- Nguyên tắc của phơng pháp:
Xác định Co, Ni trong hỗn hợp bằng sắc ký lớp mỏng, với bản mỏng tráng sẵn (bản làm nhôm mỏng, lớp mỏng silicagen), dung môi axêtôn - nớc - axit clohyđric và chất hiệu sắc đồ là đimêtyl glyoxim và 1 - nitroso - 2 naphtol.
- Hoá chất:
+ Dung dịch Đimetylglyoxim.
+ Dung dịch 1-Nitroso - 2 - Naphtol. + Mẫu phân tích (hỗn hợp: Ni2+, Co2+) . + Dung môi: axeton + nớc + axit clohydric. - Chuẩn bị bình khai triển :
ơ
Để bình khai triển đợc bão hoà hoàn toàn, ta lót giấy lọc xung quanh thành bình phía trong, sau khi rót dung môi vào, lắc mạnh bình để cho giấy lọc đợc tẩm dung môi.
Rót dung môi vào bình, khoảng 0,2cm . Để một thời gian.
- Chuẩn bị bản mỏng .:
Dùng dao cắt giấy chia bản mỏng thành những tấm nhỏ cỡ 2,5 x 8cm.
* Cách tiến hành: III.1. Định tính :
Đặt bản mỏng lên mặt phẳng (bàn). Dùng xiranh, chấm các chất cần tách (mẫu phân tích) lên bản mỏng cách mép dới của bản 0,5cm và nằm chính giữa bản. Sau khi dung môi bay hết, đặt bản mỏng vào một bình khai triển đã chứa sẵn dung môi thích hợp có chiều cao khoảng 0,2cm. Trớc đó đã chuẩn bị để cho khí quyển trong bình đợc bão hoà dung môi. Đặt bản mỏng sao cho hơi nghiêng một góc nhỏ hơn 15o so với đờng thẳng đứng. Đậy kín bình sắc ký. Trong trờng hợp này, sắc ký lên một chiều-dung môi (còn đợc gọi là hệ dung môi, hỗn hợp dung môi hay chất phản hấp phụ) leo lên lớp mỏng và vợt đờng xuất phát. Các chất chứa trong hỗn hợp ban đầu sẽ bị kéo đi, theo những
tốc độ khác nhau và các vùng sẽ hình thành. Sự phân tách này xảy ra do hiện tợng hấp phụ.
Khi đờng dung môi đã chạy đợc một quãng vừa đủ (cách mẻp trên của bản 1cm), rút bản mỏng ra (chú ý: khi lấy cần phải dứt khoát) và sấy khô (trong không khí hoặc dùng máy sấy, bếp điện nhng không đợc sấy trực tiếp).
Hiện sắc đồ bằng cách: Dùng bình phun, phun thuốc hiện đimetylglyoxim dới dạng sơng mù ta đợc vệt màu đỏ hồng của Ni2+.
* Tiến hành tơng tự trên một bản mỏng khác cùng cỡ và trong cùng điều kiện chuẩn bị. Sau khi phun thuốc hiện là 1 - nitroso - 2 naphtol ta đợc vệt màu đỏ thẫm của coban.
* Hình ảnh vệt sắc ký đợc ghi lại nh sau :
- Sau khi tiến hành sắc ký, ta đo các giá trị Xl, Xf của từng chất rồi ta tính độ linh động:
* Với Co2+ :
Rf = = = 0,75 Xf 6,4 * Với Ni2+ Xl 3,7 Rf = = = 0,58 Xf 6,4 III.2. Định lợng. III.2.1. Bán định lợng:
Phơng pháp bán định lợng với u điểm là tốn ít thời gian và dụng cụ hoá chất.
Quá trình tiến hành nh sau :
Trong quá trình tiến hành thí nghiệm, tôi dùng 2 cốc giống nhau về kích thớc làm bình khai triển và các điều kiện chuẩn bị sắc ký đều nh nhau để định lợng Niken và Coban. Làm nh vậy sẽ đảm bảo kết quả chính xác hơn và thời gian nhanh nhất.
* Mẫu 1 :
Các bớc đều làm nh trong phân tích định tính nhng chỉ khác ỏ lợng mẫu đa lên bản mỏng.
- Lần 1 : Đa 0,001 ml mẫu lên bản, sấy khô.
- Lần 2 : Đa tiếp 0,001 ml mẫu bên bản, đúng vị trí nh lần 1, sấy khô. Nh vậy tổng lợng mẫu đa lên là 0,002 ml. Và nh vậy hàm lợng Niken và Coban trong mẫu 1 là :
2.10-6. 8 CNi = = 1,6.10-5 mg 1 2.10-6. 10 CCo = = 2.10-5 mg 1 * Mẫu 2 :
Đa một lợng mẫu cha biết nồng độ lên bản mỏng, sấy khô và tiến hành sắc ký.
* Mẫu 3 :
Đa lên bản một lợng dung dịch mẫu lớn hơn mẫu 1.
+ Lần 1 : đa 0,001ml mẫu đã biết nồng độ lên bản mỏng, sấy khô. + Lần 2, 3, 4 làm tơng tự lần 1 (vị trí chấm phải trùng nhau) . Nh vậy tổng thể tích đa lên bản là : 0,004 ml và tơng ứng với lợng Ni2+ và Co2+: 4.10-6 . 8 CNi = = 3,2.10-5 mg 1 4.10-6. 10 CCo = = 4.10-5 mg 1 * Mẫu 4 :
Tiến hành tơng tự mẫu 1 và 3 nhng lợng mẫu đa lên là 0,005 ml và nồng độ Ni2+ , Co2+ tơng ứng là : 5.10-6 . 8 CNi = = 4.10-5 mg 1 5.10-6 . 10 CCo = = 5.10-5 mg 1
Sau khi hiện sắc đồ, ta thu đợc kết quả sau . * 4 mẫu của Niken:
+ Quan sát màu trên sắc đồ ta thấy : Màu vệt sắc ký của Niken mẫu 2 nằm giữa khoảng màu của mẫu 1 và 3. Do đó ta có thể bán định lợng Ni trong mẫu 2 là :
(1,6 + 3,2) 10-5
CNi = = 2,4.10-5 mg 2
Quan sát và so sách màu của các vệt Coban trong 4 mẫu 1, 2, 3, 4 ta cũng rút ra kết luận tơng tự Niken: mẫu của mẫu 2 nằm giữa khoảng mẫu của mẫu 1 và mẫu 3. Vậy lợng Coban ta có thể xác định bán định lợng nh sau :
(2 + 4) 10-5
CCo = = 3.10-5mg 2
III.2.2. Định lợng bằng phơng pháp đo diện tích.
Để đo diện tích của vết sắc ký ta làm nh sau :
- Cho sắc ký đồ vào kính hiển vi phóng đại 40 lần. Sau đó, vẽ lại trên giấy cân, rồi cân trên cân phân tích Trung Quốc với độ chính xác là :
± 0,01g.
- Đối với mỗi mẫu của Co2+ và Ni2+ tiến hành trong những điều kiện nh nhau.
Ta thu đợc kết quả nh sau : * Với Ni2+ Bảng 1: Lợng Ni2+ (lgM) Lợng cân (diện tích) (S) - 4,8 0,01 g Lợng cần phân tích 0,02g - 4,5 0,03 g - 4,4 0,04 g
- Giữa lợng cân (diện tích) của vết sắc ký (S) và lợng chất M có liên hệ tuyến tính sau :
S = alg M + b
0,04 0,03 0,01 ` lgM -4 - Tìm a, b a . (- 4,8) + b = 0,01 a . (- 4,5) + b = 0,02 Giải hệ phơng trình ta đợc kết quả :
a = 0,032 b = 0,17 Vậy ta có phơng trình : S = 0,032 lg M + 0,17 Lợng mẫu cần phân tích. 0,02 = 0,032 lg M + 0,17 lg M = - 4,62 -> M = 2,4. 10-5 * Với Co2+ Bảng 2: Lợng Co2+ (lgM) Lợng cân (diện tích) (S) - 4,7 0,02 g Lợng cần phân tích 0,03g - 4,4 0,05 g
- 4,3 0,06 g
- Giữa lợng Co2+ và lợng cân (diện tích) vệt sắc ký có mối quan hệ tuyến tính :
S = alg M + b
Dựa vào kết quả thực nghiệm trên ta có đồ thị sau :
S 0,06 0,05 0,02 ` lgM -4 - Tìm a, b a . ( - 4,7) + b = 0,02 a . (- 4,4) + b = 0,05 - Giải hệ phơng trình trên ta đợc :
a = 0,1 b = 0,49 Vậy phơng trình :
S = algM + b trở thành S = 0,1 lg M + 0,49 - Thay lợng cần phân tích có diện tích S = 0,03
0,03 = 0,1 lg M + 0,49 M = 3.10-5
Vậy lợng Co2+ cân phân tích là: 3.10-5 g
* Để xác định lợng Co2+ trong hỗn hợp, ngoài phơng pháp trên ta còn có thể dùng phơng pháp khác nh sau :
Lấy hàm lợng hỗn hợp đã biết trừ đi lợng Ni2+ đã xác định nh lúc đầu = lợng Co2+ trong hỗn hợp.
Phơng pháp này đơn giản và nhanh gọn hơn.