Файл: Алимарин, И. П. Качественный и количественный ультрамикрохимический анализ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 1
быстро испаряться на воздухе. После этого сухой остаток рас
творяют i r проводят |
необходимые |
реакции |
в |
полученном |
рас |
||
творе. Элементы, |
оставшиеся |
после |
экстракции |
в водной |
фазе, |
||
т а к ж е определяют |
с |
помощью |
необходимых |
реактивов. |
|
Иллюстрацией использования описанной аппаратуры и тех ники эксперимента может быть описываемый ниже пример
экстракции купферропата |
ванадия |
(после |
его получения |
и рас |
||||
творения). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимы сернокислый раствор ванадата аммония с кон |
||||||||
центрацией V |
0,5 |
иг/нл и 6%-ный |
раствор |
купферрона. |
|
|||
В |
правом |
манипуляторе з а ж и м а ю т |
поршневое приспособле |
|||||
ние |
с пипеткой. Во в л а ж н у ю камеру |
на |
держателе помещают |
|||||
два мпкрососуда и микроконус-экстрактор |
в капилляре с кап |
|||||||
лей |
хлороформа. |
Сосуды |
заполняют |
приготовленными |
раство |
рами. Отмеренный объем раствора ванадата аммония (10 нл) переносят пипеткой в микроконус-экстрактор, разбавляют при близительно вдвое водой, затем добавляют необходимое коли чество раствора купферрона. Образуется осадок купферропата ванадия. Не отделяя раствор от осадка, добавляют в микроконус пипеткой хлороформ. В пипетку хлороформ забирают из вспомо гательного капилляра; после того как отведут капилляр, пово рачивают 1—2 раза винт поршня в ту ж е сторону, во избежание вытекания хлороформа из пипетки.
После добавления хлороформа заплавляют капилляр, в ко тором находится микроконус-экстрактор, перемешивают содер жимое электровибратором и центрифугируют. Верхний водный слой удаляют пипеткой. Раствор купферропата ванадия в хло
роформе |
переносят |
затем в колорископнческий капилляр (см. |
ч. I I , гл. |
1, § 2), где |
наблюдают его окраску. |
В общем случае, когда экстрагируемый элемент образует не осадок, а растворимое соединение, техника эксперимента остает ся той же . Следует лишь при введении экстрагента обеспечивать достаточное время контакта растворителя с экстрагируемым ве ществом (см. выше) .
Г л а в а 4
Р А З Д Е Л Е Н ИЕ НА ИОНООБМЕННЫХ СМОЛАХ
Ионообменная хроматография находит применение в анали тической химии для разделения самых разнообразных смесей
неорганических |
в е щ е с т в 1 3 1 - 1 3 3 . Использование |
предложенных |
|
микромодификаций техники |
хроматографнческого |
эксперимента |
|
с применением |
зерненного |
обменника 1 3 4 или пленки нонообме- |
96
Р а с т в ор вносят в колонку микропипеткой с кончиком, изогну тым под прямым углом. Элюаты собирают в обычные микросо
суды |
диаметром |
1,5—2,0 мм. Д л я |
|
вытеснения |
раствора из ко |
|||||
лонки |
пользуются |
давлением, |
создаваемым |
уравнительным |
||||||
устройством 1 7 , которое присоединяют |
к колонке |
через |
каучуко |
|||||||
вую и стеклянную трубки. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Описанную аппаратуру для выполнения разделения |
распола |
|||||||||
гают |
следующим |
2 |
образом |
(рис. |
47). |
Колонку |
/ |
з а ж и м а ю т в |
||
лапке |
штатива |
с кремальерой, |
укрепляемого |
в |
массивной |
|||||
плите |
4. Сосуды |
размещают |
вокруг |
цилиндрической подставки- |
||||||
д е р ж а т е л я 3 из плексигласа, |
на которой они удерживаются при |
жимным резиновым кольцом. Подставку можно в р а щ а т ь при
помощи |
червячной передачи. |
Микропипетку з а ж и м а ю т в мани |
пуляторе |
5, располагаемом на |
той ж е плите. |
§ 2. Выполнение ионообменного разделения
Колонку заполняют водой при помощи микропипетки и затем вносят в нее платиновым микрошпателем, представляющим со бой расплющенную проволочку диаметром около 0,2 мм, необхо
димое количество (0,05—0,1 г) подготовленного |
мелкоизмельчен- |
||||
ного влажного |
ионита, |
погружая к а ж д ы й |
раз |
шпатель в воду. |
|
Присоединяют |
колонку |
к уравнительному |
устройству и, вытесняя |
||
из нее 2—3 раза |
воду так, чтобы к а ж д ы й |
раз |
над поверхностью |
||
ионита оставался |
слой |
воды толщиной около |
2 мм, уплотняют |
сорбент. Затем отделяют колонку от уравнительного устройства, вносят в нее микропипеткой анализируемый раствор, взятый из сосуда в камере. Вновь соединяют колонку с уравнительным ус тройством, регулированием давления в котором обеспечивают необходимую скорость пропускания раствора.
Колонку при помощи кремальеры устанавливают так, чтобы ее кончик коснулся внутренней стенки одного из сосудов, кото
рый, в свою очередь, |
подводят |
под колонку вращением плекси |
|||
гласового д е р ж а т е л я . |
По заполнении сосуда колонку поднимают |
||||
и сейчас |
ж е подводят |
под нее |
следующий |
сосуд и т. д. до |
тех |
пор, пока |
разделение |
не будет |
закончено. |
К а ж д у ю фракцию |
со |
бирают отдельно. В полученных фракциях |
определяют выделен |
||||
ные из смесей компоненты любым подходящим методом. |
|
§ 3. Разделение некоторых веществ |
|
||||
на ионообменных |
смолах |
|
|||
Разделение железа и никеля |
|
||||
Ж е л е з о и никель можно разделить |
хроматографическим |
ме |
|||
тодом, используя |
способность |
N i 2 + |
к |
комплексообразованию с |
|
нитрит-ионом. Д л я |
этого к 1—2 |
мкл |
раствора, содержащего |
Fe |
98
2 нг/нл и Ni 1 нг/нл, добавляют твердый нитрит - натрия, про пускают раствор через колонку катионита КУ-2 описанным выше способом. При этом Fe 3 + сорбируется, а никель в виде [ N ^ N C b b ] 4 - выходит из колонки. Промыв колонку 2 н. НС1, пе реводят в фильтрат и Fe3 + , собирая раствор в другой сосуд.
Разделение хрома и ванадия
Д л я разделения хрома и ванадия 2—3 мкл кислого раствора, содержащего 1 мкг Сг и 0,5 мкг V, пропускают через колонку с катионитом, причем оба компонента сорбируются. П р о м ы в а я колонку 5%-ным раствором аммиака, получают в фильтрате ванадат и затем, если необходимо, десорбируют С г 3 + и 2 н. раство ром соляной кислоты.
Г л а в а 5
ДРУГИЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ
Большое распространение получила техника эксперимента, предложенная Вайсом для разделения малых количеств неорга нических веществ селективным осаждением на фильтровальной бумаге , 3 6 . Д л я работы с объемами порядка 1 мкл эту технику применили Хаба и Вильсон, выполнившие разделение анионов, изменив в некоторых случаях рекомендованные Вайсом реакции идентификации 1 3 7 .
Д л я |
несколько больших объемов (2—5 мкл) Вильсон пред |
|||
л о ж и л |
использовать |
модифицированную |
аппаратуру — не |
коль- |
церую, |
а скользящую |
печь 1 3 8 . Эта печь |
представляет собой |
на |
греваемый алюминиевый блок (рис. 48), который передвигается вдоль полоски фильтровальной бумаги. На бумаге происходит разделение и идентификация компонентов пробы. Преимуще ство этой модификации автор видит в простоте выполнения эк сперимента: полоски бумаги обрабатывать легче, чем малые сегменты из кольцевой печи. С помощью этой аппаратуры были разделены и идентифицированы различные смеси анионов | 3 8 ' 1 3 э .
Наиболее технически удобной модификацией для работы с малыми объемами растворов является аппаратура, предложен ная Гертнером м о . Н а штативе (рис. 49) крепится металлический цилиндр 1 с встроенным в него нагревательным элементом (мощ ностью около 40 вт, снабженным терморегулятором, позволяю щим поддерживать необходимую температуру в интервале 60— 160°С (в зависимости от используемого растворителя) . На
4 |
99 |
з а д а н н ую температуру регулятор ставят, |
в р а щ а я |
кольцо 2. |
Ци |
||||
линдр |
1 с кольцом 2 являются собственно |
рабочей |
частью |
аппа |
|||
ратуры, которая |
крепится на штативе с помощью перфорирован |
||||||
ной лапки 3. На |
верхнем |
конце штатива располагается |
д е р ж а т е л ь |
||||
для |
вспомогательных |
приспособлений |
(например, |
микропи |
|||
петки, |
зажимаемой винтом 6 в отверстии), снабженный центр'и- |
ровочным микровинтом. Этот винт обеспечивает плавную подачу микропипетки к бумаге, помогая 'избежать прокалывания ее
Л
о 1 г з * 5СМ
|
|
3 |
е& |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 48. |
Скользящая |
Рис. |
49. Кольцевая |
печь |
для |
Рис. |
50. |
Микропи |
|||
печь |
Вильсона: |
ультрамнкроанализа: |
|
петка |
для кольце |
||||||
/ — алюминиевая |
печь; |
1— цилиндр |
с нагревательным |
э л е |
вой |
печи. |
|||||
2—фильтровальная |
бу |
ментом; 2 — кольцо |
|
регулятора" |
|
|
|
||||
|
мага. |
|
температуры; |
3—перфорированная |
|
|
|
||||
|
|
|
лапка; |
4—основание |
печи; 5—си |
|
|
|
|||
|
|
|
гнальные |
лампочки; |
|
6—винт. |
|
|
|
влажного диска. Микропипетка, использованная автором, пока зана на рис. 50. Ее легко изготовить и она проста в обращении. В основании штатива 4' (рис. 49) находится трансформатор, вы ключатель и две сигнальные лампочки 5 для контроля включе ния аппаратуры в сеть и работы . нагревательного устройства.
Р а б о ч а я |
плоскость |
цилиндра |
/ обнесена |
тонкой |
металличе |
ской стенкой |
высотой |
4 мм. Д л я |
того чтобы |
на одном |
бумажном |
диске получить несколько зон на малой поверхности, предла гается использовать узкие (1 мм) позолоченные кольца с раз
личными диаметрами |
(9, 11, 22, 24, 26, |
32 и 34 м м ) , накладывае |
мые попарно. По мере |
хода процесса |
разделения пары меняют, |
но к а ж д ы й раз отверстие одного кольца должно быть на 2 мм больше отверстия другого. Участок, на котором выделен и скон центрирован подлежащий определению элемент, .вырезают, по мещают в микрососуд, переводят элемент в раствор, упаривают (если необходимо) и выполняют определение.
100