Задача 34. Разделение и определение красителей методами колоночной хроматографии и спектрофотометрии

Введение

Вам будет выдано небольшое количество жидкости для анализа, представляющей собой раствор смеси красителей красного очаровательного (C₁₇H₁₂N₂O₈S₂Na₂) и бромкрезолового зеленого (C₂₁H₁₄Br₄O₅S) в их основной форме. Аликвоту поместите на небольшую хроматографическую колонку, представляющую собой пипетку Пастера, наполненную силикагелем. Красители разделяются пошаговым элюированием растворителями, перечисленными в таблице 1. Вы должны выбрать два растворителя, которые, по вашему мнению, должны дать наилучший результат. Разбавьте растворы до известного объема и определите их концентрации спектрофотометрическим методом.

           Красный очаровательный                      Бромкрезоловый зеленый

Реагенты

Приборы

Спектрофотометр, аналитические весы, кювета (10 мм), 12 мерных колб объемом 10 мл и две мерные колбы объемом 50 мл, два 50 мл химических стакана, три 2 мл пипетки Пастера, микропипетка объемом 100 мкл, пипетатор

Часть 1. Приготовление опорных растворов красителей

Растворы этих красителей довольно быстро разлагаются, поэтому их нужно использовать свежеприготовленными.

1. Бромкрезоловый зеленый. Точную навеску красителя 300 мг растворите в этилацетате в 50 мл мерной колбе и добавляйте триэтиламин до образования пурпурного раствора основной формы красителя. Доведите до метки этилацетатом.

2. Красный очаровательный. Точную навеску красителя (100 мг) растворите в 30 мл метанола в 50 мл мерной колбе и по каплям добавляйте триэтиламин до полного растворения красителя. Доведите до метки метанолом. Примечание: краситель следует предварительно очистить следующим образом: растворите натриевую соль красителя в метаноле, отфильтруйте раствор и добавьте избыток концентрированной соляной кислоты. Через 30 минут отфильтруйте выпавший осадок протонированной формы.

Часть 2. Приготовление стандартных растворов красителей

В мерных колбах объемом 10 мл приготовьте пять стандартных растворов красителей разбавлением опорного раствора соответствующими растворителями. К стандартным растворам красного очаровательного добавьте 3-4 капли соляной кислоты для получения кислотной формы красителя. Концентрация стандартных растворов должна варьироваться от 1/10 до 9/10 концентрации соответствующего опорного раствора.

Часть 3. Построение калибровочных графиков

Постройте калибровочные графики зависимости интенсивности поглощения раствора от концентрации (ppm) для каждого красителя.

Часть 4. Приготовление хроматографической колонки

В узкую часть пипетки Пастера объемом 2 мл поместите небольшой кусочек стеклянной ваты. Наливайте в пипетку взвесь силикагеля в этилацетате до образования слоя силикагеля высотой 4-5 см.

Часть 5. Колоночная хроматография

1. Поместите в колонку аликвоту исследуемого раствора объемом 40 мкл.

2. Сполосните стенки колонки небольшим объемом выбранного вами элюента, пропустите элюент через колонку и соберите элюат в мерную колбу объемом 10 мл, содержащую 2-3 капли триэтиламина.

3. Пропустите через колонку второй выбранный вами элюент и соберите элюат в другую мерную колбу объемом 10 мл, содержащую 3-4 капли концентрированной соляной кислоты.

4. Соответствующими элюентами доведите растворы до метки.

5. С помощью калибровочных графиков определите концентрации и массы красителей (мг) в выданном вам растворе.

Таблица 34-1. Предлагаемые элюенты

Вопросы

34-1. Каковы концентрации (ppm) красителей в выданном вам образце?

34-2. Исходя из структуры красителей, какое вещество следует элюировать первым? Какой элюент вы бы использовали? Ответ поясните. Учтите, что разделение проводится в колонке с нормальной фазой.

34-3. Какой краситель следует элюировать вторым? Какой элюент вы бы использовали? Ответ поясните.