ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение хроматографии в количественном анализе из "Хроматографических анализ" Лурье и сотрудники показали, что методом ионообменной хроматографии можно разделять катионы и анионы в процессе количественного анализа и концентрировать (накапливать) ионы на ионите для облегчения их последующего количественного определения. Можно отделять анионы, мешающие определению катионов, или отделять катионы, мешающие определению анионов. [c.116] Хроматография сама по себе не представляет метода химического количественного анализа, но может применяться для удаления веществ, мешающих количественному определению интересующего нас иона. Такое разделение может быть полным или неполным, в зависимости от поставленной задачи иногда ограничиваются удалением только главной массы мешающего вещества, иногда же прибегают к полному разделению. [c.116] В практике разделения смесей ионов чаще всего пользуются ионообменной хроматографией на колонках синтетических ионообменных смол, окиси алюминия или же сульфоугля. Синтетические иониты предпочтительны благодаря их высокой обменной емкости. [c.116] Лурье и Н. А. Филиппова разработали методику количественного разделения смесей ионов на основе их амфотерноети и процесса комплексообразования, с применением ионного обмена и последующего извлечения задержанных на колонке катионов раствором щелочи. Таким путем ионы алюминия, цинка, молибдена, сурьмы и вольфрама могут быть отделены от ионов меди, железа и других металлов, образующих основные гидроокиси. [c.117] М тод имеет существенное преимущество перед обычным химическим методом отделения, вследствие устранения соосажде-ния отделяемых амфотерных ионов с осадком основных гидроокисей. Превращение катионов хрома и марганца в комплексные анионы позволяет отделить их от железа. Висмут, удержанный катионитом, затем извлекается в виде комплексного иона действием раствора иодистого калт-я и отделяется таким путем от ионов меди и свинца. Отделение висмута от сурьмы достигается вымыванием висмута из колонки раствором роданистого аммония, образующего с висмутом комплекс. [c.117] Отделение катионов от анионов, осуществляемое на колонках ионитов, позволяет в ряде случаев значительно упростить ход анализа перед количественным определением тех или иных ионов. Например, таким путем отделяют фосфаты и сульфаты, мешающие нормальному ходу анализа катионов ряда металлов, например определению магния, алюминия, железа, или отделяют катионы натрия, калия, кальция, алюминия, железа, присутствующие иногда в больших концентрациях и мешающие точному определению сульфат-иона. [c.117] Для успеха разделения ионов методом ионного обмена необходимо знать, как именно взаимодействуют между собой и с ионообменным сорбентом разделяемые ионы, чтобы обеспечить адсорбцию одних ионов и полное отсутствие адсорбции других ионов на колонке. [c.117] Концентрацию растворов самых разнообразных солей можно определять, пропуская их через колонки катионита в Н-форме. Катионы соли вытесняют из катионита эквивалентное количество ионов водорода, которые переходят в фильтрат и могут быть там оттитрованы щелочью обычным методом. [c.117] - Головатый применил метод катионирования к количественному анализу растворов многих солей, например сульфатов магния, алюминия, цинка, натрия, нитрата калия, виннокислых солей калия и натрия, хлорного железа, лимоннокислого и салициловокислого натрия и других солей. Метод очень точный, так как в фильтрат переходит эквивалентное поглощаемому катиону количество ионов водорода. [c.117] Можно определить также свободную кислотность растворов различных солей по разности между суммарной кислотностью, определяемой обычным титрованием, и кислотностью, отвечающей сорбированным катионам. Так определяют, например, кис-лотнэсть солей алюминия и висмута. [c.118] Шемякин показал, что хроматография может быть применена для выяснения природы сложной окраски, получаемой при различных реакциях, применяемых для количественных ког лориметрических определений, основанных на пропорциональности между окраской и концентрацией. Как известно, в ряде случаев пропорциональность эта не соблюдается, вследствие наличия нескольких окрашенных продуктов реакции. Хроматографический анализ такой окрашенной смеси позволяет установить наличие нескольких различно окрашенных продуктов реакции, окраски которых при пробирочном опыте (или в цилиндрах колориметра) налагаются друг на друга. [c.118] На хроматограмме все эти окрашенные продукты можно выделить в отдельных полосах в чистом виде и исследовать. [c.118] Хроматографический анализ таким образом показывает, что при многих колориметрических анализах используют именно такие суммарные окраски, а неокраску какого-либо индивидуального соединения, чем и объясняются ошибки, например, при определении железа в виде роданида и другиеслучаи ошибок в колориметрии в подобных случаях. [c.118] Хроматограмма позволяет установить, как зависит соотношение окрашенных веществ в смеси от изменения методики колориметрического определения, например порядка прибавления реактивов в каждом случае и от времени развития полученной окраски. [c.118] В количественном анализе используют восстановительные свойства некоторых катионитов, например сульфоугля. Сульфо-уголь восстанавливает трехвалентное железо до двухвалентного, шестивалентный молибден до пятивалентного, бихромат-ионы до И0НОВ трехвалентного хрома. Нормальный окислительный потенциал сульфоугля должен быть порядка 0,2 — 0,3 вольта. Колонка сульфоугля заменяет в подобных случаях редуктор Джомса . [c.118] В полярографическом анализе применяют пропускание раствора через колонку ионита, для удаления ионов алюминия, марганца, железа, кобальта, цинка, мешающих получению некоторых полярограмм . [c.118] Применение принципа комплексообразования упрощает количественный анализ смесей, содержащих железо и молибден, так как в солянокислом растворе молибден находится в виде катиона МоО , а железо в виде аниона РеС1ц. Используя Н-фор-му сульфоугля для их разделения, получаем на колонке молибден, а в фильтрате—железо. Молибден затем вымывают из катионита раствором щелочи. Для разделения молибдена и железа можно также использовать образование устойчивого фосфатного комплекса железа последний задерживается на колонке окиси алюминия, а молибден проходит в фильтрат . [c.119] Из этих примеров видно, что основным во всяком ионообменном процессе является подыскание подходящих условий разделег ния ионов. Сорбируемость ионов определяется положением соответствующих им элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. Кроме расположения элементов по группам, для хроматографического разделения существенным является и принадлежность элементов к различным семействам по горизонтальному направлению (А. Е. Фep мaн) Таковы семейство железа, включающее элементы от титана до меди, семейство молибдена, включающее элементы от циркония до палладия, и семейство вольфрама, включающее элементы от тантала до платины и золота. Сходство химических свойств в горизонтальном направлении зависит от сходства в строении их электронных оболочек (заполнение электронами более глубоких слоев). Элементы, принадлежащие к различным семействам, например железо и молибден, ванадий и молибден, молибден и рений, ниобий и вольфрам и другие, можно разделять хроматографически, решая тем самым наиболее трудные задачи количественного анализа. [c.119] Ферсман объяснил это сходство в химических свойствах элементов по нескольким параллельным диагональным направлениям близкими размерами радиусов их ионов и атомов. Например, атомные радиусы лития, магния, скагдия и циркония практически почти одинаковы, то же можно сказать об атомных радиусах алюминия, титана, ниобия, вольфрама или ванадия, молибдена и рения (табл. 3). [c.120] Ионные потенциалы (табл. 4) также подтверждают диагональную закономерность. Действительно, ионный потенциал лития близок к ионным потенциалам щелочноземельных металлов ионный потенциал бериллия близок к ионным потенциалам алюминия и титана, ионные потенциалы магния, иттрия и церия близки между собой. (Подробнее см. Н. И. Блок ). Близки и химико-аналитические особенности соответствующих катионов. [c.120] Вернуться к основной статье