Контрольная работа: Применение потенциометрического и кулонометрического методов анализа в фармации и аналитической химии

m(Hg₂ (NO₃ )₂ )=0,05*131,5*18*10^-3 =0,12г

CaCl₂ и Hg₂ (NO₃ )₂ реагируют в эквивалентном количестве, т.е. в реакцию вступает одинаковое количество молей этих веществ.

n(Hg₂ (NO₃ )₂ )= m(Hg₂ (NO₃ )₂ )/ M(Hg₂ (NO₃ )₂ )=0,12/586=0,2*10^-3 моль. Значит, n(CaCl₂ ) также равно 0,2*10^-3 моль.

m (CaCl₂ )=n(CaCl₂ )*M(CaCl₂ );

m (CaCl₂ )= 0,2*10^-3 *111=0,022 г – это масса в 200 мл, следовательно масса в литре раствора составит: 0,022*5=0,11г

Т.е. концентрация хлорида кальция в растворе составит 0,11 г/л.

Ответ: с(CaCl₂ )= 0,11 г/л.

4. При фотометрировании раствора сульфосалицилатного комплекса железа получили относительную оптическую плотность раствора 0,55. Раствор сравнения содержал 0,0288 мг железа в 25 мл. Толщина поглощающего слоя 2 см. Определить концентрацию и массу железа в 100 мл анализируемого раствора, если ε _{комплекса} в этих условиях равен 3000 л/(моль·см).

D=e_D cl, где e - коэффициент пропорциональности, который не зависит от концентрации, а зависит только от природы растворенного вещества;

_D c=с₁ -с₀ – разность между концентрциями исследуемого раствора и эталонного;

l – толщина поглощающего слоя.

Отсюда, с₁₌ D/(e*l)+ с₀

Для начала необходимо вычислить с_0.

Если в 25мл – 0,0288 мг, то

в 1000мл - х. х=1000*0,0288/25=1,15мг=1,15*10^-3 г,следовательно с₀ =1,15*10^-3 г/л

Однако необходима концентрация в моль/л.

n₀ =m₀ /M₀ ; n=(1.15*10^-3 г)/56=0,02*10^-3 моль, следовательно с₀ =0,02*10^-3 моль/л.

с₁ =(0,55/(3000*2))+0,02*10^-3 =1,1*10^-3 моль/л

m₁ =n₁ *M₁ ; m₁ =1.1*10^-3 моль/л*56=61,6мг

Т.е. с₁ =61,6мг/л

В 100 мл раствора масса железа будет в 10 раз меньше, т.е. будет составлять 61,6/10=6,16 мг.

Ответ: с₁ =61,6мг/л; m в 100 мл =6,16 мг.

5. Газовая хроматография. Сущность метода. Параметры удерживания .

Газовой хроматографией называется хроматографический метод, в котором в качестве подвижной фазы применяется газ или пар. В свою очередь газовая хроматография может быть разделена на газо-адсорбционную (газо-твердую) и газо-жидкостную. В первом случае неподвижной фазой служит твердое вещество — адсорбент, во втором — жидкость, распределенная тонким слоем по поверхности какого-либо твердого носителя (зерненого материала, стенок колонки).

Газоадсорбционная хроматография

Особенность метода газоадсорбционной хроматографии (ГАХ) в том, что в качестве неподвижной фазы применяют адсорбенты с высокой удельной поверхностью (10—1000 м² г^-1 ), и распределение веществ между неподвижной и подвижной фазами определяется процессом адсорбции. Адсорбция молекулиз газовой фазы, т.е. концентрированноих на поверхности раздела твердой и газообразной фаз, происходит за счет межмолекулярных взаимодействий (дисперсионных, ориентационных, индукционных), имеющих электростатическую природу. Возможно, образование водородной связи, причем вклад этого вида взаимодействия в удерживаемые объемы значительно уменьшается с ростом температуры.

Для аналитической практики важно, чтобы при постоянной температуре количество адсорбированного вещества на поверхности С_s было пропорционально концентрации этого вещества в газовой фазе С_m :

C_s =к c_m ,,

т.е. чтобы распределение происходило в соответствии с линейной изотермой адсорбции (к — константа). В этом случае каждый компонент перемещается вдоль колонки с постоянной скоростью, не зависящей от его концентрации. Разделение веществ обусловлено различной скоростью их перемещения. Поэтому в ГАХ чрезвычайно важен выбор адсорбента, площадь и природа поверхности которого обусловливают селективность (разделение) при заданной температуре.

С повышением температуры уменьшаются теплота адсорбции DH/T, от которой зависит удерживание, и соответственно t_R . Это используют в практике анализа. Если разделяют соединения, сильно различающиеся по летучести при постоянной температуре, то низкокипящие вещества элюируются быстро, высококипящие имеют большее время удерживания, их пики на хроматограмме будут ниже и шире, анализ занимает много времени. Если же в процессе хроматографирования повышать температуру колонки с постоянной скоростью (программирование температуры), то близкие по ширине пики на хроматограмме будут располагаться равномерно.

В качестве адсорбентов для ГАХ в основном используют активные угли, силикагели, пористое стекло, оксид алюминия. Неоднородностью поверхности активных адсорбентов обусловлены основные недостатки метода ГАХ и невозможность определения сильно адсорбирующихся полярных молекул. Однако на геометрически и химически однородных макропористых адсорбентах можно проводить анализ смесей сильнополярных веществ. В последние годы выпускают адсорбенты с более или менее однородной поверхностью, такие, как пористые полимеры, макропористые силикагели (силохром, порасил, сферосил), пористые стекла, цеолиты.

Наиболее широко метод газоадсорбционной хроматографии применяют для анализа смесей газов и низкокипящих углеводородов, не содержащих активных функциональных групп. На молекулярных ситах — высокопористых природных или синтетических кристаллических материалах, все поры которых имеют примерно одинаковые размеры (0,4—1,5 нм), — можно разделить изотопы водорода. Сорбенты, называемые порапаками, используют для разделения гидридов металлов (Ge, As, Sn, Sb) (см. рис. 8.15). Метод ГАХ на колонках с пористыми полимерными сорбентами или углеродными молекулярными ситами самый быстрый и удобный способ определения воды в неорганических и органических материалах.

Газожидкостная хроматография

В аналитической практике чаще используют метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ). Это связано с чрезвычайным разнообразием жидких неподвижных фаз, что облегчает выбор селективной для данного анализа фазы, с линейностью изотермы распределения в более широкой области концентраций, что позволяет работать с большими пробами, и с легкостью получения воспроизводимых по эффективности колонок.