Занятие № 9

Физико-химия поверхностных явлений в функционировании живых системы

Лабораторная работа №7

Адсорбционные процессы

ЦЕЛЬ: Познакомиться с примерами использования метода хроматографии для разделения неорганических и органических соединений.

Опыт №1.Разделение катионов методом бумажной хроматографии.

В два узких высоких стаканчика на высоту, не превышающую 1 см, наливают: в первый – раствор, содержащий ионы Сu²⁺иFе³⁺,

во второй – дистиллированную воду.

На полоске фильтровальной бумаги ( шириной 0,6–0,8 см и длиной 10 см) простым карандашом наносят последовательно три метки: первую – на расстоянии 1см, вторую–на расстоянии 1,5см, третью – на расстоянии 5-6 см.

Приготовленную таким образом полоску фильтровальной бумаги опускают в стакан с испытуемым раствором (следить, чтобы бумага не соприкасалась со стенкой стакана). Когда жидкость поднимется до второй метки, полоску переносят в стакан с водой и оставляют её до тех пор, пока жидкость поднимется до третьей метки или выше неё. Катионы при этом разделятся благодаря различной адсорбционной способности. После этого полоску смачивают раствором гексацианоферрата (II) калия К₄Fе(СN)₆, который используют в качестве проявителя катионов.

Запишите уравнения реакций ионов Сu²⁺иFе³⁺с гексацианоферратом (II) калия.

Сu²⁺+ К₄Fе(СN)₆→Cu₂[Fe(CN)₆] + 4K⁺

4Fе³⁺+ 3К₄Fе(СN)₆→Fe₄[Fe(CN)₆]₃+ 12K⁺

Наблюдения: Укажите цвет образовавшихся комплексных солей, отметьте положение пятен. . В какой последовательности расположены зоны ионов Сu²⁺иFе³⁺на хроматограмме?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: Какой фактор: заряд катиона или его радиус определяет адсорбционную способность ?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт №2. Капиллярный анализ смеси красителей.

Нанесите на фильтровальную бумагу каплю водного раствора метиленового синего и на некотором расстоянии от неё каплю водного раствора эозина. Смешайте в пробирке равное количество капель растворов этих красителей и нанесите на фильтровальную бумагу каплю этой смеси. Опишите наблюдаемые явления.

Наблюдения:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Известно, что поверхность фильтровальной бумаги по отношению к воде заряжена отрицательно. С учетом наблюдаемый Вами явлений хроматографии сделайте вывод о знаке заряда красителей метиленового синего и эозина. Положительно заряженный краситель взаимодействует с бумагой (возникает эффект растекания), а у отрицательно заряженного красителя пятно не растекается. Какое соединение будет обладать большей адсорбционной способностью?

Вывод:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Опыт №3.(демонстрационный) Качественный анализ смеси катионов Со²⁺, Сu²⁺,Fе³⁺методом колоночной хроматографии.

Заполнение колонки адсорбентом производят следующим образом: нижний конец колонки закрывают комочком ваты, закрепляют колонку вертикально и заполняют её суспензией оксида алюминия в воде.

После вытекания воды добавление суспензии повторяют, пока слой адсорбента не составит 3-4см. Когда высота слоя воды над адсорбентом достигнет 3см, в колонку добавляют 1мл смеси катионов Со²⁺, Сu²⁺, Fе³⁺.

Наблюдения: (зарисуйте последовательность зон расположения катионов)

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: Объясните последовательность расположения зон с учетом заряда и радиуса катионов.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры полярных и неполярных адсорбентов.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Назовите два основных метода получения коллоидных растворов, сформулируйте их сущность.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________