» ГЛАВНАЯ > К содержанию номера
» Все публикации автора
Журнал научных публикаций
«Наука через призму времени»

Январь, 2020 / Международный научный журнал
«Наука через призму времени» №1 (34) 2020
Автор: Нурмырадова Бахар Яздурдыевна, студент
Рубрика: Химические науки
Название статьи: Основы хроматографического анализа на внеурочных занятиях по химии
Дата публикации: 4.01.2020
УДК
7642
ОСНОВЫ
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА НА ВНЕУРОЧНЫХ ЗАНЯТИЯХ ПО ХИМИИ
Нурмырадова Бахар Яздурдыевна
студент
Самарский государственный социально-педагогический университет, г. Самара
Аннотация. В данной статье рассматривается актуальность метода хроматографии при изучении химии в старших
классах. Объясняется его принцип и
значение для обучающихся. Приводятся примеры опытов по
данной теме.
Ключевые слова: хроматография, сорбент, анализ, разделение.
В
школьной программе по химии практически не отводится время для изучения
химических методов исследования. Поэтому целесообразно познакомить учащихся с
этой областью изучения химии и дать основной теоретический фундамент. Это
поможет не только активизировать познавательный интерес обучающихся к
химической науке, но и окажет влияние на профессиональную ориентацию учеников.
Наиболее доступный для ознакомления на внеурочных занятиях – хроматографический анализ. Он простой, удобный, не требует
сложного и дорогостоящего оборудования [1]
В
основе метода хроматографии лежат процессы сорбции. Сорбция подразумевает
специфическое физико-химическое взаимодействие анализируемого вещества с так
называемыми сорбентами. В качестве сорбентов могут использоваться разные
вещества, как твердые, так и жидкие:
активированный уголь, оксиды кремния, алюминия.
Сорбент
в хроматографическом анализе называют неподвижной
фазой, а растворитель или газ, в котором содержится анализируемое вещество, –
подвижной фазой. Каждое вещество по-своему взаимодействует с сорбентом, т. е. с
различной силой сорбируется. Именно специфичность взаимодействия веществ с
сорбентом используется для их разделения в методе хроматографии [3]
Для
проведения хроматографического разделения через слой
сорбента пропускают анализируемую смесь веществ. При этом каждый компонент
смеси вступает в специфическое взаимодействие с сорбентом. Через слой сорбента
постоянно пропускают жидкий растворитель или газ. Так как компоненты
анализируемой смеси с различной силой взаимодействуют с сорбентом, то через
слой сорбента пройдет не смесь веществ, а разделенные отдельные компоненты [1].
Хроматографию
используют для разделения сложных смесей, качественного анализа компонентов
смеси и для определения количественного состава смеси. Наибольшее значение
хроматография имеет для анализа органических веществ.
В
качестве экспериментальной части можно предложить учащимся самостоятельной
работы проделать следующие опыты:
Хроматография на бумаге
Разделите методом хроматографии на бумаге следующие смеси:
А) зеленый фломастер
Б) синий фломастер.
Цель эксперимента: освоить
метод бумажной хроматографии, научиться определять разницу между чистыми
веществами и смесями.
Оборудование: стакан с водой, полоска фильтровальной бумаги, зелёный фломастер.
Ход работы: на расстоянии 2 см от конца полоски проводится
фломастером горизонтальная линия. Этот конец полоски опускают в воду, чтобы нарисованная линия была над поверхностью
воды.
Наблюдение: бумажная полоска намокает, вода поднимается по
ней вверх, доходит до отмеченной линии и краска расплывается. Затем зелёная линия расплывается и оказывается двухцветной вверху –
голубой цвет, ниже – зелёный.
Данный опыт позволил определить, что зелёная краска фломастера на
самом деле состоит из двух красок.
Синий цвет разделится аналогично.
Примечание: использовать
фломастеры с чернилами на водорастворимой основе [2].
Изготовление хроматографической
колонки
В качестве хроматографической
колонки используют небольшие стеклянные
трубки.
С одного края в трубку помещают ватный диск и колонку наполовину заполняют
сухим сорбентом – оксидом алюминия. Колонку закрепляют в лапке штатива.
С помощью такой хроматографической
колонки можно проделать опыты:
Опыт №1. Разделение смеси
катионов в хроматографической колонке.
Реактивы: FeCl3, CuSO4, CoCl2. Окраска этих
растворов соотвественно:
желтая, голубая, розовая.
Ход работы:
в стакан наливают по 10 капель каждого
раствора и перемешивают стеклянной палочкой. Пипеткой набирают 1 мл смеси и медленно, по каплям выливют её в хроматографическую
колонку. Каждую порцию жидкости вносят только после того, как впитается предыдущая. Через некоторое время в колонке появляются
цветные кольца адсорбированных ионов. Для более чёткого распределения цветных
колец в хроматографическую
колонку добавляют 3-4 капли воды. По окраске зон определяют расположение катионов в колонке с сорбентом.
Примечание: для проведения хроматографии в качестве сорбентов можно
использовать не только оксид алюминия, но и другие вещества, например оксид
магния, крахмал, карбонат кальция. Последний — основной компонент скорлупы
куриного яйца [1].
Подобные Опыты учащиеся смогут провести самостоятельно. Они
помогают понять сущность хроматографического анализа, закрепляют умения проводить
химические опыты и несмотря на свою простоту,
демонстрируют принципы хроматографии.
Таким образом, в процессе обучения, учащиеся понимают, что
хроматография - это метод разделения смесей, основанный на разной скорости
движения молекул различных веществ в разных средах. Поэтому молекулы здесь
разделяются. Для человечества этот метод позволил совершить качественный скачок
вперед, создать в науки новые направления, провести новые исследования, сделать
важные открытия, объединяя единомышленников в работе над каждой из проблем [2].
Список литературы:
- Айвазов Б.В.Практическое руководство по хроматографии. М.:Высшая школа 1968 г. – 281 с.
- Лабораторное руководство по хроматографическим и смежным методам. Кошевникова А.Ю. Орловский С.А.М.: Мир, 1982 г. – 399 с.
- Орлов В.И., Аратсков А.А.Жидкостная хроматография. Теоретические основы. Дзержинск, 1997 г. – 42 с.
Комментарии: