Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Определение концентрации одного светопоглощающего вещества методом сравнения оптических плотностей стандартного и исследуемого соединений.


Для анализа вещества этим способом готовят раствор исследуемого вещества и один-два стандартных раствора, затем измеряют оптические плотности этих растворов в одинаковых условиях (длина волны). Погрешность определения будет меньше, если оптические плотности исследуемого и стандартного растворов будут иметь близкие значения. Для этого вначале фотометрируют исследуемый раствор, а затем подбирают нужную концентрацию стандартного раствора. Согласно закону Бера, оптические плотности исследуемого и стандартного растворов равны:

(14)

(15)

Разделив уравнение (14) на (15) получают:

(16)

Пример 1:

Молярный коэффициент светопоглощения комплекса бериллия с ацетилацетоном при 294 нм равен 31600. Вычислить минимальную определяемую концентрацию бериллия, если минимальное значение оптической плотности, измеренное в кювете с толщиной 5 см, равно 0,025.

Решение:

По уравнению Бугера-Ламберта-Бера находим минимально определяемую концентрацию бериллия:

Ответ: c(Be2+)=1,58·10–7 моль/л.

Пример 2:

При определении марганца в виде перманганата оптическая плотность раствора A =0,152 приl =2,0 см. Оптическая плотность стандартного раствора, содержащего 2 мкг/см3 того же вещества, А =0,235 (l =3,0 см). Рассчитать массовую концентрацию марганца в анализируемом растворе.

Решение:

Для нахождения концентрации марганца используется метод сравнения оптических плотностей стандартного и исследуемого веществ:

Ответ: c(Мn2+)=1,94 мкг/см3.

Методические указания к решению задач по хроматографии

(задача 3, варианты 8–15)

Хроматография – это физико-химический метод разделения веществ, основанный на распределении компонентов между двумя фазами – подвижной и неподвижной. Неподвижной фазой обычно служит твердое вещество (сорбент) или пленка жидкости, нанесенная на твердое вещество. Подвижная фаза представляет собой жидкость или газ, протекающий через неподвижную фазу. Компоненты анализируемой смеси вместе с подвижной фазой перемещаются вдоль стационарной фазы, которую обычно помещают в колонку (стеклянную или металлическую трубку). Если молекулы разных компонентов разделяемой смеси обладают различной адсорбируемостью или растворимостью, то время их пребывания в неподвижной фазе, а, следовательно, и средняя скорость передвижения по колонке различны. Одни компоненты остаются в верхнем слое сорбента, другие, с меньшей адсорбируемостью, оказываются в нижней части колонки, некоторые покидают колонку вместе с подвижной фазой. Так достигается разделение компонентов.

Хроматография – динамический метод, связанный с многократным повторением сорбционных и десорбционных процессов, так как разделение происходит в потоке подвижной фазы. Это обеспечивает эффективность хроматографического метода по сравнению с методами сорбции в статических условиях.

С помощью хроматографии возможны: разделение сложных смесей органических и неорганических веществ на отдельные компоненты, очистка веществ от примесей, концентрирование веществ из сильно разбавленных растворов, качественный и количественный анализ исследуемых веществ.

В аналитической практике чаще используют метод газожидкостной хроматографии. Это связано с чрезвычайным разнообразием жидких неподвижных фаз. В газожидкостной хроматографии неподвижной фазой служит практически нелетучая при температуре колонки жидкость,

нанесенная на твердый носитель. Количество жидкой фазы составляет 5–30 % от массы твердого носителя. Твердым носителем обычно служит практически инертное твердое вещество, на которое наносят неподвижную жидкость. Основное назначение твердого носителя в хроматографической колонке – удерживать жидкую фазу на своей поверхности в виде однородной пленки.

Характеристики удерживания

Если поток газа-носителя, содержащий десорбированное вещество, проходит через чувствительный элемент прибора, фиксирующего мгновенное изменение концентрации вещества в газе (детектор), то на записывающем устройстве этого прибора получается кривая, называемая хроматографическим пиком или кривой элюирования.

На рис. 6 изображена типичная кривая элюирования. По оси абсцисс отложен объем элюата (можно отложить время хроматографирования). Ее параметры, называемые характеристиками удерживания, могут служить средством идентификации компонентов разделяемой смеси.

 

Рис. 6. Кривая проявительного анализа (хроматографический пик)

Время от момента ввода анализируемой пробы до регистрации максимума пика называют временем удерживания (элюирования) tR (отрезок OG на графике). Время удерживания складывается из двух составляющих – времени пребывания вещества в подвижной и неподвижной фазах. Первое фактически равно времени прохождения через колонку несорбируемого компонента (отрезок ОО' на графике). Значение tR не зависит от количества пробы, но зависит от природы вещества и сорбента, скорости потока газа-носителя, а также упаковки сорбента и может меняться от колонки к колонке. Поэтому для характеристики истинной удерживающей способности следует ввести исправленное время удерживания tR:

(17)

Величиной, не зависящей от скорости потока газа-носителя, является удерживаемыйобъем VR–это объем газа носителя, который должен быть пропущен от момента ввода пробы до появления максимума пика на хроматограмме.

(18)

где F–объемная скорость потока, мл/с.

Объем для вымывания несорбируемого компонента V0 включает в себя объем колонки, не занятый сорбентом.

Приведенныйудерживаемый объем V'R равен:

(19)

При постоянных условиях хроматографирования (скорость потока, давление, температура, состав фаз) значения характеристик удерживания строго воспроизводимы могут быть использованы для идентифика­ции компонентов в качественном анализе и для физико-химических исследований.

Рассмотренные характеристики удерживания называются абсолютными. Кроме того, в хроматографии часто используют относительные характеристики удерживания. При расчете относительного времени удерживания приведенное время удерживания какого-либо вещества относят к приведенному времени удерживания стандартного вещества:

(20)



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-10

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.