром, или, наоборот, высушивают в эксикаторе, или пропитывают водными растворами солей. В качестве подвижной фазы в этом случае применяют менее полярные растворители или их смеси. Для проведения хроматографирования необходимо использовать взаимонасыщенные подвижные и неподвижные фазы, для чего подвижную фазу предварительно насыщают неподвижной при рабочей температуре, а камеру для хроматографирования насыщают парами подвижной фазы. В этом случае не будет осуществляться перенос неподвижной фазы и растворение ее в подвижную фазу.
Таким образом, подвижная фаза всегда должна содержать воду, а в качестве второго необходимого компонента — минеральную или органическую кислоту. Кислоты препятствуют гидролизу солей, способствуют образованию комплексов разделяемых ионов металлов или солей органических соединений и т. д. Критерием выбора подвижной фазы для бумажной хроматографии является растворимость в ней определяемого вещества и, следо- 449 вательно, их физическое или химическое взаимодействие. Чем выше растворимость, тем больше, как правило, подвижность данного соединения в растворителе и, следовательно, оно тем ближе будет перемещаться к фронту растворителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
