ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2021
Просмотров: 633
Скачиваний: 1
66
Б ум а жна я
хр ом а т огр а ф ия
Разли чаю т
нор м а ль ноф а зовую
и
обр а щ енноф а зовую
бумаж ную
хр оматогр аф и ю
.
В
вар и анте
нор м а ль ноф а зовой
бумаж ной
хр оматогр аф и и
ж и д кой
Н Ф
является
вод а
,
сор би р ованная
в
ви д е
тонкого
слоя
на
волокнах
и
наход ящаяся
в
пор ах
ги д р оф и льной
бумаги
(
д о
~25%
по
массе
).
Э та
связанная
вод а
по
своей
стр уктур е
и
ф и зи ческому
состояни ю
си льно
отли чается
от
обы чной
ж и д кой
вод ы
.
В
ней
и
р аствор яю тся
компоненты
р азд еляемы х
смесей
.
Роль
ПФ
,
пер емещаю щейся
по
бумаге
,
и гр ает
д р угая
ж и д кая
ф аза
,
напр и мер
,
ор гани ческая
ж и д кость
с
д обавлени ем
ки слот
и
вод ы
.
Ж и д кую
ор гани ческую
ПФ
пер ед
хр оматогр аф и р овани ем
насы щаю т
вод ой
д ля
того
,
чтобы
ПФ
не
р аствор яла
в
себе
вод у
,
сор би р ованную
на
волокнах
ги д р оф и льной
хр оматогр аф и ческой
бумаги
.
Х р оматогр аф и ческая
бумага
вы пускается
пр омы ш ленностью
.
О на
д олж на
отвечать
р яд у
тр ебовани й
:
готови ться
и з
вы сококачественны х
волокни сты х
сор тов
хлопка
,
бы ть
од нор од ной
по
плотности
и
толщи не
,
по
напр авлени ю
ор и енти р овани я
волокон
,
хи ми чески
чи стой
и
и нер тной
по
отнош ени ю
к
Н Ф
и
р азд еляемы м
компонентам
.
В
вар и анте
обр а щ енноф а зовой
бумаж ной
хр оматогр аф и и
ж и д кая
Н Ф
пр ед ставляет
собой
ор гани чески й
р аствор и тель
,
тогд а
как
в
р оли
ж и д кой
ПФ
вы ступает
вод а
,
вод ны е
и ли
спи р товы е
р аствор ы
,
смеси
ки слот
со
спи р тами
.
Пр оцесс
пр овод ят
с
и спользовани ем
ги д р оф обной
хр оматогр аф и ческой
бумаги
.
Е е
получаю т
обр аботкой
(
пр опи ткой
)
бумаги
наф тали ном
,
си ли коновы ми
маслами
,
пар аф и ном
и
т
.
д
.
Н еполяр ны е
и
малополяр ны е
ор гани чески е
р аствор и тели
сор би р ую тся
на
волокнах
ги д р оф обной
бумаги
и
пр они каю т
в
ее
пор ы
,
обр азуя
тонки й
слой
ж и д кой
Н Ф
.
В од а
не
уд ер ж и вается
на
такой
бумаге
,
не
смачи вает
ее
.
Д ля
оценки
хр оматогр аф и ческого
повед ени я
веществ
в
опр ед еленны х
услови ях
и спользую т
вели чи ну
R
f
,
котор ая
р авна
отнош ени ю
р асстояни я
l,
пр ойд енного
веществом
,
к
р асстояни ю
,
пр ойд енному
р аствор и телем
, L.
Рис
. 1 9 .
О пр ед елени е
R
f
О бы чно
д ля
р асчета
R
f
вы би р аю т
точку
в
центр е
пятна
(
Рис
. 1 9
).
Разд елени е
веществ
пр акти чески
возмож но
,
если
R
f
(I)
–
R
f
(II)
≥
0.1.
Ф а кт оры
,
влияю щ ие
на
величину
R
f
.
В ели чи на
R
f
зави си т
от
пр и р од ы
вещества
,
состава
под ви ж ной
ф азы
,
ти па
бумаги
,
темпер атур ы
,
вр емени
хр оматогр аф и р овани я
,
техни ки
экспер и мента
.
67
П одвижна я
ф а за
.
Д ля
р азд елени я
неор гани чески х
веществ
в
качестве
под ви ж ной
ф азы
часто
пр и меняю т
р аствор ы
ми нер альны х
ки слот
в
поляр ны х
ор гани чески х
р аствор и телях
(
спи р ты
,
пр осты е
и
слож ны е
эф и р ы
,
кетоны
и
д р
.).
Раствор и тель
д ля
хр оматогр аф и ческого
р азд елени я
неор гани чески х
веществ
д о
настоящего
вр емени
вы би р аю т
эмпи р и чески
.
Под ви ж ная
ф аза
и гр ает
д воякую
р оль
–
она
является
под ви ж ны м
элю и р ую щи м
компонентом
и
пер евод и т
р азд еляемы е
соед и нени я
в
опр ед еленны е
хи ми чески е
ф ор мы
с
р азны ми
коэф ф и ци ентами
р аспр ед елени я
.
След ует
и меть
в
ви д у
,
что
д обавляемая
к
р аствор и телям
ми нер альная
ки слота
д олж на
и меть
тот
ж е
ани он
,
что
и
ани он
хр оматогр аф и р уемого
соед и нени я
,
так
как
и наче
мож ет
пр ои зойти
р азмы вани е
зон
.
Тип
бум а ги
.
Х р оматогр аф и ческая
бумага
р азли чается
по
степени
ги д р атаци и
и
пор и стости
,
поэтому
р азли чны е
сор та
бумаги
обеспечи ваю т
р азную
скор ость
д ви ж ени я
под ви ж ной
ф азы
.
Н еобход и мо
учи ты вать
,
что
скор ость
д ви ж ени я
под ви ж ной
ф азы
в
р азли чны х
напр авлени ях
р азли чна
,
поэтому
полоски
бумаги
след ует
нар езать
вд оль
волокна
,
чтобы
напр авлени е
д ви ж ени я
р аствор и теля
совпад ало
с
напр авлени ем
волокна
.
Скор ость
д ви ж ени я
р аствор и теля
зави си т
пр и
д анной
темпер атур е
от
плотности
и
толщи ны
бумаги
и
увели чи вается
с
уменьш ени ем
плотности
р аствор и теля
.
Тем пера тура
.
Д ля
больш и нства
веществ
больш и м
темпер атур ам
соответствую т
больш и е
значени я
R
f
.
Э то
обусловлено
увели чени ем
скор ости
пр отекани я
под ви ж ной
ф азы
чер ез
бумагу
и з
-
за
уменьш ени я
вязкости
р аствор и теля
.
Пр и
этом
мож ет
наблю д аться
р азмы вани е
зон
.
В р емя
хр оматогр аф и р овани я
неод и наково
вли яет
на
R
f
р азли чны х
веществ
в
р азны х
си стемах
р аствор и телей
.
Т ак
,
в
смеси
ацетона
с
Н С
1 (88:12)
вели чи ны
R
f
д ля
комплексны х
соед и нени й
ж елеза
,
ни келя
и
ци нка
не
зави сят
от
вр емени
хр оматогр аф и р овани я
;
д ля
мар ганца
возр астаю т
незначи тельно
,
а
д ля
кобальта
и
мед и
р азли чи я
в
вели чи нах
R
f
пр и
увели чени и
вр емени
хр оматогр аф и р овани я
вели ки
.
Д ля
си стемы
бутанол
–
3
М
Н С
1
р азли чи я
в
вели чи нах
R
f
д ля
всех
названны х
соед и нени й
незначи тельны
пр и
и зменени и
вр емени
хр оматогр аф и р овани я
.
Техника
эксперим ент а
.
Бумаж ны е
хр оматогр аммы
мож но
получать
путем
восход ящего
(
Рис
. 2 0
),
ни сход ящего
,
гор и зонтального
и ли
р ад и ального
д ви ж ени я
р аствор и теля
.
Пр и
восход ящей
хр оматогр аф и и
под ви ж ная
ф аза
д ви ж ется
сни зу
ввер х
;
д ви ж ени е
ж и д кости
обусловлено
капи лляр ны ми
си лами
.
Пр и
ни сход ящей
хр оматогр аф и и
Рис
. 2 0 .
Пр и мер
восход ящей
хр оматогр аммы
под ви ж ная
ф аза
,
сод ер ж ащаяся
в
вер хней
части
камер ы
,
под
д ействи ем
гр ави таци онны х
си л
д ви ж ется
вни з
по
бумаге
.
Пр овед ени е
этого
метод а
связано
с
пр и менени ем
специ альной
аппар атур ы
.
68
В
гор и зонтальной
и ли
р ад и альной
хр оматогр аф и и
р аствор и тель
под вод и тся
к
центр у
бумаж ного
д и ска
,
куд а
нанесена
капля
анали зи р уемого
р аствор а
.
К ольца
на
хр оматогр амме
и мею т
ф ор му
элли псов
,
так
как
скор ость
всасы вани я
р аствор и теля
зави си т
от
напр авлени я
волокон
бумаги
.
Пр оявлени е
хр оматогр аммы
мож но
пр овести
в
д вух
и змер ени ях
(
д вумер ная
хр оматогр амма
).
Н аи больш и й
эф ф ект
д ости гается
пр и менени ем
д вух
под ви ж ны х
ф аз
,
послед овательно
пр оход ящи х
чер ез
бумагу
в
д вух
взаи мно
пер пенд и куляр ны х
напр авлени ях
.
Л а бора т орн а я
ра бот а
№
9 .
О пределение
концентра ции
соли
никеля
методом
оса дочной
хрома тогра ф ии
на
бума ге
Ц ель
р а бот ы
:
опр ед елени е
сод ер ж ани я
ни келя
в
анали зи р уемом
р аствор е
метод ом
осад очной
хр оматогр аф и и
на
бумаге
.
С ущ ност ь
р а бот ы
О сад очная
хр оматогр аф и я
основана
на
р еакци ях
взаи мод ействи я
р азд еляемы х
веществ
с
осад и телем
.
Разли чи е
в
р аствор и мости
обр азую щи хся
малор аствор и мы х
осад ков
обусловли вает
и х
р азд елени е
.
Д ля
осад очной
хр оматогр аф и и
хар актер но
не
только
послед овательное
обр азовани е
осад ков
,
облад аю щи х
р азли чной
р аствор и мостью
,
но
и
многократность
пр оцесса
и х
обр азовани я
и
р аствор ени я
.
Разд елени е
смеси
веществ
метод ом
осад очной
хр оматогр аф и и
мож ет
осуществляться
в
колонке
,
в
тонком
слое
и ли
на
бумаге
.
Пр и
р ассмотр ени и
повед ени я
осад ков
в
колонке
и ли
тонком
слое
пр и ни маю т
,
что
р авновеси е
меж д у
р аствор ом
и
осад и телем
,
наход ящи мся
в
твер д ой
ф азе
,
устанавли вается
пр акти чески
мгновенно
.
Разли чаю т
д ва
способа
получени я
хр оматогр аммы
:
р аствор
хр оматогр аф и р уемы х
веществ
ввод и тся
в
непод ви ж ную
ф азу
,
в
котор ой
сод ер ж и тся
осад и тель
,
и ли
ж е
р аствор
осад и теля
вноси тся
в
твер д ую
ф азу
,
сод ер ж ащую
опр ед еляемы е
вещества
.
Ч аще
пользую тся
пер вы м
вар и антом
.
В
бумаж ной
хр оматогр аф и и
ф ункци и
носи теля
вы полняет
ф и льтр овальная
бумага
.
Д ля
получени я
осад очной
хр оматогр аф и и
ее
пр опи ты ваю т
р аствор ом
осад и теля
и
вы суш и ваю т
на
возд ухе
.
Н а
под готовленную
бумагу
наносят
каплю
анали зи р уемого
р аствор а
.
По
мер е
его
впи ты вани я
обр азуется
пер ви чная
хр оматогр амма
,
осад ки
анали зи р уемы х
веществ
в
котор ой
обр азую тся
в
ви д е
колец
,
р асполагаю щи хся
от
центр а
к
пер и ф ер и и
,
в
пор яд ке
увели чени я
и х
р аствор и мости
.
Д ля
более
полного
р азд елени я
зон
обр азую щи хся
осад ков
пер ви чную
хр оматогр амму
пр омы ваю т
р аствор и телем
и
получаю т
втор и чную
хр оматогр амму
.
69
М етод ом
осад очной
хр оматогр аф и и
пр овод ят
как
качественны й
,
так
и
коли чественны й
анали з
.
В
качественном
анали зе
о
пр и сутстви и
на
хр оматогр амме
и она
суд ят
по
хар актер ной
окраске
пр од укта
р еакци и
его
с
осад и телем
.
В
коли чественном
анали зе
сод ер ж ани е
вещества
опр ед еляю т
по
и змер енной
площад и
хр оматогр аф и чески х
зон
и ли
метод ом
ср авнени я
и нтенси вности
окраски
зон
.
Н аи более
ш и р окое
пр и менени е
получи л
экспр есс
–
метод
коли чественного
опр ед елени я
веществ
-
пи ковая
осад очная
хр оматогр аф и я
на
бумаге
.
В
этом
метод е
осад и тели
бер утся
в
таком
коли честве
,
чтобы
в
месте
впи ты вани я
в
бумагу
пр обы
анали зи р уемого
р аствор а
опр ед еляемы е
и оны
осаж д али сь
не
полностью
и
пр и
р азви ти и
хр оматогр аммы
пер еноси ли сь
на
новы е
участки
бумаги
,
пр опи танной
осад и телем
.
В
р езультате
и з
кр уговой
зоны
(
пятна
)
пр и
ее
пр омы вани и
под ви ж ны м
р аствор и телем
ф ор ми р ую тся
зоны
осад ков
в
ви д е
пр ави льны х
пи ков
.
Пр и
этом
отмечается
ли нейная
зави си мость
вы соты
зоны
пи ков
от
концентр аци и
опр ед еляемого
и она
.
Э то
д ает
основани е
пр овод и ть
коли чественное
опр ед елени е
р азли чны х
веществ
.
В
настоящей
р аботе
эти м
метод ом
опр ед еляется
сод ер ж ани е
ни келя
в
р аствор е
.
О сад и телем
служ и т
д и мети лгли окси м
,
котор ы й
с
и оном
ни келя
обр азует
р озово
–
красны й
осад ок
внутр и комплексной
соли
–
д и мети лгли окси мата
ни келя
.
М а т ер иа лы
и
обор удова ние
1.
Ф и льтр овальная
бумага
,
пр опи танная
0.1 %
р аствор ом
д и мети лгли окси ма
;
2.
М и крош пр и ц
объемом
1
мкл
;
3.
Станд ар тны е
р аствор ы
соли
ни келя
концентр аци ей
от
0.005
д о
0.125
моль
/
л
;
4.
Под ви ж ная
ф аза
–
12%
вод ны й
р аствор
гли цер и на
;
5.
Х р оматогр аф и ческая
камер а
.
Вы полнение
р а бот ы
Л и ст
ф и льтр овальной
бумаги
мар ки
«си няя
лента»
,
пр ед вар и тельно
пр опи танны й
0.1% -
ны м
р аствор ом
д и мети лгли окси ма
и
вы суш енны й
,
помещаю т
на
повер хность
и з
стекла
.
Гр аф и товы м
кар анд аш ом
на
бумаге
пр овод ят
д ве
ли ни и
:
ли ни ю
погр уж ени я
бумаги
в
под ви ж ную
ф азу
на
р асстояни и
0.5
–
1.0
см
от
ни ж него
края
полосы
бумаги
и
ли ни ю
стар та
на
р асстояни и
2.0
–
2.5
см
.
Н а
ли ни и
стар та
намечаю т
необход и мое
коли чество
точек
(
в
зави си мости
от
чи сла
станд ар тны х
и
анали зи р уемы х
р аствор ов
)
на
р асстояни и
1.0
–
1.5
см
д р уг
от
д р уга
.
В
места
,
помеченны е
точками
,
наносят
и сслед уемы е
р аствор ы
с
помощью
ми крош пр и ца
по
1
мкл
станд ар тны х
р аствор ов
соли
ни келя
концентр аци и
от
0.005
д о
0.125
моль
/
л
и
р аствор
неи звестной
концентр аци и
.
К р углы е
зоны
р озового
цвета
(
д и мети лгли окси мата
ни келя
) -
эта
пер ви чная
хр оматогр амма
.
70
Бумагу
под суш и ваю т
на
возд ухе
и
помещаю т
в
хр оматогр аф и ческую
камер у
д ля
р азви ти я
хр оматогр амм
.
К амер а
пр ед ставляет
собой
стакан
емкостью
500
мл
,
на
д но
котор ого
нали ваю т
под ви ж ную
ф азу
–
12%
р аствор
гли цер и на
в
вод е
(
Рис
. 2 0
).
Полоску
бумаги
закрепляю т
в
ш тати в
в
вер ти кальном
полож ени и
и
опускаю т
в
р аствор
гли цер и на
д о
ли ни и
погр уж ени я
так
,
чтобы
она
не
касалась
стенок
и
д на
камер ы
.
Разви ти е
хр оматогр аммы
пр ои сход и т
в
течени е
20
–
30
ми нут
.
Под ви ж ны й
р аствор и тель
,
под ни маясь
по
капи лляр ам
бумаги
,
вы мы вает
непр ор еаги р овавш и е
с
осад и телем
в
месте
нанесени я
р аствор а
и оны
ни келя
и
пер еносят
и х
ввер х
к
участкам
бумаги
,
сод ер ж ащи м
свеж и е
пор ци и
д и мети лгли окси ма
,
вслед стви е
чего
ф ор ми р ую тся
зоны
в
ви д е
пр ави льны х
пи ков
-
втор и чная
хр оматогр амма
(
Рис
. 2 0
).
Ч ер ез
30
ми нут
втор и чную
хр оматогр амму
вы ни маю т
и з
камер ы
,
под суш и ваю т
на
возд ухе
и
отмечаю т
кар анд аш ом
вер ш и ны
пи ков
–
зон
.
И змер яю т
вы соту
зон
–
пи ков
от
центр а
кр углой
зоны
д о
вер ш и ны
зон
,
а
затем
вклеи ваю т
хр оматогр амму
в
тетр ад ь
.
Стр оят
кали бр овочны й
гр аф и к
в
коор д и натах
:
вы сота
пи ка
(h,
см
) -
коли чество
вещества
в
объеме
пр обы
(
мкмоль
).
Зная
вы соту
зоны
–
пи ка
р аствор а
соли
ни келя
неи звестной
концентр аци и
и
и спользуя
кали бр овочны й
гр аф и к
,
наход ят
концентр аци ю
р аствор а
соли
ни келя
.
След у ет
помни ть
,
что
окр аска
зон
,
полу ченны х
пр и
помощи
лету чи х
р еагентов
( N H
3
,
ацетон
) ,
со
вр еменем
и счезает
.
П оэтому
р екоменд у ется
таки е
зоны
р аскр аси ть
цветны ми
кар анд аш ами
.
К онтроль ны е
вопросы
1.
Д айте
опр ед елени е
хр оматогр аф и и
.
2.
К ласси ф и каци я
хр оматогр аф и чески х
метод ов
по
техни ке
вы полнени я
экспер и мента
.
3.
В и д ы
плоскостной
хр оматогр аф и и
.
4.
Ч то
является
под ви ж ной
и
непод ви ж ной
ф азой
в
бумаж ной
хр оматогр аф и и
?
5.
Д айте
хар актер и сти ку
нор мальноф азовой
и
обр ащенноф азовой
хр оматогр аф и и
.
6.
Д ля
чего
служ и т
R
f
?
7.
К аки е
ф актор ы
вли яю т
на
вели чину
R
f
?
8.
О хар актер и зуйте
метод
тонкослойной
хр оматогр аф и и
.
9.
Пр и нци п
осад очной
хр оматогр аф и и
.
10.
К ак
пр овод ят
коли чественны й
анали з
в
бумаж ной
хр оматогр аф и и
?