Методические указания к выполнению работы:

ОПЫТ 1. Разделение медпрепаратов методом бумажной хроматографии (демонстрационный)

В пробирку налейте по 1 мл Н₂О, толуола и 10 капель смеси, состоящей из растворов I₂ и бриллиантового зеленого. Пробирку закройте пробкой и хорошо встряхните. Смесь разделится на две окрашенные зоны. Затем на полоске фильтровальной бумаги проведите стартовую линию карандашом на расстоянии 1 см от края. Поставьте точку в центре линии стеклянной палочкой, смоченной смесью I₂ и «зеленки».

В стакан (100-150 мл) налейте 5 мл смеси растворителей (Н₂О + толуол), опустите в эту смесь конец бумажной полоски и оставьте на некоторое время. Когда будет ясно видно два цветных пятна на бумаге, отметьте карандашом фронт распространения растворителя. Проведите прямую через центр нанесенной капли и образовавшихся пятен, измерьте расстояние от центра нанесенной капли до центра каждого пятна и занесите в табл. 12 полученные результаты.

Таблица 12

Название компонента смеси	Длина пути компонента	Длина пути фрон- та растворителя	Величина коэффициента подвижности

Объясните распространение цветных пятен, учитывая, что бумага отрицательно заряжена, вода полярный, а толуол неполярный растворитель.

ОПЫТ 2.

а) Разделение красителей методом бумажной

хроматографии

В стакан (100-150 мл) налейте 0,1 М раствор NaOH. Фильтровальную бумагу вырежьте полоской 30 мм и укрепите на проволоке. Простым карандашом нанесите стартовую линию на расстоянии 3 см от нижнего края полоски и финишную линию для растворителя на расстоянии от стартовой линии 7-8 см. На стартовой линии отметьте карандашом центры для четырех капель. Хорошо отточенными спичками нанесите чистые красители в отмеченные центры в следующей последовательности от левого края бумаги: 1) тимоловосиний; 2) метилкрасный; 3) фуксин.

На предметное стекло нанесите по 1 капле фуксина и метилкрасного и 2 капли тимоловосинего красителя, а затем чистой спичкой перемешайте капли и также нанесите смесь на подготовленную бумажную полоску. Затем опустите бумажную полоску с нанесенными каплями в стакан с раствором 0,01 М NaOH таким образом, чтобы проволока лежала на краях стакана. Когда фронт растворителя достигнет финишной прямой, выньте полоску из стакана и аккуратно подсушите над электроплиткой. Проведите параллельные прямые из центра капель до финишной прямой и замерьте это расстояние до центра каждого цветного пятна. Заполните такую же таблицу, как в опыте 1. У читывая, что формула фуксина

или: R(NH₂)⁺₃Cl^-

т имолового синего

или: R^/−SO₃H(α₁)

и метилового красного СООН

или: R^//−COOH(α₂),

объясните распределение цветных пятен, если бумага отрицательно заряжена.

б) Разделение сахаров методом круговой бумажной

хроматографии

Выполнение: в фильтре диаметром 12-13 см вырежьте от края к центру полоску шириной 4-5 мм и отогните ее под прямым углом к плоскости фильтра. На расстоянии 0,5 см от центра фильтра по кругу нанесите капилляром раствор смеси сахаров и растворы чистых сахаров («свидетели»). Места нанесения капель (старт) отметьте предварительно карандашом. Капли аккуратно подсушите над электроплиткой. В чашку Петри налейте 10 мл смеси растворителей: бутанол-ацетон-вода (соотношение 7:2:1) и сверху поместите фильтр, погрузив вырезанный сектор в растворитель. Бумагу прижмите второй чашкой Петри. Когда фронт жидкости дойдет до края чашки, бумагу высушите и проявите сахар анилинфталатом. Зарисуйте хроматограмму. Данные занесите в табл. 12, как в опыте 1.

1. Дайте оценку использованного метода распределения по механизму и технике выполнения.

2. Укажите, какие из растворителей выполняют роль подвижных и неподвижных.

3. Укажите, какой компонент смеси обладает большей подвижностью и почему.

в) Разделение α-аминокислот методом радиальной бумажной хроматографии

Радиальную хроматографию проводят на бумаге в чашке Петри. Растворитель перемещается от центра к периферии и захватывает аминокислоты, которые распределяются на концентрических кругах и обнаруживаются после высушивания бумаги и обработки нингидриновым реактивом.

Выполнение: в фильтре диаметром 12-13 см вырежьте в центре отверстие диаметром 1,0 см. Простым карандашом разделите круг на четыре части и поместите его на ножку из фильтровальной бумаги в виде трубочки высотой 2 см, вставленной в отверстие диска. Диск держите за края, чтобы избежать появления пальцев на хроматограмме.

Отступив от центра 1 см в каждом секторе, отмерьте карандашом растворы индивидуальных α-аминокислот (1,2,3) и раствор их смеси (4). Бумагу просушите на воздухе в течение 10 мин.

На дно чашки Петри налейте 10 мл раствора смеси растворителей: бутанол-уксусная кислота-вода (соотношение 4:1:1) и сверху поместите фильтр, чтобы ножка упиралась в дно.

Бумагу накройте плотно второй чашкой Петри. Когда фронт жидкости дойдет до края чашки, бумагу пинцетом поместите в сушильный шкаф на 10 мин (90-100 ^оС) или просушите над электроплиткой.

Для выявления пятен хроматограмму опрыскайте нингидриновым раствором или сухую хроматограмму одним движением смочите раствором нингидрина, налитого в чашку Петри. Хроматограмму поместите на 5 мин в термостат с целью удаления растворителя и фиксации аминокислоты в виде отдельных полос, окрашенных в розово-фиолетовый цвет, где каждое пятно соответствует определенной аминокислоте. Зарисуйте хроматограмму или данные ее занесите в табл. 12.

ОПЫТ 3. Разделение ионов Fe³⁺, Cu²⁺, Co²⁺ методом колоночной хроматографии

На чистом предметном стекле смешайте по 2 капли растворов солей Fe₂(SO₄)₃, CuSO₄, Co(NO₃)₂. Чистой пипеткой по 1 капле (но не более трех капель) закапывайте в центр колонки с оксидом алюминия. Каждый ион в колонке образует определенное место (зону). Зарисуйте полученную хроматограмму и укажите положение зоны каждого иона смеси. Дайте оценку использованного метода разделения по механизму и технике выполнения. Объясните положение окрашенных зон в колонке.

ОПЫТ 4. Выделение из мочи хлоридов методом ионообменной хроматографии (демонстрационный)

В стаканчик налейте 4-5 мл мочи (разбавлена в 15 раз) и определите рН с помощью индикаторной бумаги. Медленно пропустите мочу через колонку с анионитом. Определите рН вытекающего раствора (по индикаторной бумаге). Затем колонку промойте водой до рН = 7, после чего извлеките ионы С1^-. Для этого медленно пропустите через колонку 4 мл 1 М раствора NaOH.

Качественной реакцией с AgNO₃ (1-2 капли) проверьте наличие ионов С1^- в элюате. По окончании опыта промойте колонку водой до рН = 7 по индикаторной бумаге.

Напишите уравнения реакций ионного обмена при поглощении и элюировании.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Какие виды хроматографии вам известны?

2. Преимущество применения хроматографии перед другими методами анализа.

3. Разделите бром тимоловый синий и метиловый фиолетовый, зная, что их формулы R-SO₃H и R^//=N⁺(CH₃)₂Cl^-. Объясните распределение окрашенных зон, если адсорбент (бумага) имеет отрицательный заряд.

4. Выделите ионы Са²⁺ из плазмы крови на катионите в Н-форме.

5. Разделите Hg²⁺ и Со²⁺ на колонке с А1₂О₃. Напишите уравнения реакций, если проявить колонку NaOH до поглощения катионов. Напишите качественные реакции на Hg²⁺ и Со²⁺ с NaOH. Объясните предполагаемое положение окрашенных зон. укажите вид хроматографии по механизму и технике.