Розділення суміші барвників за допомогою паперової хроматографії

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2

РОЗДІЛЕННЯ СУМІШІ БАРВНИКІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ПАПЕРОВОЇ ХРОМАТОГРАФІЇ

Мета: ознайомлення з методикою паперової хроматографії, поділ сумішей та визначення коефіцієнта рухливості (Rf) компонентів.

Короткі теоретичні положення

У паперовій хроматографії адсорбент (нерухома фаза) - повітряно-сухий фільтрувальний або спеціальний хроматографічний папір, що містить близько 25% води. В якості рухомої фази застосовуються різні органічні розчинники і їх суміші, менш полярні, ніж вода. Хроматографування на папері проводять в атмосфері насичених парів застосовуваних розчинників. Після достатнього просування фронту розчинника на папері процес закінчують і папір висушують. При поділі безбарвних речовин хроматограму обприскують (проявляють) реактивом, що дає забарвлені сполуки з аналізованими речовинами. При цьому на хроматограмі утворюється ряд кольорових плям, розташованих у певному порядку.

Р и с. 1. Визначення Rf компонентів сумішей на бумажній хроматограмі: а – восходяща хроматографія; б – радиальна хроматографія

Речовини, що розділяють за допомогою хроматограми  характеризуються коефіцієнтом рухливості Rf. Він дорівнює відношенню відстані m, пройденого розчиненою речовиною на папері, до відстані n, пройденого фронтом розчинника (рис. 1 а, б).

Для якісного аналізу паперових хроматограм використовують «спосіб свідків», наносячи на одному і тому ж папері пляма суміші і окремо плями набору речовин, присутність яких в суміші потрібно підтвердити. Після прояви хроматограми порівнюють положення плям «свідків» із положенням плям невідомих речовин. Залежно від напрямку руху розчинника по паперу розрізняють висхідну і радіальну хроматографії. Так, в даний роботі для поділу барвників використовується метод висхідній хроматографії.

Необхідні реактиви, посуд та обладнання Фільтрувальний папір марки «синя стрічка» Смуга шириною 8 см і довжиною 22 см. Тримач для паперу. Капіляр скляний ємністю 0,002-0,005 мл. Склянка хімічний на 500 мл. Предметне скло. Чашка Петрі. Вимірювальна лінійка. Водний розчин діметілгліоксіма (0,12%-ний). 10. Водний розчин гліцерину (12%-ний).

П. Еталонні розчини нікелю (0,4 г NiCl₂-6H₂0 розчиняють в 100 мл 0,1 н. розчину соляної кислоти. З цього розчину готують необхідні еталонні розчини відповідним розбавленням.. Досліджуваний розчин нікелю.

Виконання роботи.

Смужку паперу просочують розчином діметілгліоксіму і висушують на повітрі. Для нанесення краплі аналізованого і стандартного розчинів на папір слід підготувати спеціальний капіляр. Капіляр кілька разів промивають досліджуваним розчином і потім на край смужки паперу на відстані 1,5-2 см від одного з її кінців наносять краплю розчину, що містить іони нікелю.

Склянку ємністю 500 мл наливають 25 мл - 12%-ного розчину гліцерину у воді. Смужку паперу закріплюють у спеціальному штативі і встановлюють його в склянці так, щоб той край паперу, на який нанесені краплі розчину, занурився в розчин гліцерину, причому плями від крапель повинні знаходитися вище рівня розчинника. Склянку покривають чашкою Петрі і залишають на 20-25 хв. Розчин гліцерину піднімається по капілярах паперу і захоплює іони нікелю, внаслідок чого забарвлені зони розтягуються і приймають шпилясту форму. Через 20-25 хв хроматограму виймають зі склянки, висушують і лінійкою вимірюють висоту плям від центру до кінця піку. За справжнє приймають середнє арифметичне з трьох вимірів. Точність методу залежить від ретельності проведення досвіду. Для отримання піків стандартного розчину наносять на хроматографічний папір в аналогічних умовах і тим же капіляром краплі стандартного розчину такої концентрації, яка найбільше близько підходить до концентрації досліджуваного розчину (~ 150 мкг / мл). Хроматограму виявляють, вимірюють висоту піків і порівнюють результати, отримані для стандартного розчину, з результатами досліджуваного розчину. Результати вимірювань вносять в таблицю.

Зразок	Значення n	Значення m	Rf  стандартних розчинів	Rf для розчину з невідомою концентрацією
№1
№2
№3
№4

Висновок.

Методика виконання роботи

1. Приготуйте 100 см³ суміші з н-бутанолу, етанолу і розчину аміаку (2,0 моль/дм³) в співвідношенні 3:1:1 (за об'ємом).

2. Розчин налийте на дно широкого склянки.

3. Виріжте квадратний аркуш фільтрувального паперу 20х20 см і проведіть на ньому простим олівцем стартову лінію на відстані 3 см від краю однієї зі сторін.

4. Нанесіть вздовж лінії 3 мітки на відстані 3 см один від одного.

5. Змішайте в будь-яких співвідношеннях розчини барвників, наприклад, червоні і сині чорнила або будь-які забарвлені розчини солей (Cu^{2 +} Ni^{2 +}, Co^{2 +}).

6. За допомогою тонкого скляного капіляра нанесіть на зазначені точки по краплі чорнильною суміші і окремо по краплі червоних і синіх чорнил або розчинів вказаних солей.

7. Висушіть папір, слабо поверніть її в циліндр і закріпіть верх і низ циліндра скріпками для паперу.

8. Паперовий циліндр опустіть мітками вниз у посудину з розчинником, так щоб він не торкався стінок. Рівень розчинника повинен бути на 1,5 см нижче рівня стартової лінії.
9. Посудина закрийте кришкою.

10. Коли фронт розчинника підніметься на 10-12 см вище стартової лінії (близько 1 год), папір вийміть, відзначте фронт розчинника і висушіть.

11. Визначте Rf плям для свідків і суміші.

12. Порівняйте коефіцієнти рухливості Rf компонентів і зіставте їх з Rf у суміші.

Зразок	Значення n	Значення m	Rf   свідків	Rf для суміші
№1
№2
№3
№4

13. Зробіть відповідні висновки по виконаній роботі.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________