Лабораторно-практическое занятие «Анализ веществ, изолируемых экстракцией водой в сочетании с диализом»
Задание 1. Провести выделение токсических веществ из биологического объекта.
Исследуемый объект (10 граммов) измельчают, смешивают в химическом стакане с небольшим количеством дистиллированной воды до образования густой кашицы, смесь через 1-2 часа фильтруют или центрифугируют, фильтрат (центрифугат) помещают в стеклянный цилиндр с натянутой целлофановой мембраной вместо дна, цилиндр помещают во внешний сосуд с налитой в него водой и подвергают диализу.
Диализ производится 2–3 раза по 4–6 часов. Слитые вместе диализаты выпаривают на водяной бане до объема 5 – 10 мл и исследуют на наличие кислот, щелочей и солей.
Исследование диализата на наличие кислот
1. 1 каплю диализата наносят на индикаторную бумагу красный Конго и наблюдают изменение цвета бумаги. Параллельно на индикаторную бумагу красный Конго наносят 2 капли хлористоводородной кислоты и наблюдают изменение окраски индикаторной бумаги до красного окрашивания. Окраска индикаторной бумаги с диализатом должна быть идентична окраске параллельного опыта.
2. К 2 каплям диализата добавляют 2 капли спиртового раствора диметиламиноазобензола и наблюдают изменение цвета диализата. Параллельно к 2 каплям хлористоводородной кислоты добавляют 2 капли спиртового раствора диметиламиноазобензола, наблюдается яркое малиновое окрашивание. Окраска диализата должна быть идентична окраске параллельного опыта.
Исследование диализата на наличие щелочей
1. К 2 каплям диализата добавляют 2 капли раствора тропеолина 00 и наблюдают изменение цвета диализата. Параллельно к раствору натрия гидроксида добавляют 2 капли раствора тропеолина 00, появляется ярко-красное окрашивание. Окраска диализата должна быть идентична окраске параллельного опыта.
2. К 2 каплям диализата добавляют 2 капли раствора индигокармина и наблюдают изменение цвета диализата. Параллельно к раствору натрия гидроксида добавляют 2 капли раствора индигокармина, появляется яркое зеленое окрашивание. Окраска диализата должна быть идентична окраске параллельного опыта.
3. К 2 каплям диализата добавляют 2 капли спиртового раствора фенолфталеина и наблюдают изменение цвета диализата. Параллельно к раствору натрия гидроксида добавляют 2 капли спиртового раствора фенолфталеина, появляется яркое малиновое окрашивание. Окраска диализата должна быть идентична окраске параллельного опыта.
Обнаружение минеральных кислот в диализате
В случае положительных испытаний диализата на наличие кислот (реакция среды кислая) возникает необходимость идентификации кислоты. Как правило, определение характера кислоты заключается в обнаружении свободной кислоты (в исходном состоянии), что может быть осуществлено лишь после процесса перегонки диализата.
Температуры кипения кислот достаточно высоки, поэтому применяется способ перегонки более летучих соединений, в которые восстанавливают кислоты (например, серную кислоту переводят в сернистую, летучую в виде ангидрида SO2, азотную кислоту – в окислы азота).
При простой перегонке из диализата свободной серной кислоты, из объекта исследования перегоняется хлористый водород, образующийся из-за постоянного присутствия хлоридов в объекте исследования, поэтому, для предотвращения переоткрытия хлористоводородной кислоты, исследование на наличие кислот необходимо начинать с серной кислоты.
Азотная кислота из диализата перегоняется не сразу, вначале отгоняется вода, затем – азотная кислота. По этой причине диализаты, содержащие азотную кислоту, отгоняют почти досуха. Добавление медных опилок к диализатам способствует перегонке кислоты.
Предварительные исследования диализата.
Испытания на сульфаты. К 1 мл диализата добавляют 0,1 мл 10% раствора хлористоводородной кислоты и 1 мл 5% раствора хлорида бария.
Испытания на хлориды. К 1 мл диализата добавляют 0,1 мл 10% раствора азотной кислоты и 0,1 мл 1% раствора серебра нитрата.
Испытание на нитраты и нитриты. К 1 – 2 каплям диализата добавляют 1 каплю раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте.
Основное исследование диализата на серную кислоту.
Отгонка серной кислоты. К части диализата добавить медные опилки и отогнать сернистую кислоту в приемник с раствором йода в йодиде калия. После добавления к отгону разбавленной хлористоводородной кислоты и удаления йода нагреванием (до обесцвечивания раствора) проводят качественное обнаружение серной кислоты в приемнике.
Качественное обнаружение серной кислоты (сульфат-иона).
1. Реакция с бария хлоридом. К 5 каплям дистиллята добавить 2 капли 5% раствора бария хлорида.
2. Реакция со свинца ацетатом. К 5 каплям диализата добавить 2 капли 3% раствора свинца ацетата.
3. Реакция с натрия родизонатом. На фильтровальную бумагу наносят по 1 капле 1% раствора бария хлорида и свежеприготовленного 0,2% раствора натрия родизоната, наблюдается красное окрашивание, после нанесения на пятно 2 капель дистиллята, содержащего сульфат-ион, окраска пятна исчезает.
Количественное определение. 10 мл водного извлечения титруют 0,1 М раствором натрия гидроксида в присутствии метилового оранжевого. Содержание серной кислоты указывают в г/100 г биообъекта.
Основное исследование диализата на хлористоводородную кислоту.
Качественное обнаружение хлорид-иона.
1. Реакция с нитратом серебра. В пробирку помещают 1 – 2 мл диализата, прибавляют 1 – 2 капли 5% раствора нитрата серебра и 1 мл 10% азотной кислоты.
2. Реакция выделения йода. В пробирку помещают 1 мл диализата, прибавляют несколько кристаллов калия хлората и нагревают. В верхней части пробирки закрепляют йодкрахмальную бумажку, которая при наличии хлористоводородной кислоты в диализате, приобретает синее окрашивание.
Количественное определение. К 10 мл водного извлечения добавляют 10 мл 0,1 М раствора нитрата серебра и титруют 0,1 М раствором роданида аммония (индикатор железоаммонийные квасцы). Параллельно проводят контрольный опыт. Содержание хлористоводородной кислоты указывают в г/100 г биообъекта.
Основное исследование диализата на азотную кислоту.
Качественное обнаружение азотной кислоты.
1. Окрашивание шерсти. Часть исследуемой жидкости выпаривают с шерстяными нитками, при этом шерсть (содержащая белки) окрашивается в желтый цвет, переходящий при добавлении раствора аммиака в оранжевый (свободная азотная кислота).
2. Реакция с дифениламином. Каплю исследуемой жидкости смешивают с 2–3 каплями раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте (в выпарительной чашке белого цвета) – появляется синее окрашивание.
Количественное определение. 10 мл водного извлечения титруют 0,1 М раствором натрия гидроксида в присутствии фенолфталеина. Содержание серной кислоты указывают в г/100 г биообъекта.