С.К. Пискарёва - Аналитическая химия (1110124), страница 73
Текст из файла (страница 73)
3. Концентрирование веществ из сильно разбавленных растворов. 4. Проведение процессов окисления и восстановления на колонке. 5. Удаление из раствора ионов, мешающих выполнению анализа. Выделенные компоненты определяют обычными химическими, физическими и физико-химическими методами. Хроматографическое Т (НаОН/Си) = с(маОН) М('/ Си) не,(Си) = Т ВЧаОН/Си) Р(НаОН» ен„,(Си) = ей„(Си) 336 разделение на ионообменивающихся сорбентах широко используют в практике количественного анализа.
Нередки случаи, когда количественное определение вещества без их предварительного хроматографического разделения невыполнимо. Применение хроматографии для разделения смесей во много раз ускоряет процессы анализа, уменьшает потери веществ. $8. ТЕХНИКА ОПРЕДЕЛЕНИЙ В ХРОМАТОГРАФИИ Для ионообменной хроматографии в количественном анализе применяют стеклянные колонки диаметром 12 мм, высотой 300 мм. Для разделения ионов обычно берут 1О г понята с размером зерен 0,25 — 0,20 мм.
Адсорбционные колонки различных типов приведены на рис. 39. При практическом использовании ионитов последние предварительно очиуцают от посторонних примесей (железа, органических веществ) и переводят в соответствующую ионную форму. Для удаления из ионитов примесей железа (111) сорбенты промывают растворами хлороводородной кислоты до того момента, пока вьпекающий из колонки раствор не будет свободен от ионов (проба с гексацианоферратом (11) калия). Для удаления из ионита органических веществ в колонку приливают 10%-ный раствор гндроксида натрия до установления сорбционного равновесия.
После этого колонку промывают дистиллированной водой. Регенерацию катионита проводят 1 М раствором хлороводородной кислоты. Регенерацию заканчивают после того, как Рис. 39. Адсорбционныс колонки: ! — аороака; 2 — конечный уронена жидкости; 5 — адсорбент; 4 — пористый 4аыьт5К 5 — напорный оесуек 6 — расткор, 7 — стекпкпнаа пата l концентрация кислоты в вытекающем из колонки растворе будет равна концентрации исходного раствора. Для получения анионитов в Н-форме через колонку пропускают 200 — 250 мл 2 М раствора НС1 до выравнивания концентрации исходного раствора и вытекающего фильтра. Затем анионит отмывают от избытка кислоты дистиллированной водой или спиртом. 8 и.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕДИ В РАСТВОРЕ СУЛЬФАТА МЕДИ Для определения меди в растворе сульфата меди используют свойство катионита обменивать катион водорода на катион меди. Раствор сульфата меди пропускают через катионит в Нформе, при этом происходит обмен катионов по уравнению 2КН+Сит е КтСи+2Н Хроматографическую колонку, заполненную катионитом КЪ'-2 в Н-форме, промывают 2 — 3 раза дистиллированной водой. Мерную колбу с раствором сульфата меди заполняют до метки дистиллированной водой н тщательно перемешивают. Пипеткой переносят исследуемый раствор сульфата меди в хроматографическую колонку. Раствор, прошедший через колонку, собирают в коническую колбу.
При прохождении сульфата меди через катнонит КУ-2 ионы Сц е обмениваются на ионы Н+. Колонку промывают дистиллированной водой и собирают ее в коническую колбу, проверяя содержание кислоты индикатором метиловым оранжевым. Промывание заканчивают, когда вода будет свободна от кислоты. Все пробы собирают и титруют 0,01 М .раствором гидроксида натрия.
Расчет. Объединяя три формулы, получим с(НаОН) М('/т Си) Р'(1чаОН) Р'„, не„,(Си) 1000 Р где т„(Сц) — масса меди в объеме пипетки; уи„° (Сц) — масса меди в объеме мерной колбы; Р'(1чаОН) — объем раствора ХаОН, израсходованный на титрование раствора в конической колбе. 337 й Ю. РАЗДЕЛЕНИЕ КАТИОНОВ ЦИНКА И НИКЕЛЯ НА АНИОНИТЕ В С1-ФОРМЕ Разделение катионов цинка и никеля на анионите основано на способности катионов цинка в отличие от катионов никеля в хлоридной среде образовывать отрицательно заряженные хлоридные комплексы [УпС!э) .
При пропускании через колонку с анионитом раствора, содержащего катионы никеля и хлорндные комплексы цинка, происходит поглощение последних, а ионы никеля остаются в фильтрате. Поглощение хлоридных комплексов цинка анионнтом происходит по уравнению НС1+ [УпС1г) -~ И [ЕпС1З) + С1 Ионы цинка извлекают из анионита промыванием дистиллированной водой, при этом хлоридный комплекс цинка разрушается и катионы цинка переходят в фильтрат. В мерную колбу вместимостью 100 мл вносят 20 мп раствора„ содержащего по 5 ммоль каждой из солей цинка и никеля (можно взять любые 0,25 М растворы солей), добавляют 4 М раствор НС1, чтобы анализируемый раствор был 2 М по НС1, и перемешивают. Полученный раствор содержит хлор иди ые комплексные анионы цинка и катионы никеля.
Отбирают пипеткой 1О мл анализируемого раствора и пропускают со скоростью 1О мл/мин через колонку, содержащую 15 г высокоосновного анионита АВ-17 в С!-форме, предварительно промытого 100 мл 2 н. раствора НС! для того, чтобы раствор между зернами катионита в колонке был также 2 н. концентрапии. Стакан обмывают 2 — 3 раза 2 н. раствором НС1, н полученный раствор вливают в колонку. Для вымывания из анионита катионов никеля пропускают 200 мл 2 н. раствора НС1. Вытекающий из колонки фильтр и промывные воды, содержащие катионы никеля, собирают в мерную колбу вместимостью 250 мл. Полноту вымывания катионов никеля проверяют по реакции с диметилглиоксимом.
Для этого берут 1 каплю вытекающего из колонки фильтрата на часовое стекло, добавляют 2- 3 капли раствора аммиака и 1 каплю раствора диметилглиоксима. В присутствии ионов М~' выпадает ало-красный осадок диметилглиоксимата никеля. Содержание ионов никеля определяют комплексометрическим методом. Для этого раствор в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Переносят пипеткой 25 мл полученного раствора в коническую колбу, добавляют концентрированный раствор аммиака до запаха (для нейтрализации хлороводородной кислоты), прибавляют 0,1 — 0,2 г индикатора — мурексида (готовят тщательным растиранием в ступке 0,1 г инликатора с 10 г ХаС1) и титруют 0,05 н.
раствором ЭДТА до перехода желтой окраски раствора в фиолетовую. 338 Расчет. Содержание никеля теи (в г) вычисляют по формуле с('/ ЭДТА) 1'(ЭДТА).М(з/э!91) Р'„„ глю нкю г„ где с(1/2 ЭДТА) --молярная концентрация эквивалентов ЭДТА, моль/л; К (ЭДТА) — - объем раствора ЭДТА, израсходованный на одно титрование; 1/2 — фактор эквивалентности; М вЂ” молярная масса никеля; !' „— вместимость мерной колбы; г'„— вместимость пипетки. Для извлечения ионов цинка анионит промывают 250 мл дистиллированной воды.
Вытекающий из колонки раствор собирают в мерную колбу вместимостью 250 мл. Полноту извлечения ионов цинка из анионнта проверяют реакцией с Ко[ге(СХ)о). Содержание ионов цинка в полученном растворе определяют комплексометрическим методом. Отбирают в коническую колбу пипеткой 25 мл раствора, добавляют 25 мл аммиачного буферного раствора, 0,01 — 0.05 г индикатора эриохрома черного Т и тнтруют 0,05 н. раствором ЭДТА до перехода винно-красной окраски в синюю. Вычисляют содержание цинка в растворе. ГЛАВА 1б КОЛОРИМЕТРИЯ й Е ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Колориметрией называют методы анализа, основанные на измерении поглощения света окрашенными растворами в видимой части спектра.
Стандартным или образцовым раствором называют растворы с точной концентрацией, применяемые для сравнения с исследуемым раствором. В колориметрии используют химические реагенты, которые образуют окрашенные соединения с определяемым веществом. Сравнивая полученную окраску с окраской стандартного раствора: того же вещества, определяют содержание окрашенного вещества в исследуемом растворе. Интенсивность окраски раствора находится в прямой зависимости от концентрации растворенного окрашенного вещества и от толщины рассматриваемого слоя раствора. Эта зависимость выражается основным законом колориметрии: законом Бугера— Лам берта — Бера: растворю одного и того не окрашенного ввцества ири одинаковой концентрации этого вегцества н толненнс слоа раствора всегда аоглощают равное количество световой энергии, т. е.
светоаоглощение таких растворов одинаковое. 339 Если пучок лучей белого света пропустить через стеклянную кювету, наполненную окрашенным прозрачным раствором, то интенсивность света будет ослабевать в результате отражения на границах фаз (воздух - †стек, стекло †жидкос), рассеивания от неизбежно присутствующих в растворе взвешенных частиц и главным образом в результате поглощения лучистой энергии окрашенными частицами.
Поэтому интенсивность излучения, прошедшего через кювету с окрашенным раствором и попадающего на сетчатку глаза человека или на чувствительный физический прибор (фотоэлемент), будет меньше интенсивности ~' пучка света, входящего в кювету. Степень поглощения окрашен-' ~;-' ными растворами волн падающего света различной длины А неодинакова.
Поглощение лучистой энергии раствором в видимой и ультрафиолетовой областях спектра избирательно и зависит от свойства поглощающих молекул или ионов. Закон Бугера — Ламберта — Бера можно выразить уравнением 1,=1„.1О- ". закона прологарифмировать, то оно Если уравнение примет вид й 1к — = -ес1, 1с где 1,— интенсивность светового потока, прошедшего через раствор; 1о — интенсивность падающего на раствор светового потока; е †коэффицие поглощения света †постоянн величина; с— молярная концентрация окрашенного вещества в растворе; !в толщина слоя раствора, см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
