10. Хроматография

Это очень эффективный метод разделения и анализа, применимый к самым разным классам веществ, но лишь при условии, что они могут находиться в газовой фазе или в жидком растворе. Метод основан на разной способности веществ сорбироваться (закрепляться) на поверхности специально подобранного материала – сорбента (обычно твёрдого). Есть множество вариантов хроматографии, а мы рассмотрим лишь один – жидкостную (а не газовую), ионообменную (а не адсорбционную), колоночную (а не тонкослойную) хроматографию. Колонка – это вертикальная трубка, заполненная зернистым сорбентом. Чем она длиннее, тем разделение эффективнее, но и дольше. В данном случае сорбент – это «оксид алюминия для хроматографии», который на самом деле представляет собою не Al₂O₃, а полиалюминат натрия. Это белый порошок, нерастворимый в воде. Ионы натрия в нём способны замещаться другими катионами из раствора. Разделяемые объекты – смешанные в растворе соли разных металлов. Для наглядности взяты цветные гидратированные катионы – розовый Co²⁺, зелёный Ni²⁺ и голубой Cu²⁺. Но в выданном Вам растворе они смешаны, поэтому отдельные цвета неразличимы. Заполните колонку влажным сорбентом на высоту 10-15 см. Откройте кран внизу и выпустите лишнюю воду, если она есть. Налейте сверху несколько миллилитров цветного раствора так, чтобы он впитался в верхнюю треть или четверть слоя порошка. При этом уже может стать заметно разделение цветов. Когда весь раствор впитался, начинайте промывать колонку разбавленным раствором кислоты. При этом окрашенный слой продвигается вниз по колонке и цвета разделяются всё лучше: катионы отличаются по прочности связи с ионитом, и вымываются не все одновременно. Быстрее всех продвигается вниз тот, который связывается слабее всего, потом другой, третий. Укажите последовательность вымывания катионов из катионита. Если время позволяет, дождитесь выхода цветного раствора из колонки. Подставляя последовательно разные пробирки, следите за изменением цвета вытекающего раствора. Так можно получить растворы разных цветов, содержащие катионы разных металлов. Но в некоторых случаях хроматографию останавливают, когда компоненты уже разделились, но еще остались на сорбенте, и столбик сорбента разрезают на части, содержащие разные компоненты.