Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Зкстракдцк дпзтвлдатцокарбемлцатоа хлороформом цз свльцоквппых рае-':"„; таоров Оргаличес кал фаза: двз талдвткокарба мвцат меда Водцак Фаза: воны Уп(П), Мк(11), Мп(П ), А1(П1) 3. Отделеаце Уп(П) и Мк(П) зкстракцкей ДЗДТК а хлороформ „..' прк рН 5 Водцаа фаза: воны Мк(П):,:,: У А1(П!) Оргацпческаа фаза дкзгллдатцо кар бамкцаты динка л марганца 5.
Разделение А1(П1) ц Мк(11 зкстракцией 8-оксахацолввоз) ' ... в СНС1з при рН 5 4. Разделение Уп(П) к Мп(П) резкстракпией ! М раствором НС2 Водвак фаза: вовы Ул(П). Обцаруцецце Ул(П) Оргавцческал фаза: оксцхцнолвцат алюм вцил. Воццек фаза:.:.:"':!) ионы Мк (11), Об';-";;,$ паруцепле а ао)Ь; цом растаоре:,,' зталдлтцокарбамццат маргавца. Обнаруцепце Мп(П) Обваруцекае А1(П1) 4.
Разделение Хп(П) и Мп(П). К органической фазе, м. держащей Еп(П) и Мп(П) (п. 3), в делительной воронке добавя)Ы,: ."- ют 5 мл 1 М НС1 для реэкстракции Уп(?1) и встряхивают 2 — ''3:.':;:;."!~, мин. После расслаивания фазы разделяют. Органическая фиэй по-прежнему окрашена в коричневато-фиолетовый цвет и сод~',:,:;;,',::,:1 жит диэтилдитиокарбаминат марганца, а реэкстракт — ионЦ':::;:,; Ъ (11). 5. Обнаружение Еп(И). К нескольким каплям реэкстракта:„.,':!,':-:';-",,-'; добавляют 2 М водный раствор )ч(Нз до рН 5 — 6, добавляют' 5 капель ССЦ, кашпо раствора дитизона в СС4. Закрывают;;:~:':."''1 пробирку пробкой и энергично встряхивают 2 — 3 мин. В присут» ':::,:,';:;:,~ ствии цинка органическая фаза окрашивается в малиново-крас-:,:-':,"-',.', 6.
Обнаружение и отделение А1(П1). В полученной водной фазе, содержащей М8(11) и А1(П1) (п. 3), необходимо прежде.-':,:::,"' всего обнаружить А1(П1). Для этого 2 — 3 капли водной фазы:::! переносят в пробирку, проверяют рН, который должен быт!' ';."~",! равен 5 — 6, добавляют 5 — 6 капель раствора 8-оксихинолина в СНС1з, закрывают пробирку пробкой и встряхивают 1 — 2 мин. В присутствии А1(П1) в УФ-свете наблюдают желто-зеленую !54 флуоресценпию. В контрольном опыте люминесценции отсутствует.
Если А)()П) присутствует, его отделяют от Мй(П) этой же реакцией. Водную фазу помещают в делительную воронку, проверяют рН, который должен быть равен 5 — 6, добавляют 20 капель раствора 8-окснхинолина в СНС1„встряхивают 2 ьпш. Органическую фазу сливают, а к водной добавлягот еще 10 капель раствора 8-оксихинолина в хлороформе и снова встряхивают 2 — 3 мнн.
Эксгракцию повторяют до отрицательной реакции на А1(1П) (отсутствие люминесценции органической фазы в УФ-свете). После расслаивания фазы разделяют; в водной фазе обнару!кивают Мй(11). 7. Обнаружение М8(11). Водную фазу (3 — 5 капель) переносят в пробирку, добавляют каплю раствора хинализарина, 2 — 3 капли 2 М )чаОН. В присутствии М8(П) появляется синяя окраска, отли*п!ая ог фиолетовой окраски реагента в контрольном опыте, который готовят следующим образом: к 5 каплям воды в пробирке добавляют кашпо раствора хннализарина, 2 — 3 капли 2 М В)аОН.
3,3. ЕРОМАГОГРАФНЧЕСБИЕ МЕГОДЫ В качественном анализе для разделенуй и" обнаружения катионов н авионов часто используют плоскостную хроматографию (бумажную и тонкослойную) и ионный обмен в колонках. Достоинства плоскостных вариантов хроматографии — простота, экспрессность, наглядность разделения, простота обнаружения хроматографических зон, возможность анализировать микрообъекты (малые количества веществ). Ионный обмен в колонках используют для отделения катионов от анионов в объектах (смесях) сложного состава. Эта операция облегчает обнаружение как катионов, так н анионов, делает его более надежным, поскольку цозволяет обнаруживать анионы в отсутствие тяжелых металлов, а катионы — в отсутствие таких анионов как фосфат, борат, силикат и др. В методе бумажной хроматографии разделение веществ происходит вследствие распределения их между водной фазой, содержа!цейся в целлюлозе, н любой другой подвижной фазой.
В качестве подвижной фазы применяют органические растворители, смешивающиеся нли несмешивающиеся с водой, воду цлн растворы электролитов. Механизм хроматографнческого Разделения на бумаге сложен. В стационарной фазе вещество !55 может удерживаться не только из-зя:.:," растворения в адсорбированной бу мятой воде, но и адсорбнроватьсй',. бумагой.
Для оценки хроматографическо-:,";. го поведения веществ в определен.-'.Г ных условиях используют величщф.:,,'--,:, Ял которая равна отношению рац.' ": стояния 1, пройденного веществом','.,'... к расстоянию, пройденному растко ..',. рителем, Ь: 1 Яг=— Е Рис. 5.1.Опрелелеввеяг Обычно для расчета Я выбиравзт ",-' Х точку в пентре пятна (ряс. 3.1). Раз;;: деление веществ практически возможно, если Я (1) — Я (Н) > 0,1, Факторы, вляяюп1яе ыа величяну Яя Величина Яг завис7кк,'"-' от природы вещества, состава подвижной фазы, типа бумаги, температуры, времени хроматографирования, техняки зксперн- ': мента.
Подвижная фаза. Для разделения неорганических веществ в качестве подвижной фазы часто применяют растворы минеральных кислот в полярных органических растворителях (спн,' '-'.:.': рты, простые н сложные эфиры, кетоны н др.). Растворитель для хроматографического разделения неорганических веществ до настоящего времени выбирают эмпирически. Подвижная фаза играет двоякую роль — она является подвижным элюирующищ компонентом и переводит разделяемые соединения в определент ные химические формы с разными коэффициентами распределения. Следует иметь в виду, что добавляемая к растворителям минеральная кислота должна иметь тот же авион, что и анжу хроматографируемого соединеняя, так как иначе может произойти размывание зон. Тип бумаги. Хроматографнческая бумага различается по степени гидратации и пористости, поэтому различные сорта бу маги обеспечивают разную скорость движения подвижной фазы.
Необходимо учитывать, что скорость движения подвижной фазы в различных направлениях различна, поэтому полоски бумаги следует нарезать вдоль волокна, чтобы направление движення ° а растворителя совпадало с направлением волокна. Скорость движения растворителя зависит при данной температуре от плотности и толщины бумаги и увеличивается с уменыпением плотности растворителя. .*) 15о Температура.
Для большинства- веществ болыпим температурам соответствуют болыпие значения Я,. Это обусловлено увеличением скорости протекання подвижной фазы через бумагу из-за уменьшения вязкости растворителя. При этом может наблюдаться размывание зон. Время хроматографирования неодинаково влияет на Я различных веществ в разньп1 системах растворителей.
Так, в смеси ацетона с НО (88:12) величины Я; для комплексных соединений железа, никеля и цинка не зависят от времени хроматографнрования; для марганца возрастают незначительно, а для кобальта и меди различия в величинах Яг при увеличении времени хроматографирования велнкн. Для системы бутанол — 3 М НС1 различия в величинах Ягдля всех названных соединений незначительны при изменении временн хроматографирования.
Техника эксперимента. Бумажные хроматограьаиы можно получать путем Восходящего, нисходящего, горизонтального илн радиального движения растворителя. При восходятцей хроматографии подвижная фаза движется снизу вверх; движение жидкости обусловлено капнллярными силами. При нисходящей хроматографии подвижная фаза, содержащаяся в верхней части камеры, под действием гравитационных сил движется вниз по бумаге. Проведение этого метода связано с применением специальной агшаратуры. В горизонтальной или радиальной хроматографии раствори- тель подводится к центру бумажного диска, куда нанесена капля анализируемого раствора.
Кольца на хроматограмме имеют форму эллипсов, так как скорость всасывания растворителя зависят от направления волокон бумаги. Проявление хроматограммы можно провести в двух измерениях (двумерная хроматограмма). Наибольший эффект достигается применением двух подвижных фаз, последовательно проходя7пих через бумагу в двух взаимна перпендикулярных направленкях. Оформление пракчнчеекях работ. При разделении и обнаруженнн катионов в рабочем журнале следует записать условия хроматографирования: растворитель, способ подведения растворктеля, время хроматографнрования, проявители.
После проявлення нужно измерить величины Яг и записать их в журнал, а хроматограмму наклеить. Следует помнить, что окраска зон, полученных при помощн летучих реагентов (МНь ацетон), со временем исчезает. Поэтому рекомендуется такие зоны 'раскрасить цветными карандашамя. 157 Работа 4 Разделение и обнаружение катионов методом одномерной бумажной хроматографки Восходящую хроматографию наиболее часто применяют щц~.';:",',' разделения катионов. Преимуществом этого метода являЫщ:::--~-' простота аппаратуры; введение подвижной фазы осушествляетцИ':,-'-:,";": простым погружением полосы бумаги в сосуд с подвижной фб'-'„,';,' зой. Наиболее полного разделения веществ достигают, если.
Ия,'-,'а Я, значительно различаются. Максимальная длина хромато«.,, грамм обычно 30 см. Этот метод с успехом используют дл)б '5 разделения и обнаружения катионов в следующих смесях: 1. %(П), Со(П), Сп(П), Сб(П); 2. Х1(П), Мп(11), РЬ(П), Ул(П); 3. Сг(!П), Х!(1!), Со(П), Хл(!1); 4. А1(П1), Мп(П), РЪ(П), В1(П1); 5. Мп(П), Со(П), Сп(П), Сб(!!); б. Х1(П), Со(П), РЬ(П), 7л(П); 7.
А1(!П), Мп(П), Со(П), В1(П1)„ 8. Сг(ХП), А1(1П), Сп(П), В1(П1). Для определения положены каждого компонента на кромко-,::-.,;::;,'.-'~ грамме необходимо знать величины )!р Для системы раствори ':;:-."::::;-':~ телей НС1 — ацетон (8 об.%копн. НС1, 5% воды, 87% ацетона);г'.Э величины Я~ приведены в табл. 3.12. Аппаратура. Разделение проводят в закрытых камерах, так как,',:::"::;~;-::; необходимо избегать испарения растворителя с полоски бумагй.
Можно использовать цилиндр с притертой крыпжой, к которой' '::-';..;." с помощью крючка крепится полоска хроматографической бума»'.::;.;::;;,',, гн шириной 2 см и длиной 20 см. Систему растворителей (НС1 — ацетон) заранее вносят в цилиндр для насыщения атмосферы камеры парами раствори-::;:,'.;':!:: геля. Нанесение образца на полоску хроматографвческой бумаги. На расстоянии 2 см от края бумажной полоски карандашом провоа;.";1:„',.'; дят стартовую линию.
Из капилляра в середине этой линии наносят каплю исследуемого раствора или раствора с осадком. При этом не следует раствор капать, а необходимо прижать 15Я капилляр к бумаге, т. е. наносить раствор так, чтобы капля не расплывалась (чем меньше ее размер, тем более четкой будет хроматограмма). Диаметр пятна обычно составляет 2 — 3 мм. Пятно обводят карандашом и высушивают над песочной баней. Эту операцию повторяют 2 — 3 раза.
Таблица З.12. Веааоаам дГаеаотората аатаоаоа Получение хроматограммы, Полоску хроматографической бумаги с нанесенной каплей исследуемого раствора опускаютв цилиндр так, чтобы ее конец был погружен в раста оритель не более чем на 0,5 см. Пяоого не должно погружатася а ростворитеяь. Бумажная полоска не должна касаться стенок цилиндра. Время хроматографирования составляет 1,5 — 2 ч.
Процесс прекращают после того как растворитель пройдет от линии старта не менее 10 см. После этого бумажную полоску вынимают, отмечают положение фронта растворителя и тгцательно высушивают полоску над песочной баней. Измерявтг расстояние между стартовой линией и фронтом растворителя Е. Затем по табличным Я~ и экспериментально найденной величине Е вычисшпот ! — высоту подъема зоны каждого катиона из заданной смеси.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
