Файл: Фрумина, Н. С. Аналитическая химия кальция.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 99

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

руіот бумагу 2 N раствором KCl, NaCl, CH3COONH4 или NaNO3 [1512]. Иногда в раствор, используемый как подвижная фаза,

добавляют пропионовую кислоту [1251]. Лучшие результаты при разделении Ca и Mg получены при использовании смеси абсолют­

ного

этанола, воды,

пропионовой кислоты и

аммиака

(100 : 10 :

: 5 :

5) ‰ = 0,82;

Rhig =

0,93) [1251].

Rf

для кальция и

Достаточно высокая разница в значениях

 

магния (Δ7?/ = 0,23)

получается, если в качестве

подвижной

фазы применять смесь пиридина, этанола и 1,5

N

CH3COOH

 

 

 

 

 

 

 

(40 : 40 : 20). Хорошие результаты достигаются, если хромато­

грамма развивается смесью изопропанола, пиридина, воды и уксусной кислоты (8 : 8 : 4 : 1) [1244], при этом Rfca = 0,47;

‰ = °’76 [1244]-

Отделение щелочноземельных металлов. В табл. 23 приве­ дены значения Rf для ионов щелочноземельных металлов в раз­ личных растворителях.

Таблица 23

Значения Rj щелочноземельных металлов в различных растворителях

 

 

 

R!

Растворитель

Ca

Sr

Ba

 

Метанол — соляная кислота — вода [730]

0,55

0,35

0,20

Метанол — соляная кислота — тетрагидрофу­

0,57

0,68

0,83

ран [604]

0,82

0,56

 

Этанол — вода — пропанол — аммиак [1251]

0,23

Этанол — соляная кислота — вода [1051]

0,42

0,24

0,14

Соляная кислота [421]

0,47

0,34

0,23

Как видно из данных, приведенных в табл. 23-, наибольшей

подвижностью обладают, как правило, ионы Ca2+, наименьшей —

ионы Ba2+.

 

N

В качестве

подвижной фазыNможно использовать также

8 Rf

 

N

 

NH4OH и соляную кислоту [421]. (Щелочноземельные элементы

лучше всего разделяются в 10 HCl; наибольшее значение

для ионов Ca2+

в 8 HCl.)

 

Наиболее удобна для разделения щелочноземельных металлов смесь80% метанола — 5—10% конц. соляной кислоты — 10—15%

воды (по объему)

[730, 864, 869, 938]. В этом случае

Rfca

= 0,55—

0,70;

Rfsi.

= 0,35—0,5;

RfBa

= 0,3-0,2. Скорость

миграции

индивидуальных

ионов щелочноземельных элементов в сильной

степени

зависит

от концентрации минеральной кислоты в под­

вижной фазе, что открывает новые возможности для решения кон­

кретных аналитических задач. Так, например, если подвижная

фаза содержит 10 объемов метанола и 3 объема 35%-ной HCl, то.

182


значения Rf иона стронция меняются очень незначительно, миг­

рация

ионов кальция замедляется

(Ri

=

0,38), а

значение

Rf

для

ионов бария возрастает до 0,83

[1552]. Хорошие резуль­

 

 

 

 

 

 

таты получены в растворителе, состоящем из метанола, бутанола

и 35% HCl в соотношении 8:1:1 [1548].

Достаточно ясное различие в значениях Rf наблюдается для

щелочноземельных металлов в метанольном растворителе, содер­

жащем

вместо минеральной

кислоты

уксусную

(.Rfc3l

= 0,66;

Rfsr

=

θ>52;

RfB¡í

= 0,39).

 

 

 

как правило, мешают разделению

Сульфат- и фторид-ионы,

щелочноземельных

элементов

на бумаге с использованием под­

вижной фазы на основе метанола.

бумаге получаются при

Не менее четкие хроматограммы на

использовании этанола в качестве основного растворителя. На бумаге, импрегнированной [некоторыми солями (КС1, NaCl, CH3COONH4, NaNO3), значения Rf ионов щелочноземельных ме­ таллов меняются в зависимости от содержания в растворителе

воды [1427, 1512]. Хорошие результаты были получены при ис­

пользовании смеси абсолютный этанол — вода (87 : 13) [776]. Достигается разделение Ca, Sr и Ba 50—90%-ным этанолом в при­

сутствии щавелевой, винной и лимонной кислот [1478]. Этанол применяют в смеси с соляной кислотой и водой (этанол: 6 N HCl :

: H2C = 60—80 : 10 : 30—10, по объему) [1051]. Этанол часто ис­

пользуют также в смеси с уксусной кислотой: 80% этанола и 20% 2 N CH3COOH [893, 242]. В этом случае получаются четкие хро­

матограммы; метод может быть использован для анализа биологи­

ческих материалов. Эффективно и применение смеси абсолютного этанола, воды, пропионовой кислоты и аммиака (значения Rf

для Ca2+-0,82,для8г2+— 0,56; для Ba2+- 0,23). Для полного разде­ ления Ca и Ba предлагают смесь 2 ч. этанола, 2 ч. метанола и 1 ч.

2 N HCI [1625].

Для отделения 2,5 мкг Sr от 500 мкг Ca рекомендуют смесь 5%

бутанола и 95% конц. HCl (по объему) [1239]. Для разделения Ca

и Sr можно использовать как растворитель изопропанол, содер­ жащий 10% воды и 10% NH4CNS [1165, 1545]. Достаточно четко разделяются на хроматограмме Ca, Sr и Ba смесью изопропанола,

пиридина, ледяной уксусной кислоты и воды (8 : 8 : 1 : 4). При

этом получаются следующие значения Rf для Ca2+-0,41 ; для Sr2+—

0,19; для Ba2+—0,09.

Описано использование пиридина для развития хроматограмм

щелочноземельных металлов. Пиридин и его смесь с водой как

растворитель малоэффективен. Хорошие результаты получаются в присутствии роданида калия [71]. На рис. 32 приведена хрома­ тограмма, полученная при разделении ионов щелочноземельных

металлов при использовании как растворителя пиридина, содер­

жащего 20% HCl и 1% KCNS [1017а].

Отделение ионов щелочных металлов. Хроматограммы разви­

ваются обычно этанолом и метанолом с различными добавками.

183


Значения Rf для щелочных металлов, как правило, оказываются меньшими, чем для кальция, что способствует более полному раз­

делению. Исключение составляют катионы лития, которые имеют

очень высокую подвижность.

Для развития хроматограмм с целью отделения щелочных ме­

таллов от кальция

применяют этанол

 

с

4,6%

воды [1234]. При

хроматографировании в этаноле,

содержащем 13% воды, кальций

может быть довольно четко отделен от калия и лития,

но натрий

«ГМ

 

отделяется

значительно

труднее

(значение

Ba

 

Rf

jijir

K+,

Rb+,

 

Cs+ равно 0,18; дляИа+—

 

 

0,30; для Ca2+-0,42; для Li+-0,71) [776].

 

 

 

Описано применение в качестве раство­

 

 

рителя смеси 96% этанола с 2 TV CH3COOH

 

 

(4 : 1) [893]. В этом случае подвижность всех

 

 

разделяемых ионов

увеличивается, но раз­

 

 

ница в

значениях

Rf

остается прежней (для

 

 

K+-0,45; для Na+—0,56; Ca2+ — 0,68; для

 

 

Li+-0,76).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 32. Хромато­

 

Более

четкое разделение достигается при

грамма на бумаге ще­

использовании в

качестве подвижной фазы

 

 

смеси

пиридина,

этанола и 1,5

N

CH3COOH

таллов

ме­

(40 : 40 :

20), при этом различие в значениях

лочноземельных

Rf

калия

и натрия

составляет 40%, каль­

 

 

 

 

ция — 14%

[445].

 

 

 

 

отделяется смесью

Отделение железа.

Железо

от кальция

эфир — 1 TV HCl в

различных соотношениях [895, 896].

Изучены многие растворители в качестве подвижной фазы при

хроматографировании различных смесей на бумаге, импрегнирован-

ной оксихинолином [1160]. О возможности применения некоторых растворителей для разделения смеси железо — кальций можно

судить по приведенньш ниже значениям Rjt

Катион

Диоксан

Пиридин

Хлороформ

Ca2+

0,99

0,11

о

Fe3+

0,92

0,74

Следовательно, пиридин и хлороформ можно использовать как растворитель для эффективного разделения Fe и Ca методом хро­

матографии на бумаге.

Отделение алюминия. Для разделения Ca и Al методом хрома­

тографии на бумаге в качестве подвижного растворителя эффек­ тивно применение 0,6 TV NH4OH.

При хроматографировании на бумаге, тгпрегнированной раст­

вором о-оксихинолина, значения Rf соответственно для Al и Ca

в пиридине равны 0,96 и 0,11, в хлороформе—0,65 и 0,0 в ацето­ не — 0,88 и 0,08, в метаноле — 0,65 и 0,42, в этаноле — 0,92 и

0,08 [60].

Отделение цинка и кадмия. Бутанол, насыщенный 2,5 TV HNO3

и 1,5 TV HCl, отделяет на бумажной хроматограмме Zn и Cd от каль­

•184


ция. Отделяемые катионы мигрируют с фронтом растворителя

(Ri =

0,31),

 

а кальций остается на старте [1552].

 

 

 

 

 

 

 

 

R;Cíi

 

 

 

Кадмий отделяют от

кальция на

бумаге,

импрегнированной

о-оксихинолином при помощи пиридина (-R∕cd

= 0,θl,

 

= 0,4)

и

метанола

(RfCá —

0,14,

Rf

= 0,42) [1160]. Для отделения Zn

от

Ca предложены различные

смеси:

изопропанол — HCl (9

: 1),

бутанол, насыщенный 3

N

HCl [716],

этанол — 5

N

HCl [9

: 1].

 

Отделение

кобальта и

Be

от

Ca отделяют,

развивая хромато­

 

Отделение

бериллия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

грамму на бумаге 0,6

N

 

NH4OH [1477].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

никеля.

На бумаге,

импрегнированной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о-оксихинолином, Со и Ni могут быть отделены от кальция, сог­ ласно работе [1160], действием индивидуальных растворителей

(табл. 24). Разработан метод бумажно-хроматографического от­ деления кобальта и никеля при определении кальция в сплавах

[1274].

Таблица 24

Эффективность хроматографичесгого разделения Ca, Со и Ni при действии различных растворителей [1160]

Катион

 

 

κf

 

 

 

Пиридин

Хлороформ

Ацетон

Метанол

 

Этан ол

 

 

Ca2+

0,11

о

0,08

0,42 .

0,08

Со2+

0,87

0,70

0,99

0,86

 

1,00

Ni2+

0,93

0,71

0,84

0,79

 

0,75

Отделение других ионов. Для отделения Ca от Er методом хро­

матографии на бумаге применяется в качестве подвижной фазы дибутилфосфортионовая киплота [660].

Tl, Pt, Hg, Bi, Th и U можно отделить от кальция на бумаге,

импрегнированной гексадециламином, дилауриламином, трилауриламином и метилтрикаприламмоний хлоридом, и при использо­ вании в качестве растворителя соляной и азотной кислот различ­ ных концентраций [1385]. Для отделения 1000-кратных количеств U от Ca предложена смесь эфира и тетрагидросильвана, содержа­

щая 5% азотной кислоты [1650]. Влияние хлоридов и перхлора­

тов устраняют применением больших избытков азотонй кислоты,

фосфат-ион связывают добавлением 5%-ного

раствора Fe(NO3)2,

фториды и сульфаты

выводят из сферы реакции путем

связыва­

ния их ионами кальция и бария

соответственно.

 

 

 

 

 

NДля отделения Ag от Ca предложены смеси изопропанол — со­

ляная кислота (9 : 1);

бутанол, насыщенный 3

N

HCl и этанол

-

5

HCl (9 :

1)

[716].

 

 

 

 

 

 

от­

 

о-оксихинолином,

Riça

 

 

На бумаге,

импрегнированной

свинец,

деляется от

кальция

ацетоном

(77ypb = 0,55,

 

 

0,08).

185


Таблица 25

 

Органические реагенты для

цроявления кальция на бумажных

 

 

 

хроматограммах

 

 

 

Реагент

Аналитический эффект

Условия

Литература

о-Оксихинолин Зеленая или сине-зеле­

Хроматограмму

[445, 716,

730,

 

 

ная флуоресценция в УФ

выдерживают в

864, 1023,

1160,

 

 

или светло-желтое пятно

парах аммиака

 

 

1604]

 

 

 

в видимом участке спек­

 

 

 

 

тра *

 

 

 

 

о-Оксихинолин

Красное окрашивание па

Хроматограмму

[1499]

 

+ бромкрезоло­

солнечном свету

 

обрабатывают

 

 

вый пурпуро­

 

 

раствором бромкре-

 

 

вый

 

 

 

золпурпурного,а за­

 

 

 

 

 

 

тем после просуши­

 

 

 

 

 

 

вания — раствором

 

 

 

 

 

 

оксихпнолина

 

 

Ализарин

Фиолетовосинее

окра­

Хроматограмму

[242, 421]

 

 

шивание зоны *2

 

выдерживают в

 

 

 

 

 

 

парах аммиака

 

 

Галлацетофенон Пурпурное окрашивание

Хроматограмму

[1251]

 

 

 

 

 

обрабатывают

 

 

 

 

 

 

аммиаком

 

 

Виолуровая

Оранжевая зона *3

 

[893]

 

кислотр

 

 

 

 

 

Пирогаллол

Синяя окраска,

быстро

Аммиачно-эта-

[1512]

 

 

 

переходящая в коричне­

нольная среда

 

 

 

 

вую *4

 

 

 

 

Глиоксаль-бис-

Красная окраска *3

3%-ный раствор

[1244]

 

(2-оксианил)

 

 

KOH

 

 

*

Sr и Ba не дают аналогичного эффекта.

 

 

 

*2

Стронций образует красно-фиолетовую зону, барий — ярко-красную.

 

*3

Ba и Sr дают аналогичные эффекты.

 

 

 

*4 Аналогичный эффект дают Sr, Ba и щелочные металлы.

Сурьма может отделяться метанолом и этанолом (Rf в метаноле равно 0,27, в этаноле —0,49) [1160]. Сурьму и мышьяк отделяют от кальция на бумаге при развитии хроматограммы бутанолом, насыщенным смесью 2,6 N HNO3 и 1,5 N HCl [1552].

Кальций и фосфат разделяют методом электрофореза' на бума­ гу; электролит — 1,1—0,5 M молочная кислота [1443].

В табл. 25 приведены органические реагенты для обнаружения

кальция на хроматограммах и условия их применения.

Для проявления хроматограмм часто используют нитрат се­ ребра. В зонах, где концентрируются разделяемые металлы в виде

хлоридов, при этом образуется хлорид серебра, который при раз­

ложении чернеет [217, 1234]. Иногда зоны хлорида серебра под-

186