Занятие № 4

«Ионообменная адсорбция»

Цели занятия:

Познакомить студентов с основами хроматографии. Показать использование хроматографических методов  в медикобиологических  исследованиях.

Исходный уровень:

Факторы, от которых зависит молекулярная адсорбция. Факторы, от которых зависит ионная адсорбция.

Содержание занятия:

Проведение входного контроля. Семинар. Сообщения по данной теме. Выполнение лабораторной работы.

Вопросы для самоподготовки:

Особенности ионной адсорбции. Факторы, влияющие на ионную адсорбцию. Ионообменная адсорбция. Особенности ионообменной адсорбции. Неспецифическая (эквивалентная) адсорбция ионов. Избирательная адсорбция ионов. Иониты и их классификация. Обменная емкость. Применение ионитов в фармации. Цвета – основоположника хроматографического метода Классификация хроматографических методов:

а) по технике выполнения

б) по механизму процесса

10. Применение хроматографии для получения и анализа лекарственных веществ.

11. Гель – фильтрация.

Практическая часть: «Разделение смеси веществ с помощью бумажной хроматографии»

Краткие теоретические положения. В бумажной хроматографии адсорбентом служит бумага (фильтровальная или хроматографическая). Неподвижной фазой является воздушно-сухая бумага, содержащая около 25% воды. В качестве подвижной фазы обычно применяют различные органические растворители и их смеси, менее полярные, чем вода. Хроматографирование на бумаге проводят в атмосфере насыщенных паров применяемых растворителей. После достаточного продвижения фронта растворителя на бумаге процесс заканчивается и бумагу высушивают. При разделении бесцветных веществ хроматограмму опрыскивают (проявляют) реактивом, образующим окрашенные соединения с анализируемыми веществами. При этом на хроматограмме образуется  ряд цветных пятен, расположенных в определенном порядке.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

       Разделяемые вещества характеризуют коэффициентом подвижности Rf.  Он равен отношению расстояния m, пройденного растворенным веществом на бумаге, к расстоянию n, пройденному фронтом растворителя.

       Для качественного анализа бумажных хроматограмм используют «способ свидетелей», нанося  на одной и той же полосе бумаги пятно смеси и отдельно пятна набора веществ, присутствие которых в смеси требуется подтвердить. После проявления хроматограммы сопоставляют положение пятен «свидетелей» с положением пятен неизвестных веществ.

Работа №1 «Разделение катионов методом хроматографии на бумаге»

В 2 узких и высоких стакана наливают:  в 1-й – анализируемый раствор (с ионами Сu2+ и Fe3+), в другой – дистиллированную воду так, чтобы высота столбика была не менее 1 см.

На полоску фильтровальной бумаги (шириной 0,6-0,8 см, длиной 10 см) простым карандашом наносят метки (3): I – на расстоянии 1см, II - в полтора раза дальше от первой, III – в 3- 4 раза дальше от второй. Полоску опускают в стакан с исследуемым раствором, когда жидкость поднимется до второй метки, полоску перенести в стакан с водой (жидкость должна подняться до 3 метки).

Далее, немного подсушив, полоску опустить в раствор К4[Fe(CN)6]

Напишите необходимые реакции.

Вывод:

Вопросы для самоконтроля:

Какие общие требования выдвигают к элюентам и адсорбентам и их отношениям с разделяемыми веществами? Какие растворители применяются в ионообменной хроматографии? Какие свойства разделяемых  веществ учитываются при их разделении методом распределительной хроматографии? Какой адсорбент (гидрофильный, гидрофобный, молекулярное сито, ионит) и какой элюент (однофазный, двухфазный, полярный, неполярный; какой по отношению к разделяемым веществам, к выбранному адсорбенту) может быть использован при хроматографическом  разделении:

а) (NH4)2SO4 и яичного альбумина;

б) глицина и валина;

в) СаСl2 и NaCl;

г) MgSO4 и MgCl2;

д) лизин и глутаминовая кислота при рН=5, если ИЭТ равна 9,77 и 3,33 соответственно? Ответ поясните.

При каком рН буферного раствора (рНИЭТ; рН=ИЭТ; рН>ИЭТ) следует 

  проводить разделение аминокислот на катионы. Ответ поясните.

Как определяют жесткость методом ионообменной хроматографии? Какими еще методами можно её определить? Как производят обессоливание воды? Как поступают с хроматограммой, если пятна разделенных веществ на ней не видны? Как узнают, каким веществам соответствуют пятна на бумажной или тонкослойной хроматограмме? Каковы преимущества хроматографического метода по сравнению с другими (кристаллизация, перегонка, химические методы, спектроскопия), которые применяют для разделения и идентификации веществ?

Литература:

Конспекты лекций. , и др. «Коллоидная химия», 2003. «Физическая и коллоидная химия» «Физическая и коллоидная химия»