- •В.Н. Казин
- •Раздел 1. Спектроскопические методы анализа
- •1.1. Основные характеристики электромагнитного излучения
- •1. Электронная спектроскопия (уф и видимая области)
- •1.1. Спектроскопия в видимой области
- •Определение хрома дифенилкарбазидным методом
- •Выполнение работы
- •Определение 2,4-динитрофенола по образованию его аци-формы
- •Выполнение работы
- •Определение концентрации перманганата калия (программа l-Micro)
- •Освоение светодиодной линейки
- •Работа на датчике абсорбции
- •Проведение калибровки и настройка датчика
- •Выполнение работы
- •Дифференциальная фотометрия
- •Дифференциально - фотометрическое определение железа в виде комплекса с тиоционатом
- •Выполнение работы
- •Определение меди в виде аммиаката методом дифференциальной фотометрии
- •Выполнение работы
- •Построение градуированного графика и определение содержания
- •Вопросы к отчету по теме «Электронная спектроскопия (уф и видимая области)»
- •1.3. Инфракрасная (колебательная спектроскопия)
- •Определение строения ароматических соединений по инфракрасным спектрам
- •Выполнение работы
- •Вопросы к отчету по теме «Инфракрасная спектроскопия»
- •1.4. Фотометрия пламени (пламенная эмиссионная спектроскопия)
- •Определение щелочных и щелочноземельных металлов методом пламенной фотометрии
- •Выполнение работы
- •Вопросы к отчету по теме «Пламенная фотометрия»
- •Электрохимические методы анализа
- •2.1. Потенциометрический метод анализа
- •Анализ кислот и отдельных компонентов их смеси методом потенциометрического титрования
- •Порядок работы
- •Ход работы
- •Выполнение работы
- •Оборудование и реактивы:
- •Выполнение работы
- •Вопросы к отчету по теме «Потенциометрический метод анализа»
- •2.2. Кондуктометрический метод анализа
- •Анализ кислот и отдельных компонентов их смеси методом кондуктометрического титрования
- •Выполнение работы
- •Выполнение работы
- •Оборудование и реактивы:
- •Выполнения работы
- •Определение концентрации хлорид-ионов методом кондуктометрического титрования
- •Выполнение работы
- •2.3. Инверсионная вольтамперометрия
- •Измерение массовой концентрации ионов кадмия, свинца, меди и цинка в пробе методом инверсионной вольтамперометрии
- •Подготовка к проведению измерений
- •Приготовление вспомогательных растворов
- •Подготовка проб к анализу
- •Проведение измерений
- •Вопросы к отчету по теме «Инверсионная вольтамперометрия»
- •3. Хроматографические методы анализа
- •3.1. Тонкослойная хроматография
- •Разделение аминокислот методом тонкослойной хроматографии
- •Выполнение работы
- •Вопросы к отчету по теме «Тонкослойная хроматография»
- •3.2. Бумажная хроматография
- •Количественное определение аминокислот методом хроматографии на бумаге
- •Выполнение работы
- •Методом бумажной хроматографии
- •Выполнение работы
- •Вопросы к отчету по теме «Бумажная хроматография»
- •3.3. Ионообменная хроматография
- •Определение содержания нитратов в анализируемом растворе
- •Выполнение работы
- •Выполнение работы
- •Расчет результатов анализа
- •Вопросы к отчету по теме «Ионообменная хроматография»
- •3.3. Газожидкостная хроматография
- •Анализ многокомпонентной смеси углеводородов методом газо-жидкостной хроматографии
- •Выполнение работы
- •Выполнение работы
- •Оглавление
Разделение аминокислот методом тонкослойной хроматографии
Оборудование и реактивы: этанольные растворы аминокислот (0,12 мг/мл), подвижная фаза изобутанол-изопропанол - вода - уксусная кислота(5:4:3:0.2), 1% раствор нингидрина в этиловом спирте. Пластинки Сорбфил ПТСХ-АФ-В-УФ, камера для ТСХ, пульверизатор для опрыскивания хроматограмм, микрошприц на 10 мкл, фен для сушки пластин для ТСХ, видеоденситометр Сорбфил.
Разделение аминокислот является важной и распространенной задачей, решаемой методом тонкослойной хроматографии. Возможность разделения аминокислот можно исследовать на примере разделения аргинина, аланина, валина и триптофана, формулы которых приведены в таблице 3.
Таблица 3
Изучаемые аминокислоты
Аминокислота: Формула:
Аргинин (NH)(NH2)CNHCH2CH2(NH2)COOH
Аланин СH3CH(NH2)COOH
Валин (CH3)2CHCH(NH2)COOH
Триптофан (С8H7N)CH2CH(NH2)COOH
Выполнение работы
Готовят разбавлением стандартных растворов четыре серии этанольных растворов аминокислот с содержанием 0,025; 0,05; 0,075; и 0,10 мг/мл. На пластинке карандашом проводят линию старта на расстоянии 1,5 см от края и закрепляют пластинку. С помощью микрошприца наносят пробы стандартных этанольных растворов аминокислот и контрольной смеси по 2 мкл. Пластинку с нанесенными пробами помещают в герметичную хроматографическую камеру, куда предварительно наливают 10 мл подвижной фазы. Пластинку выдерживают в камере около часа, так чтобы фронт растворителя поднялся на 7–10 см. Затем пластинку вынимают из камеры, высушивают феном. Для обнаружения аминокислот пластинку опрыскивают раствором нингидрина из пульверизатора и нагревают 10–15 мин в сушильном шкафу при температуре 1000С до появления окрашенных пятен. Проявленные пластинки помещают в камеру денситометра.
Определяют расстояние от стартовой линии до центров окрашенных пятен (Rf). Используя литературные данные идентифицируют исследуемые аминокислоты.
Вопросы к отчету по теме «Тонкослойная хроматография»
1. На чем основано разделение веществ методом адсорбционной хроматографии? Закон распределения Нернста.
2. Каковы основные этапы анализа смеси веществ методом тонкослойной хроматографии?
3. Что такое Rf -индекс, от чего он зависит и как рассчитать величину Rf на хроматограммах?
4. Каковы методы количественного определения веществ с помощью тонкослойной хроматографии?
5. Какова роль тонкослойной хроматографии и каковы сферы ее применения?
3.2. Бумажная хроматография
В хроматографии на бумаге используют свойство хроматографической бумаги поглощать воду из атмосферы и задерживать ее между целлюлозными волокнами. Воду можно рассматривать, поэтому как один из растворителей, она представляет собой неподвижную фазу. При движении по бумаге под действием капиллярных сил неводного растворителя (подвижная фаза) молекулы вещества распределяются между двумя фазами в соответствии с их коэффициентом распределения. Чем выше растворимость вещества в подвижной фазе, тем дальше оно продвинется по бумаге вслед за растворителем, и наоборот.
Часто подвижная фаза представляет собой смешивающийся с водой растворитель (например, бутанол). Казалось бы, что в таких случаях разделения не должно происходить, так как имеется только одна фаза. Однако комплекс воды с целлюлозой хроматографической бумаги по свойствам напоминает концентрированные водные раствора полисахаридов. Они не смешиваются с органическими растворителями, в том числе и с теми, которые смешиваются с водой.
Скорость движения веществ определяется величиной коэффициента скорости движения Rf, величина которого зависит от свойств бумаги, тем-пературы, степени чистоты растворителей, однотипности процедур и аппаратуры.
Для проведения хроматографического разделения используют полоски хроматографической бумаги. Существует три сорта этой бумаги, отличающиеcя различной толщиной и впитывающей способностью (медленная, средняя, быстрая). Одномерную хроматографию следует проведать по направлению волокон.
Принцип нанесения веществ на бумажные хроматограммы тот же, что и в ТСХ. Для разделения обычно применяют растворы с концентрацией 0,5-I мг вещества в 1 мл. После подсушивания хроматограммы помещают в камеру с подвижной фазой так, чтобы бумага не касалась стенок камеры, и растворитель не доходил до стартовой линии. Хроматографическая камера должна хорошо закрываться, чтобы исключить возможность испарения компонентов подвижной фазы. Хроматограмму вынимают, когда фронт растворителя приблизится к верхней кромке бумаги. После высушивания и соответствующего проявления определяют компонентов. В зависимости от направления распространения элюента на хроматограмме различают восходящую и нисходящую хроматографии.
При восходящей хроматографии бумажную полоску погружают нижним концом в растворитель. По мере продвижения растворителя под действием капиллярных сил вертикально вверх происходит разделение веществ. При нисходящей хроматографии верхний конец бумаги с образцом закрепляют в "лодочке" с растворителем, находящейся в верхней части камеры, а нижний конец бумаги опускают вниз так, чтобы он не соприкасался с налитым на дно растворителем. Роль налитого на дно камеры растворителя заключается в поддержании равновесной упругости паров растворителя в камере. Под действием капиллярных сил и силы тяжести растворитель начинает двигаться вниз по бумажной полосе, в ходе чего и происходит разделение. Восходящая хроматография более проста в работе и применяется чаще, но скорость движения растворителя при нисходящей хроматографии гораздо выше, чем при восходящей.
Для лучшего разделения веществ используют повторное хроматографирование в той или другой системе растворителей. Хорошее разделение сложных смесей веществ достигается при двухмерной хромотографии. В этом случае повторное разделение проводят в направлении, перпендикулярном первоначальному, и в другом растворителе или при сочетании электрофореза с хроматографией во взаимно перпендикулярном направлении (метод "пептидных карт" или "отпечатка пальцев"). Метод пептидных карт применяют чаще всего при сравнительном изучении близких по химическому строению белков.
Для определения местоположения пятен хроматограммы просматривают в ультрафиолетовом свете или опрыскивают специальными растворами. Использование бумажной хроматографии в препаративных целях ограничено. В тех случаях, когда такое разделение все же производится, участки хроматограмм, содержащие интересующее вещество, вырезают, а затем элюируют материал с помощью соответствующих растворителей.
Метод хроматографии на бумаге широко используется в биологии для разделения аминокислот, пептидов, углеводов, пигментов, органических кислот и других веществ. Бумажная хроматография применяется и в качестве аналитического метода определения смесей.
Лабораторная работа №14