实验12 纸色谱法分离与鉴定Fe3 , Co2 , Ni2 , Cu2 离子

2022-04-11 22:50:06   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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实验12 纸色谱法分离与鉴定Fe3+, Co2+ , Ni2+ , Cu2+离子



实验目的

1 掌握用纸色谱法分离Fe

3+

, Co2+ , Ni2+ , Cu2+离子的基本原理及操作技术。

2 掌握相对比移值Rf的计算及其应用 二、 实验原理

色谱分离法(chromatography)包括:气相色谱法(gas chromatography)和液相色谱法(liquid chromatography。这种分离法的特点是分离效率高,它能将各种性质极为相似的组分分离,然后分别进行测定,这种方法是由一种流动相带着试样经过固定相,物质在两相之间进行反复的分配。由于物质的分配系数不同,移动速度也不相同,因而可达到相互分离的目的。

纸色谱(paper chromatography)又称为纸层析,是在滤纸上进行的色谱分析法。滤纸被看作是一种惰性载体,滤纸纤维素中吸附着的水分或其他溶剂,在层析过程中不流动,是固定相;在层析过程中沿着滤纸流动的溶剂或混合溶剂是流动相,又称展开剂。试液点在滤纸上,在层析过程中,试液中的各种组分,利用其在固定相和流动相中溶解度的不同,即在两相中的分配系数不同而得以分离。纸层析设备简单、操作简便,广泛地应用在药物、染料、抗菌素、生物制品等的分析方面,也可以用来分离性质极相类似的无机离子。

纸色谱法又称纸上色谱,简称P.C。它是在滤纸上进行的色层分析。在滤纸的下端滴上Fe

3+

, Co2+ , Ni2+ , Cu2+的混合液,将滤纸放入盛有适量盐酸和

丙酮的容器中,滤纸纤维素所吸附的水是固体相,盐酸丙酮溶液是流动相,又称展开剂。由于毛细作用展开剂沿着滤纸上升,当它经过所点的试液时,试液的每个组分向上移动。由于Fe

3+

, Co2+ , Ni2+ , Cu2+各组分在固体相和流动相中具有不同的分配系数,即在两相中具有不同的溶解度,在水中溶解度

较大的组分倾向于滞留在某个位置,向上移动的速度缓慢,在盐酸丙酮溶剂中溶解度较大的组分倾向于随展开剂向上流动,向上流动的速度较快,通过足够长的时间后所有组分可以得到分离。然后,分别用氨水和硫化钠溶液喷雾。氨与盐酸反应生成氯化铵。 硫化钠与各组分生成黑色硫化物(Fe2S3 , CoS , NiS, CuS 应用各组分在纸层中的相对比移值Rf




Rf

斑点中心移动距离h



溶剂前沿移动距离H

Rf值与溶质在固定相和流动相间的分配系数有关,当色谱纸,固定相,流动相和温度一定时,每种物质的Rf值为一定值。但由于影响Rf的因素较多,要严格控制比较难,在作鉴定时,可用纯组分 三、实验方法



1.取一张13cm×16cm的滤纸作色谱纸。以16cm长的边为底边,距离底边2cm处用铅笔画一条与其底边平行的基线,按图2-58将纸折叠成8片,除左右最外两片以外,在每片铅笔线的中心位置依次写上Fe3+, Co2+ , Ni2+ , Cu2+混合物和未知样品。

分别配制浓度为0.03molLCoCl2 , NiCl2 , CuCl2 , FeCl3溶液和它们的混合液,用干净的专用的毛细管分别在色谱纸上按上述指定的位置上点样,最后用专用的毛细管点未知样品,每试样的斑点直径应小于0.5cm。自然干燥色谱纸上试液的斑点。

1

molL1 800mL烧杯中加丙酮35mL6盐酸10mL,盖上熟料纸轻轻振摇烧杯,充分混合展开剂,揭开

1

Fe3+, Co2+ , Ni2+ , Cu2+作对照试验。

塑料纸,按图2-59所示把层析纸放入烧杯内,展开剂液面应略低于色谱纸上铅笔线,盖上塑料纸用橡皮筋固定。

2 仔细观察与记录在层析过程中产生的现象。当展开剂前沿上升离色谱纸顶部2cm处停止色谱,取出色谱纸,及时用铅笔画下展开剂前沿位置。 3 在通风橱内自然干燥色谱纸,干燥后用浓氨水喷雾,使之润湿,再喷0.5molL硫化钠溶液,自然干燥色谱纸。 三、 数据处理

1 记录各组分在层析时显示的颜色;

2 用铅笔画下各黑斑点的轮廓,测量斑点中心位置至基线的垂直距离h;测量展开剂前沿至基线垂直距离H(精确至0.1cm

1


记录测量结果; 3 计算Rf值;

4 根据对照试验(颜色,Rf值),试判断未知组分中是何种物质。 色谱物质名称 色谱时颜色 喷雾氨水显色 喷雾硫化钠显色 h/cm H/cm Rf 四、 思考题

1 CoCl2在丙酮溶液中应显示何种颜色?

2 若在展开剂中改用12molL的盐酸5mL,试估计各组分Rf值的变化。

1

CoCl2

NiCl2 CuCl2 FeCl3 混合物 未知物






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