- •Учебно – практическое пособие по дисциплине:
- •«Аналитическая химия и физико-химические
- •Методы анализа»
- •Химические методы анализа
- •Аналитические реакции
- •Условия выполнения реакции
- •Характеристика реакций
- •Глава1.Качественный дробный и систематический анализы
- •Классификация катионов при кислотно-щелочной системе анализа
- •К раствору, содержащему смесь катионов III÷VI групп (20 каплям), прибавляют несколько капель (5÷6) пероксида водорода и концентрированный (6 n) раствор NaOh (10 капель) до полного осаждения.
- •«Классификация» анионов
- •Общие реакции анионов
- •Литература
- •Глава 2.Теоретические основы химического анализа
- •Химическое равновесие
- •Химическое равновесие – это такое состояние обратимого процесса
- •Константа химического равновесия
- •Изменение равновесного состояния
- •Закон разбавления Оствальда
- •Ионное произведение воды
- •Гидролиз солей
- •Ступенчатый гидролиз
- •Константа гидролиза, степень гидролиза
- •Применение гидролиза
- •Силикаты определяют в виде кремниевой кислоты
- •Буферные системы
- •Рассуждая аналогично, получим для аммиачного буфера:
- •Механизм буферирующего действия
- •Буферная емкость
- •Применение буферных растворов
- •Растворимость. Произведение растворимости
- •Влияние состава раствора на растворимость
- •Вопросы
- •Практические задания
- •Примеры решения задач
- •Решение:
- •Выражение произведения растворимости для него:
- •Литература
- •Глава 3. Количественный химический анализ
- •Методы количественного анализа
- •Гравиметрический анализ Сущность гравиметрического анализа
- •Гравиметрическая форма по составу может отличаться от формы осаждения. Нередко, форма осаждения и гравиметрическая форма совпадают, как это видно на примере BaSo4. Форма осаждения
- •Полнота осаждения
- •Титриметрический анализ
- •Кислотно-основное титрование
- •RedOx процессы. Редоксиметрия
- •Перманганатометрия
- •Иодометрия
- •Комплексонометрия
- •Вопросы
- •Практические задания
- •Физико-химические методы анализа
- •Глава 4. Правильность и статистическая обработка результатов анализа
- •Методы установления правильности анализа
- •Погрешности
- •Статистическая обработка результатов
- •Обнаружение промахов
- •Сравнение двух средних (критерий Фишера)
- •Глава 5. Электрохимические методы анализа
- •5.1. Потенциометрический метод анализа
- •5.3. Кондуктометрический метод анализа
- •Вопросы
- •Практические задания
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Литература
- •Глава 6. Спектральные методы
- •Показатель преломления – относительная величина, которая определяется отношением скоростей распространения света в средах 1 и 2:
- •Рефрактометр Аббе, основанный на использовании явления полного внутреннего отражения, используют для определения n жидкостей.
- •Основные понятия оптической спектроскопии
- •Частота излучения молекулами света ν будет определяться формулой:
- •Спектрофотометрия
- •Люминесцентный анализ
- •Квантовый выход люминесценции, как правило, меньше единицы вследствии наличия тушения люминесценции (наличия безизлучательных переходов).
- •Практические задания
- •Решение
- •Литература
- •Глава 7. Хроматография
- •Общие положения
- •Адсорбция вещества – основа хроматографии
- •Хроматографический метод анализа разработан русским ботаником м.С.Цветом в 1903 г.
- •Хроматографию можно определить как процесс, основанный на многократном повторении актов сорбции и десорбции вещества при перемещении его в потоке подвижной фазы вдоль неподвижного сорбента.
- •Классификация хроматографических методов по агрегатному состоянию фаз
- •Газовая хроматография
- •Хроматографические колонки и детекторы
- •Тонкослойная хроматография
- •Жидкостно-жидкостная распределительная хроматография
- •Колоночный вариант
- •Практические задания
- •Примеры решения задач
- •Литература
- •Б) дополнительная литература
- •Аналитическая химия и физико-химические методы анализа
- •8.Карта обеспеченности студентов учебной и методической литературой и иными библиотечно-информационными ресурсами по дисциплине «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа»
Жидкостно-жидкостная распределительная хроматография
Жидкостно-жидкостная хроматография, по сути близка к газо-жидкостной хроматографии. На твердый носитель также наносится пленка жидкой фазы и через колонку, наполненную таким сорбентом, пропускают жидкий раствор. Этот вид хроматографии называют жидкостно-жидкостной распределительной хроматографией или просто распределительной хроматографией. Жидкость, нанесенную на носитель, называют неподвижной жидкой фазой, а растворитель, передвигающийся через носитель, – подвижной жидкой фазой. Жидкостно-жидкостная хроматография может проводиться в колонке (колоночный вариант) и на бумаге (бумажная хроматография, или хроматография на бумаге).
Колоночный вариант
Разделение смеси веществ в жидкостно-жидкостной хроматографии основывается на различии коэффициентов распределения вещества между несмешивающимися растворителями. Коэффициент распределения вещества равен
Кп.н. = сп/сн,
где сп и сн – концентрация вещества в подвижной и неподвижной фазах.
Для членов одного гомологического ряда установлены некоторые закономерности в величинах Кп,н. Известна, например, зависимость Кп,н в данном гомологическом ряду от числа атомов углерода.
Поиск несмешивающихся фаз, обеспечивающих разделение, обычно производится эмпирически на основе экспериментальных данных. Широкое применение в жидкостно-жидкостной хроматографии получили тройные системы, состоящие из двух несмешивающихся растворителей и третьего, растворимого в обеих фазах. Такие системы позволяют получать набор несмешивающихся фаз различной селективности. В качестве примера можно привести систему из несмешивающихся между собой гептана и воды, в которую введен этанол, растворяющийся в обоих растворителях.
Хотя в качестве подвижной и неподвижной фаз выбираются растворители, не смешивающиеся между собой, все же во многих системах наблюдается некоторая взаимная растворимость. Чтобы предотвратить процессы взаимного растворения жидкостей в ходе хроматографирования, подвижную жидкую фазу предварительно насыщают неподвижной. Для сохранения неизменного состава фаз применяют также метод химического закрепления неподвижной фазы на сорбенте. При этом используют взаимодействие растворителя с группами ОН- на поверхности носителя. Адсорбенты с закрепленной на их поверхности жидкой фазой выпускаются промышленностью.
Эффективность колонки связана с вязкостью, коэффициентом диффузии и другими физическими свойствами жидкостей. С уменьшением вязкости подвижной фазы сокращается продолжительность анализа, но с увеличением вязкости несколько возрастает эффективность. В практике обычно используют маловязкие растворители, так как возрастание эффективности колонок при увеличении вязкости не очень легко.
Носитель неподвижной фазы должен обладать достаточно развитой поверхностью, быть химически инертным, прочно удерживать на своей поверхности жидкую фазу и не растворяться в применяемых растворителях. В качестве носителей используют вещества различной химической природы: гидрофильные носители – силикагель, целлюлоза и др. и гидрофобные – фторопласт, тефлон и другие полимеры. Успешно развивается применение в жидкостно-жидкостной распределительной хроматографии высокого давления.
Вопросы
1. В чем сущность методов хроматографии ?
2. Какие требования предъявляются к адсорбентам и растворителям ? Назовите наиболее распространенные растворители и адсорбенты в жидкостной хроматографии.
3. Какие способы применяют для определения эффективности хроматографических разделений ?
4. Каковы области применения, достоинства и недостатки методов адсорбционной, газовой и тонкослойной хроматографии ?
5. Какие устройства используются в качестве дозаторов ?
6. Что представляют собой: а) дифференциальные детекторы; б) интегральные детекторы ?
7. Дать определение понятий: а) высота хроматографического пика; б) ширина хроматографического пика; в) приведенный удерживаемый объем; г) общий удерживаемый объем.
8. В чем сущность качественного хроматографического анализа по величине удерживаемого объема ?
9. В чем сущность методов количественного анализа: а) абсолютной калибровке; б) внутренней нормализации (нормировки); в) внутреннем стандарте?
10. Как выполняется качественный и количественный анализы методом распределительной жидкостной хроматографии на бумаге ?