Гель-фильтрация голубого декстрана и витамина в2 (рибофламина) на сефадексе g-25

Задачи работы: изучение разделения смеси веществ методом гель-фильтрации

Оборудование и реактивы: хроматографическая колонка, заполненная грану-

81

лами сефадексе G-25, смесь голубого декстрана и витамина В₂ (рибофламина), дистиллированная вода, пипетки, штатив с пробирками, стакан.

Выполнение работы: конец пластиковой трубки, отходящей от колонки, опустить в стакан и спустить раствор в колонке до уровня геля. Затем поднять конец трубки выше уровня геля и аккуратно по стенке колонки внести (наслоить) 1 мл разделяемого раствора, стараясь не взмучивать гель. Конец пластиковой трубки поместить в первую пробирку штатива и дать впитаться нанесенному раствору. Затем на поверхность геля осторожно нанести 10 мл дистиллированной воды и последовательно собирать фракции элюата по 2 мл в каждую из 5 пробирок. После сбора последней фракции конец трубки поднять выше уровня геля и закрепить к колонке (на поверхности геля обязательно должен остаться слой воды высотой примерно 1 см).

Порядок оформления работы: записать принцип метода гель-фильтрации, ход работы, зарисовать колонку, объяснить, какой компонент – голубой декстран (молекулярная масса 2 млн) или зеленовато-желтый рибофлавин (молекулярная масса 376,4) элюируется первым? Сделать вывод об эффективности разделения высоко- и низкомолекулярных веществ данным методом.

Примеры решения задач

Пример 1. Вычислите по данным сталагмометрического исследования поверх-ностное натяжение этанола при 25⁰С, если число капель воды – 32, а спирта 64. Поверхностное натяжение воды при этой температуре равно 72,56 мДж/м².

Дано: s(Н2О) = 72, 56 мДж/м^2 N(H2O) = 32 N(спирта) = 64 s(спирта) − ?

Решение: поверхностное натяжение этанола вычисляем относительно поверхностного натяжения воды по формуле: мДж/м^2 Ответ: 36,28 мДж/м^2

Пример 2. Предельная адсорбция ПАВ некоторым адсорбентом составляет 0,005 моль/г. Вычислите массу адсорбированного ПАВ из раствора равновесной кон-центрацией 0,1 моль/л адсорбентом массой 2 г. Относительная молекулярная масса ПАВ равна 60, а константа равновесия 0,06 моль/л.

Дано: Гмакс = 0,005 моль/г С = 0,1 моль/л K = 0,06 моль/л m(адсорбента) = 2 г m(ПАВ) − ?

Решение: величина адсорбции вычисляем по уравнению Ленгмюра: (моль/г) 2) количество ПАВ, адсорбированное двумя граммами адсорбента будет 2 раза больше: v(ПАВ) = 2Г = 0,0062 моль 3) вычисляем массу ПАВ: m(ПАВ) = v(ПАВ)^.М = 0,0062^.60 = 0,37 г. Ответ: 0,37 г.

82

Пример 3. Определить адсорбцию масляной кислоты при 290 K, если для её растворов при концентрации 0,0103 кмоль/м³ значение поверхностного натяжения равно 65,45^.10⁻³ Дж/м², а при 0,0206 кмоль/м³ – 59,78^.10⁻³ Дж/м². R =8,314^.10³Дж/(кмоль^.К).

Дано: T = 290 K C1 = 0,0103 кмоль/м^3 s1 = 65,45^.10^−3 Дж/м^2 C2 = 0,0206 кмоль/м^3 s1 =59,78^.10^−3 кмоль/м^3 R = 8,314^.10^3Дж/(кмоль^.К) Г − ?

Решение: адсорбция жидкости на жидкой поверхности вычисляется по уравнению Гиббса: Ответ: 3,6^.10^−9 кмоль/м^2

Пример 4. Для проведения адсорбции к 50 мл раствора уксусной кислоты внесено 2 г активированного угля. Температура опыта 25^оС. Объемы 0,1 М раствора NaOH, израсходованных на титрование 20 мл растворов кислоты до и после адсорбции составили 2,6 и 0,6 мл. Вычислите величину адсорбции.

Дано: m(адсорбента) = 2 г V1(CH3COOH) = 50 мл V2(CH3COOH) = 20 мл C(NaOH) = 0,1 моль/л V1(NaOH) = 2,6 мл V2(NaOH) = 0,6 мл Г − ?

Решение: адсорбция жидкости на твердой поверхности вычисляется по уравнению: 1) вычисляем концентрации кислоты до и после адсорбции по закону эквивалентов: моль/л 2) вычисляем адсорбцию: моль/г Ответ: 0,25 ммоль/г.

Пример 5. Величина предельной адсорбции бутанола составляет 7,69^.10⁻⁶ моль/м². Вычислите площадь, занимаемой одной молекулой и длину молекулы бутанола. Плотность бутанола равна 0,809 г/мл, молярная масса 74 г/моль.

Дано: Гмакс = 7,69^.10^−6моль/м^2 d = 0,809 г/мл M(C4H9OH) = 74 г/моль NA = 6,02^.10^23 S−? l − ?

Решение: 1) площадь, занимаемой одной молекулой в плотном мономолекулярном слое вычисляем по формуле: 2) длину молекулы рассчитываем по формуле: 83 Ответ: S = 2,16^.10^−19 м^2; l = 7,03^.10^−10 м.