Завдання 1. Визначення Купруму та Цинку при їх
Сумісній присутності
Прилади і реактиви:
1.Хроматографічна колонка довжиною 15 см, діаметром 10-12 мм.
2.Штатив хімічний з лапкою.
3.Колби конічні для титрування на 250 см3 – 2 шт.
4.Хімічні склянки на 100 і 250 см3 – 2 шт.
5.Бюретка на 5см3.
6.Катіоніт КУ-2.
7.Розчин солей Купруму і Цинку (0,1н відносно кожного катіону).
8.Розчин хлоридної кислоти (3н).
9.Розчин амонію оксалату (0,25н).
10.Розчин Н2О2 (6 %-ний).
11.Розчин аміаку (25 %).
12.Титрований розчин трилону Б (0,1н).
13.Мурексид (тверда суміш з NaCl) (1:100).
14.Еріохром чорний Т (тверда суміш з NaCl) (1:100).
15.Амонію хлорид (х.ч.).
16.Розчин метилового оранжевого.
Суть роботи
Йони Купруму і Цинку утворюють комплексні сполуки з оксалат-йоном, константи нестійкості яких різні:
К[Cu(C2O4)2]2- = 9,1•10‾9; K[Zn(C2O4)2]2- = 2,5 ·10‾8.
Якщо колонку, на катіоніт якої попередньо нанесли розчин, що містить йони Купруму і Цинку, промити розчином амонію оксалату, стійкіший аніон комплекса купруму перейде в розчин, а йони Цинку залишуться зв'язаними на катіоніті. Тому при промиванні шару катіоніту розчином амонію оксалату у фільтраті можна виявити тільки Купрум. Після промивання колонки розчином хлоридної кислоти, внаслідок десорбції, йони Цинку будуть виявлені в другому кислому фільтраті. Для аналізу слід застосувати катіоніти, що містять сульфогрупи.
Виконання роботи
Хроматографічну колонку заповнюють попередньо підготовленим катіонітом КУ-2 в Н-формі, подрібненим на 0,5-0,25 мм. Потім 4-5 см3 розчину, що містить йони Купруму і Цинку, вливають у колонку. Колонку з катіонітом промивають дистильованою водою до нейтральної реакції за метиловим оранжевим і потім вводять 40-60 см3 0,25н розчину амонію оксалату.
Внаслідок переходу йону Купруму в комплекс, всі йони Купруму, що містилися в катіоніті, виливають у фільтрат, останній обробляють 6 %-им розчином Н2О2 (6-7 крапель) при нагріванні протягом 10 хвилин. Після охолодження додають розчин аміаку до утворення мідноаміачного комплексу синього кольору. Повноту вимивання мідного комплексу із колонки перевіряють також обробкою останніх порцій фільтрату Н2О2 при нагріванні з наступним додаванням після охолодження розчину аміаку.
Відсутність синього забарвлення вказує на повноту видалення Купруму. У випадку наявності синього забарвлення фільтрату, його додають до основного об'єму фільтрату і продовжують промивати колонку розчином амонію оксалату до повного видалення Купруму.
Весь фільтрат після обробки Н2О2 і аміаком титрують розчином трилону Б у присутності мурексиду. Після додавання останнього розчин стає жовтим або коричневим, що залежить як від кількості доданого мурексиду, так і від концентрації Купруму. В точці еквівалентності забарвлення різко переходить у фіолетове. За об'ємом розчину трилону Б, що пішов на титрування, обчислюють вміст йонів Купруму в досліджуваному розчині.
Залишений на катіоніті Цинк видаляють промиванням 3н розчином хлоридної кислоти (приблизно 50-60 см3). До фільтрату додають надлишок розчину аміаку (35-40 см3 ) і 5,5-6,5 г амонію хлориду з таким розрахунком, щоб отримати буферний розчин. Отриману суміш розбавляють до 100 см3 і титрують трилоном Б у присутності еріохрому чорного Т (0,01-0,05 г) до переходу червоного забарвлення в синє. За об'ємом розчину трилону Б, що пішов на титрування, обчислюють вміст йонів Цинку в розчині.
Завдання 2. Розділення суміші амінокислот на
Йонообмінних смолах
Прилади і реактиви:
1.Хроматографічна колонка довжиною 12 см і діаметром 10 мм.
2.Штатив хімічний з лапкою.
3.Колби конічні для титрування на 250 см3 – 2 шт.
4.Бюретка для титрування на 25 см3.
5.Аніоніт АН-2Ф, подрібнення 0,5-0,25 мм.
6.Розчин оцтової кислоти (0,05 %).
7.Розчин нінгідрину (готується безпосередньо перед заняттям).
8.Розчин досліджуваних амінокислот: глутамінової і аспарагінової (по 20 мг кожної в 10 см3 Н2О).
9.Розчин аргентуму нітрату (1 %).
Суть роботи
Розділення суміші амінокислот методом йонообмінної хроматографії основане на різниці в їх ізоелектричних точках.
Амінокислоти можна умовно розділити на три групи: основні, нейтральні і кислі. До перших відносять диаміномонокарбонові кислоти з ізоелекритичною точкою, що лежить при рН > 7. Нейтральні амінокислоти представляють собою кислоти з ізоелектричною точкою при рН = 5,5-6,5. Кислі амінокислоти є моноамінодикарбоновими кислотами з ізоелектричною точкою при рН < 5.
Таким чином, в залежності від рН середовища, поведінка різних груп амінокислот буде різною, їх йони будуть володіти різним знаком і числом зарядів. Ця властивість позволяє застосовувати йонообмінники для розділення суміші амінокислот.
Для розділення придатні не тільки синтетичні смоли, але й природні йонообмінники, пермутити, алюмінію оксид оброблений відповідним чином, активні землі тощо.
Успіх розділення залежить від правильного вибору рН середовища, а також відповідної форми йонообмінника.
Виконання роботи
Розділення амінокислот на йонообміннику проводять на прикладі суміші кислих дикарбонових амінокислот: глутамінової та аспарагінової.
Хроматографічну колонку заповнюють набряклим аніонітом АН-2Ф і обробляють 1н розчином хлоридної кислоти, а потім водою до негативної реакції на хлорид-йони (проба з АgNO3), після чого наносять 5 см3 розчину досліджуваних амінокислот, який також повинен мати рН = 3-4, оскільки при такому значенні рН ці кислоти досить добре обмінюються з йонами аніоніту. Витіснення амінокислот проводять спочатку 0,05 %-им розчином оцтової кислоти. При цьому витісняється глутамінова кислота. Витіснення припиняють після отримання негативної реакції з нінгідрином.
Індикаторний розчин нінгідрину готують в день проведення аналізу змішуванням 95 частин 0,5 % розчину нінгідрину в ацетаті, 1 частини льодяної оцтової кислоти і 4 частин води. В присутності амінокислоти розчин набуває синього забарвлення.
Після отримання негативної реакції на глутамінову кислоту, колонку промивають 1н розчином HCl. При цьому вимивається аспарагінова кислота. Припиняють вимивання після негативної реакції з нінгідрином.