1. Корень квадратный из площади пятна анализируемого вещества;

2. Lg концентрации анализируемого вещества;

3. Опорные точки на калибровочном графике

Определяют площадь пятна анализируемою образца и по калибровочному графику находят количество целевого вещества в пятне. Определение площади пятна целевого вещества проводят следующим образом: после проявления на пластинку помещают лист прозрачной миллиметровой бумаги и определяют площадь пятна в квадратных миллиметрах. Точное значение находят, обводя пятно при помощи планиметра. Погрешность метода составляет 4-10 %. Она может быть уменьшена путём усреднения результатов многократных замеров.

В слое сорбента должны отсутствовать посторонние примеси (обычно пластинки сорбируют примеси из воздуха). Для очистки сорбента пластинку промывают метанолом и собирают примеси, которые проявляются в виде узкой зоны на фронте растворителя (в некоторых случаях промывание повторяют многократно). Затем пластинку высушивают в вакуум эксикаторе и хранят в нем до употребления.

Для экспериментов используют только очищенные растворители (в случае необходимости растворитель пропускают через оксид алюминия).

При нанесении пробы не следует повреждать слой сорбента (повреждение слоя приводит к деформации пятен); необходимо следить за тем, чтобы размеры пятен были одинаковыми.

При обнаружении с помощью химических методов необходимо равномерно наносить реагент (лучше всего погружать пластинку в раствор реагента).

1.3. Распределительная хроматография на бумаге

Для хроматографии на бумаге носителем неподвижного растворителя служит очищенная от примесей фильтровальная бумага. Каплю водного раствора анализируемого вещества (например, смеси катионов Fe³⁺, Cu²⁺, Co²⁺, Mn²⁺ и Ni²⁺) наносят пипеткой на бумажную полоску на расстоянии 1-2 см от ее конца. Подвешивают бумагу в закрывающейся стеклянной камере, иногда в эксикаторе или даже просто в пробирке (рис. 6). При этом конец бумажной полоски с нанесенным анализируемым веществом погружают в растворитель (например, в бутанол или в смесь ацетона с хлороводородной кислотой). Подвижный растворитель, перемещаясь вверх по бумаге, постепенно смачивает ее (восходящая хроматография). Одновременно в том же направлении, но с различными скоростями, передвигаются компоненты смеси. По прошествии времени, достаточного для разделения ионов, бумагу высушивают и опрыскивают (из пульверизатора) реактивами, образующими с разделяемыми ионами окрашенные соединения. Например, ионы Fe³⁺ и Сu²⁺ дают окрашенные пятна с гексацианоферратом калия (П) K₄[Fe(CN)₆], ионы Со²⁺ и Ni²⁺ – с рубеановодородной кислотой, ион Мn²⁺ – с раствором нитрата серебра. Таким образом, на бумаге выявляются зоны локализации ионов в виде цветных пятен. Все вместе они составляют хроматограмму ионов на бумаге (рис. 7), позволяющую судить о составе смеси. Зону Са²⁺ обычно выявляют на хроматограмме действием ализарина, а зоны Sr²⁺ и Ва²⁺ – действием родизоната калия.

Для количественного анализа хроматографирование повторяют в перпендикулярном направлении и получают окрашенные пятна.

Вместо полосок бумаги можно взять круглые бумажные фильтры и тогда получают так называемые круговые хроматограммы. В этом случае каплю анализируемого раствора наносят микропипеткой в центр фильтра (отмечают положение первоначального пятна), высушивают фильтр, вырезают и отгибают так называемый «фитиль» (длиной 40 мм и шириной 4 мм), который опускают в подвижный растворитель (рис. 8). Камерой для получения круговых хроматограмм служат эксикаторы, или чашки Петри. На фильтре получаются круговые зоны локализации ионов, по ширине которых иногда удается приблизительно судить о количестве ионов, например катиона меди (чувствительность метода 5 мкг меди).

Существуют и другие способы количественного определения веществ на бумажных хроматограммах: визуальное сравнение пятен, измерение площади или интенсивности окраски пятна, вымывание компонента из бумаги.

Распределительная хроматография на бумаге в сочетании с применением органических реактивов является микроаналитическим методом, очень полезным для биохимических исследований. Она широко применяется в том случае, когда обычные химические методы малопригодны, например, для разделения близких по свойствам соединений: аминокислот, пептидов, нуклеиновых кислот, углеводов. Хроматографию на бумаге используют для определения следов хлорорганических, фосфорорганических и других пестицидов в пищевых продуктах и в биологическом материале.

Рис. 6. Камера для хроматографии на бумаге:

1 – полоска фильтровальной бумаги;

2 – капля исследуемого раствора,

3 – растворитель

Рис. 7. Хроматограммы неорганических ионов

на бумаге

Р ис. 8. Бумага для круговой хроматографии:

1 – круглый фильтр, 2 – фитиль, погружаемый в растворитель; А – место нанесения анализируемого раствора

2. Экспериментальная часть

2.1. Лабораторная работа № 6.

Определение ионов Fe и Cu природных водах методом ТСХ

Цель работы: Ознакомление с методами отбора пробы из водоемов, пробоподготовки и определения ионов Fe и Cu методом ТСХ.

Необходимые реактивы, аппаратура, посуда:

1. Пробы воды из водоема.

1. Азотная кислота в разбавлении (1:3).

2. Соляная кислота – 50 % раствор.

3. Растворитель: бутанол – уксусная кислота – вода (4:1:1).

4. 10 % раствор желтой кровяной соли.

5. Пробы свидетелей , приготовленные растворением из чистых металлов Сu и Fe в смеси соляной и азотной кислот (10:1) при нагревании до полного растворения и разбавленная до концентрации 0,5 мкг/ мкл.

6. Чистые бутылки для отбора проб воды емкостью 0,5 л – 3 штуки.

7. Фарфоровые чашки.

9. Газовая горелка, спиртовка или плитка.

10. Прибор для ТСХ.

11. .Кристаллизаторы.

11. .Пульверизатор.

13. Капилляры, пипетки, мерные цилиндры.

14. Силуфоловые пластинки или стеклянные пластинки с незакрепленным слоем силикагеля.

1. Отбор проб воды. Пробы отбираются таким образом, чтобы они характеризовали средний состав загрязненной воды. При проведении анализа в районе слива воды отбирают три пробы: одну с поверхности, вторую с центра потока, третью со дна водоема.

1. Пробоподготовка. Взятую для анализа воду (0,5 л) подкислить разбавленной (1:3) азотной кислотой и упарить досуха в фарфоровой чашке (постепенно доливая воду при ее упаривании). Затем осадок растворить и довести до объема 10 мл 50 % соляной кислотой. Проявление. Нанести на стартовую линию силуфоловой пластинки пробы анализируемой воды, пробы свидетелей в количестве (0,5 - 1 мкл) и проявить хроматограмму системой растворителей: бутанол – уксусная кислота – вода(4:1:1), для чего опустить пластину в хроматографическую камеру, содержащую проявитель так, чтобы он касался нижнего края пластины ,но был ниже стартовой линии. Стенки хроматографической камеры можно обложить фильтровальной бумагой, смоченной проявителем, для ускорения процесса проявления. В отсутствии хроматографической камеры, пластины поместить в стакан, содержащий проявитель с высотой ниже уровня стартовой линии, стакан закрыть стеклянной пластинкой, поместить в эксикатор и плотно закрыть крышку эксикатора. Проявление необходимо проводить в течении времени, необходимого для продвижения фронта растворителя на высоту 10-15 см.

2. Пластину после окончания проявления вынуть из хроматографической ячейки (эксикатора) и обнаружить ионы Сu и Fe опрыскиванием из пульверизатора 10 % раствором гексацианоферрата калия (желтой кровяной соли). Появляется синее окрашивание для иона Fe в результате образования берлинской лазури и коричневое – для иона Сu в результате образования гексацианоферрата меди.

Зарисовать хроматограммы, вычислить хроматографичеcкую подвижность (R_f) ионов Fe и Сu, определить площадь пятен в анализируемых пробах и пробах свидетелей и провести полуколичественный анализ содержание ионов Fe и Сu в исследуемых пробах. Записать уравнения реакций, протекающих при обнаружении ионов Fe и Сu. Сделать выводы о преимуществах, достоинствах, недостатках ТСХ. Сравнить полученные значения концентрации ионов Fe и Сu с их ПДК и сделать заключение о качестве воды в исследуемых водоемах. *-