Заняття 20

Тема: Іонний обмін. Хроматографія.

Актуальність теми: Розділення суміші речовин має надзвичайно важливе значення для дослідження речовин, які складають організм і приймають участь в процесах життєдіяльності.

Найбільш ефективний метод розділення речовин дістав назву хроматографічного. Цей метод набуває чимраз ширшого застосування і для деяких сумішей є єдино можливим методом. Великий набір хроматографічних методів від простих і доступних (на папері) до складних автоматизованих методів дозволяє використовувати їх в сучасній науці, особливо для наукових досліджень в біології і медицині.

Навчальні цілі:

Знати: принципи розділення суміші речовин за адсорбційним і розподільним механізмом, а також суть рідинної, газової, капілярної, колонкової, тонкошарової хроматографії.

Вміти: провести розділення суміші катіонів нисхідною хроматографією на колонці і висхідною хроматографією на папері.

Самостійна позааудиторна робота студентів.

1. Історія розвитку хроматографії.

2. Основи хроматографічного методу аналізу.

3. Класифікація методів хроматографії.

4. Адсорбенти які використовуються в нерухомій фазі.

5. Рухомі фази в рідинній і газовій хроматографії.

6. Принцип розділення сумішей методом колонкової і тонкошарової хроматографії.

7. Хроматографія на папері. Проявлення хроматограм.

8. Хроматографічний аналіз в медико - біологічних дослідженнях.

Контрольні питання.

1. Які види хроматографії Вам відомі і чим вони відрізняються?

2. Що таке йоніоніти?

3. В чому суть розподільної хроматографії?

4. Принцип методу тонкошарової хроматографії.

5. Основи капілярної хроматографії.

6. Принцип колонкової хроматографії.

7. Основи газової хроматографії.

8. Які адсорбенти використовуються в хроматографії?

9. В чому суть хроматографії на папері?

10. На які види поділяється хроматографія за способом виконання?

11. Механізм йонообмінної адсорбції.

12. Що відбувається при пропусканні розчину через катіоніт?

13. Що відбувається при пропусканні розчину через аніоніт?

14. За яким принципом розділяються речовини при хроматографуванні?

15. Етапи хроматографування.

16. Суміш неорганічних йонів (Mn⁺²,Cu⁺²,Al⁺³) прпустили крізь шар адсорбенту на колонці. В якому порядку розподілились йони? Чому?

17. Для якої із амінокислот (цистеїн чи тирозин)швидкість пересування на папері в суміші вода – фенол більша, якщо відомо, що R_f для цих речовин відповідно 0,19 і 0,52?

18. При розділенні суміші органічних речовин сумішшю органічних розчинників(бутанол: вода: оцтова кислота) рівень розчинника піднявся на 15 см. Розрахувати R_f двох розділених таким способом речовин, якщо віддаль від лінії старту до середини забарвленої плями відповідно 4 і 9,5 см.

Самостійна робота на занятті.

Виконати лабораторні роботи:

1. Розділити суміш катіонів металів в колонці.

2. Розділити суміш катіонів металів на папері.

3. Проявити хроматограму і зробити висновок.

Методика виконання роботи

Робота 1. Хроматографія в колонці.

В нижню частину хроматографічної колонки покласти ватний тампон і заповнити колонку порошком оксиду алюмінію висотою 2-3 см. При заповнені колонки по ній періодично постукують скляною паличкою для рівномірного розподілу сорбету в колонці. Закріпити колонку з адсорбентом в штативі і пропустити через неї 2-3 мл дист. води, а потім пропустити аналітичну суміш, яка містить іони Fe⁺³, Cu⁺², Co⁺². Через деякий час утворюються три кольорові смуги на адсорбенті. Замалювати схему хроматограми. Зробити висновки.

Робота 2. Хроматографія на папері.

На смужці фільтрувального паперу шириною 1 см нанести мітку олівцем на відстанні 1 см до одного з її кінців. На відміченій відстані нанести краплю досліджуваної суміші катіонів. Смужку внести в колбочку з дистильованою водою на дні колби. Коли вода підніметься по смужці на 4-5 см від мітки, смужку виймають і наносять пульверизатором розчин проявника, яким є розчин К₄ (Fе(СN)₆. Зробити малюнок і висновок.

Заняття 21

Тема: Одержання, очистка та властивості колоїдних розчинів.

Актуальність теми: Дисперсні системи – це термодинамічно стійкі системи, які характеризуються певним розміром і структурою. Людський організм – це сукупність дисперсних систем різного ступення дисперсності.

Навчальні цілі:

Знати: класифікацію, способи одержання, очистки і властивості дисперсних систем.

Вміти: одержувати колоїдні розчини методами заміни розчинника, гідролізу, реакцією подвійного обміну, а також вміти записати формулу міцели.

Самостійна позааудиторна робота студентів.

1. Предмет і завдання колоїдної хімії.

2. Дисперсна система, фаза, дисперсне середовище.

3. Класифікація дисперсних систем за ступенем дисперсності.

4. Методи одержання колоїдних розчинів.

5. Відмінності у властивостях колоїдних і істинних розчинів.

6. Кінетичні властивості дисперсних систем (броунівський рух, дифузія)

7. Осмотичний тиск в колоїдних і істинних розчинах. Онкотичний тиск.

8. Оптичні властивості дисперсних систем.

9. Методи очистки: діаліз, електродіаліз , ультрафільтрація.

10. Будова колоїдних частинок. Міцела її структура.