Розділення суміші катіонів заліза(ііі) і купруму(іі) за допомогою адсорбційної колонкової хроматографії

Розділення суміші іонів ґрунтується на здатності до вибіркової сорбції (різної спроможності до іонного обміну) на "оксиді алюмінію для хроматографування". Розташування зон адсорбованих речовин визначають після проявлення, використовуючи реагент, що утворює забарвлені сполуки.

 

Завдання:

- У хроматографічну колонку заповнену адсорбентом обережно (по стінці колонки) внести за допомогою піпетки 10 крапель розчину, що містить катіони Cu²⁺ та Fe³⁺.

- Після повного поглинання аналізуємої суміші оксидом алюмінію, внести в колонку 3 краплі води.

- Додати 10 крапель розчину проявника K₄[Fe(CN)₆].

- Записати спостереження, навести рівняння відповідних хімічних реакцій, охарактеризувати адсорбційну здатність йонів.

 

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Заняття 13. Одержання,очистка та властивості колоїдних розчинів.

Мета (знати, вміти):

– аналізувати принципи методів отримання та очищення високодисперсних систем;

– знати будову і вміти записувати формули міцел;

– пояснювати фізико-хімічні основи гемодіалізу;

– використовувати фізико-хімічні характеристики колоїдного розчину для оцінки властивостей біологічних рідин, медичних препаратів.

 

Основні поняття теми заняття: дисперсна система, колоїдний розчин, опалесценція, міцела, гранула, електрофорез.

Література:

1. Медична хімія: Підр. для ВНЗ/В.О. Калібабчук, І.С Чекман, В.І. Галинська та інш.; Під ред. В.О. Калібабчук.- К.: ВСВ Медицина, 2013 – 390 с. [208-230]

2. Медична хімія: Підр. для вузів/В.О. Калібабчук, Л.І. Грищенко, В.І. Галинська та інш.; Під ред. В.О. Калібабчук.- К.: Інтермед, 2006 – 460 с. [240-271]

Теоретичні питання:

Організм як складна сукупність дисперсних систем. Класифікація дисперсних систем за ступенем дисперсності. Колоїдний стан. Ліофільні та ліофобні колоїдні системи. Будова колоїдних часток. Подвійний електричний шар. Електрокі­нетичний потенціал колоїдної частки.

Методи одержання та очистки колоїдних розчинів. Діаліз, електродіаліз, ультрафільтрація, компенсаційний діаліз, вівідіаліз. Гемодіаліз та апарат "штучна нирка".

Молекулярно-кінетичні властивості колоїдних систем. Броунівський рух, дифузія, осмотичний тиск. Оптичні властивості колоїдних систем.

Електрокінетичні явища. Рівняння Гельмгольца-Смолуховського. Застосування електрофорезу в дослідницький та клініко-лабораторній практиці. Електрофореграми.

Тести та вправи до самостійної роботи:

1. Деякі лікарські препарати є колоїдними розчинами. Який діаметр частинок дисперсної фази відповідає ступеню дисперсності колоїдних систем:

а) 10^–5 – 10^–4 м; б) 10^–9 – 10^–7 м; в) 10^–7 – 10^–5 м; г) 10^–11 – 10^–10 м?

 

2. Діаметр частинок дисперсної фази 10^-8м. До якого типу систем варто віднести дану лікарську форму:

а) гомогенних; б) грубодисперсних;

в) високодисперсних; г) істинних розчинів?

 

3. Колоїдний стан речовини це:

а) стан, при якому речовина, що розподілена в середовищі, знаходиться у вигляді молекул;

б) високодисперсний стан, в якому окремі частинки розміром 10^–9 – 10^–7 м знаходяться в середовищі у вигляді агрегатів, що складаються з багатьох молекул;

в) дисперсний стан, в якому розмір частинок досягає 10^–6 – 10^–5 м;

г) стан, при якому речовина знаходиться в середовищі у вигляді осаду.

 

4. Велике практичне значення в медицині мають лікарські форми, які є грубодисперсними системами з рідким дисперсійним середовищем і твердою дисперсною фазою. Подібні системи називаються:

а) емульсіями; б) аерозолями; в) суспензіями; г) пінами.

 

5. Вказати дисперсність золю сірки, якщо діаметр частинок золю дорівнює 5∙10^–7 м:

а) 7∙10⁵ м^–1; б) 2∙10⁶ м^–1; в) 5∙10⁷ м^–1; г) 2∙10⁷ м^–1.

 

6. Колоїдний розчин – це одна з форм ліків. Вкажіть частинки дисперсної фази колоїдного розчину:

а) іон; б) атом; в) міцела; г) молекула.

 

7. У фармацевтичній практиці широко використовують виготовлення лікарських форм у вигляді високодисперсних систем. До методів фізичної конденсації відноситься процес:

а) гідроліз солей; б) заміна розчинника;

в) окисно-відновна реакція; г) обмінна реакція.

 

8. Для одержання ліозолей необхідні такі умови:

а) розчинність дисперсної фази у дисперсійному середовищі;

б) нерозчинність дисперсної фази у дисперсійному середовищі та присутність стабілізатора;

в) нерозчинність дисперсної фази в дисперсійному середовищі, досягнення колоїдних розмірів частинок дисперсної фази, присутність стабілізатора;

г) будь-який ступінь дисперсності.

 

9. Вивчення способів одержання колоїдних розчинів, емульсій, мазей, паст, порошків тощо дає можливість визначити раціональну технологію виготовлення лікарських форм. Яким з методів одержано золь аргентум (І) броміду, якщо до розчину аргентум (І) нітрату додано надлишок розчину калій броміду:

а) хімічної конденсації; б) фізичної конденсації;

в) методом заміни розчинника; г)механічного диспергування?

 

10. У фармації використовують емульсії, які отримують розподіленням рідких речовин у рідкому середовищі. Цей процес називається:

а) конденсацією; б) седиментацією;

в) пептизацією; г) диспергацією.

 

11. Золь одержано шляхом додавання 5 мл розчину сірки у спирті до 10 мл дистильованої води. Яким методом одержано золь:

а) хімічною конденсацією; б) фізичною конденсацією;

в) пептизацією; г) механічним диспергуванням?

 

12. До якого з методів одержання колоїдних розчинів відноситься застосування реакції гідролізу:

а) механічного диспергування; б) фізичної конденсації;

в) пептизації; г) хімічної конденсації?

 

13. Очистити колоїдний розчин від домішок низькомолекулярних електролітів і неелектролітів можна шляхом:

а) діалізу; б) фільтрування крізь паперовий фільтр;

в) електрофорезу; г) електроосмосу.

 

14. Для очищення колоїдних розчинів деяких лікарських препаратів від домішків сторонніх речовин використовують різні методи. Як називається самодовільний процес видалення з колоїдного розчину істинно розчинних низькомолекулярних електролітів шляхом проникнення їх крізь рослинні, тваринні або штучні мембрани:

а) фільтруванням; б) ультрафільтрацією; в) діалізом; г) електродіалізом?

 

15. Процес очищення крові за допомогою "штучної нирки", при якому кров при підвищеному тиску контактує з двома мембранами, що омиваються ззовні фізіологічним розчином, ґрунтується на:

а) диспергації; б) діалізу; в) седиментації; г) ультрафільтрації.

 

16. Осмотичний тиск золю AgCl порівняно з розчином NaCl, що мають однакові масові концентрації, буде:

а) меншим; б) більшим; в) однаковим; г) значно меншим.

 

17. Осмотичний тиск золей залежить від:

а) розмірів частинок дисперсної фази; б) температури;

в) в’язкості дисперсійного середовища; г) природи частинок дисперсної фази.

 

18. Дифузія частинок дисперсної фази колоїдних розчинів порівняно з дифузією в істинних розчинах відбувається з:

а) такою ж швидкістю; б) меншою швидкістю;

в) більшою швидкістю; г) значно меншою швидкістю.

 

19. Інтенсивність розсіяння світла золями не залежить від:

а) температури та тиску; б) розмірів частинок дисперсної фази;

в) концентрації дисперсної фази; г) довжини хвилі падаючого світла.

 

20. Яке з оптичних явищ найбільш характерне для колоїдних розчинів:

а) проходження світла крізь систему;

б) заломлення світла частинками дисперсної фази;

в) відбивання світла частинками дисперсної фази;

г) розсіяння світла (опалесценція)?

 

21. Як зміниться інтенсивність розсіяного світла у колоїдній системі, якщо довжину хвилі падаючого світла збільшити вдвічі:

а) не зміниться; б) зменшиться в 16 разів;

в) збільшиться у 16 разів; г) зменшиться у 8 разів?

 

22. Деякі лікарські препарати є колоїдними розчинами. Золь BaSO₄ одержали при зливанні 200 мл розчину BaCl₂ з молярною концентрацією 0,01 моль/л та 100мл розчину Н₂SO₄ з молярною концентрацією 0,005 моль/л. Які іони будуть потенціалвизначальними:

а) H⁺; б) SO₄^2–; в) Cl^–; г) Ba²⁺?

 

23. Протиіони рухаються хаотично:

а) в ядрі; б) в гранулі; в) в адсорбційному шарі; г) в дифузному шарі?

 

24. Який з електролітів необхідно використати як стабілізатор, щоб гранули золю берлінської блакиті набули позитивного заряду:

а) FeCl₃; б) K₄[Fe(CN)₆]; в) NaI; г) NaNO₃?

 

25. Золь аргентум (I) броміду одержали зливанням 25 мл розчину KBr з молярною концентрацією c(KBr) = 0,008 моль/л та 25 мл розчину AgNO₃ з молярною концентрацією c(AgNO₃) = 0,0096 моль/л. Які іони утворюють дифузний шар:

а) К⁺; б) Br^–; в) Ag⁺; г) NO₃^–?

 

26. Якій формулі відповідають міцели золю барій сульфату, що одержані зливанням однакових об’ємів сильно розведеного розчину барій хлориду і менш розведеного розчину сірчаної кислоти:

а) {m[BaSO₄] nBa²⁺ (2n–x)Cl^–}^x+ xCl^–;

б) {m[BaSO₄] nSO₄^2– (2n–x)H⁺}^x– xH⁺;

в) {m[BaSO₄] 2nН⁺ (n-x)SO₄^2–}^2x+ xSO₄^2–; г) {m[BaSO₄] nCl^– ( –x)Ba²⁺}^2x– xBa²⁺?

 

27. На якій межі виникає електрокінетичний потенціал:

а) гранула – дифузний шар;

б) агрегат – потенціалвизначальні іони;

в) ядро – адсорбційний шар протиіонів;

г) міцела – дисперсійне середовище?

 

28. Електрофоретична рухливість при зростанні напруги у процесі електрофорезу:

а) збільшується;

б) зменшується;

в) не змінюється;

г) спочатку збільшується, а потім зменшується.

 

29. В яких одиницях вимірюють дзета–потенціал:

а) В/м; б) В/м²; в) В; г) В∙Кл?

 

30. Напрямлене переміщення дисперсійного середовища відносно нерухомої дисперсної фази в постійному електричному полі - це:

а) електродіаліз; б) електрофорез; в) електроосмос; д) дифузія.

 

31. Електрокінетичний потенціал частинок золей визначають в результаті:

а) осмосу; б) електродіалізу; в) діалізу; г) електрофорезу.

 

32. Яке з наведених явищ належить до електрокінетичних:

а) електродіаліз; б) електрофорез; в) седиментація; г) дифузія?

 

33. Значенням якого потенціалу визначається стійкість високодисперсних систем:

а) термодинамічний; б) електрокінетичний;

в) дифузійний; г) седиментаційний?

 

34. Написати формули міцел і гранул (в ізоелектричному стані) одержаних за таких умов:

Pb(NO₃)₂ + Na₂SO₄ = PbSO₄↓ + 2NaNO₃;

а) надлишок Pb(NO₃)₂; б) надлишок Na₂SO₄.

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №16