Sprawozdanie nr 4
Chromatografia cieczowa
Ćwiczenie CH - 1
Oznaczanie fenoli w mieszaninie: (fenol, 2-amino-4,6-dinitrofenol, p-nitrofenol, m-nitrofenol, o-nitrofenol, 1-naftol)
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczenie składników mieszaniny. Metoda opiera się na fakcie, że wielkość powierzchni piku jest proporcjonalna do stężenia odpowiedniego składnika w mieszaninie.
Aparatura i odczynniki:
chromatograf cieczowy Hewlett Packard Model 1050 z detektorem absorpcji UV
mikrostrzykawka
roztwory wzorcowe fenoli w alkoholu metylowym
roztwór (zadanie) zawierające fenole o nieznanym składzie
kolbki miarowe, pipety, metanol, woda.
Wykonanie ćwiczenia
Wykonanie ćwiczenia sprowadzało się do wykonania roztworów analizowanych próbek. W tym celu odmierzono pipetą 0,5 cm3 badanej mieszaniny fenoli i dopełniono w 3 kolbach miarowych o pojemności 10 cm3 do kreski roztworem składającym się z 60% metanolu i 40% wody. Następnie wykonano chromatogramy mieszanin wstrzykując po 20 μl każdego z roztworów do chromatografu. Z chromatogramu odczytano na podstawie czasu retencji nazwy poszczególnych składników mieszanin a na podstawie liczby impulsów każdej substancji odczytano z wykresu (lub z równania) stężenia poszczególnych składników mieszaniny.
Wyniki pomiarów:
Mieszanina fenoli: pompa: faza ruchoma: 60% MeOH / 40% H2O
Nazwa |
Próba I |
Próba II |
Próba III |
||||||
|
Czas retencji [min] |
Powierzchnia piku |
Stężenie [μg/cm3] |
Czas retencji [min] |
Powierzchnia piku |
Stężenie [μg/cm3] |
Czas retencji [min] |
Powierzchnia piku |
Stężenie [μg/cm3] |
Fenol |
1,608 |
96638 |
2,44 |
1,592 |
84712 |
2,10 |
1,589 |
73806 |
1,75 |
m-nitrofenol |
1,935 |
250374 |
0,98 |
1,938 |
254278 |
0,99 |
1,939 |
221909 |
0,85 |
1-naftol |
2,775 |
226630 |
1,20 |
2,771 |
241747 |
1,28 |
2,762 |
212679 |
1,19 |
NAZWA Czasy retencji [min]: Stężenie [μg/cm3] :
fenol - (1,6 - 1,8) y = 39,4 ⋅ x + 0,5
m-nitrofenol - (1,8 - 2,0)
o-nitrofenol - (2,1 - 2,3)
1-naftol -(2,8 - 3,1)
5. Analiza wyników
Średnia arytmetyczna zbiorowości próbnej:
fenol:
m-nitrofenol:
1-naftol:
Odchylenie standardowe pojedynczego wyniku
fenol:
m-nitrofenol:
1-naftol:
Odchylenie standardowe średniej arytmetycznej
fenol:
m-nitrofenol:
1-naftol:
Przedział ufności:
95% dla k = 2 tstudenta = 4,303
[ ]
fenol:
m-nitrofenol:
1-naftol:
Stężenia:
fenol:
m-nitrofenol:
1-naftol:
6. Wnioski
Różnice w odczytach różnych próbek tych samych roztworów wynikały prawdopodobnie z niedokładnego odmierzenia mieszaniny fenoli do kolbek, oraz z niedokładnego dopełnienia kolb miarowych do kreski roztworem metanolu. Na końcowy wynik miało wpływ również stosunkowo niskie stężenie poszczególnych składników, oraz czystość kolb użytych do analizy.
Wzory strukturalne:
FENOL
OH
M-NITROFENOL
OH
NO2
1-NAFTOL
OH
Ćwiczenie CH - 2
Oznaczanie w mieszaninie benzenu i pochodnych (benzen, toluen, chlorobenzen, jodobenzen, nitrobenzen, o-ksylen).
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest ilościowe oznaczenie składników mieszaniny, wykorzystując proporcjonalność pola powierzchni piku do stężenia odpowiedniego składnika mieszaniny.
Aparatura i odczynniki:
chromatograf cieczowy Hewlett Packard Model 1050 z detektorem absorpcji UV
mikrostrzykawka
roztwory benzenu i pochodnych w alkoholu metylowym
roztwór (zadanie) zawierające benzen i jego pochodne o nieznanym składzie
kolbki miarowe, pipety, metanol, woda.
Wykonanie ćwiczenia
Wyznaczenie czasów retencji poszczególnych związków
Sporządzić roztwory robocze pobierając 0,6cm3 roztworu wzorcowego do kolbki miarowej o pojemności 10cm3 i dopełniając do kreski mieszaniną 75% metanolu i 25% wody.
Wykonać chromatografy wstrzykując 20μl roztworu roboczego każdego ze związków
Oznaczenie zawartości benzenu i jego pochodnych
Wykonać chromatogram mieszaniny, wstrzykując 20μl otrzymanego zadania.
4. Opracowanie wyników
Obliczenie stężenia dla poszczególnych związków [μg/cm3]:
nitrobenzen
y=1644,2·x+7,2
y-pole powierzchni piku
x-stężenie
1644,2x=y-7,2/:1644,2
x=
Próba 1
y=194,3
x=
=0,11
Próba 2
y=243
x=
=0,14
Próba 3
y=211,6
x=
toluen
y=15,1·x-18,6
15,1x=y+18,6/:15,1
x=
Próba 1
y=288,8
x=
Próba 2
y=301,8
x=
Próba 3
y=262,7
x=
jodobenzen
y=24·x-18,6
24x=y+18,6/:24
x=
Próba 1
y=460,6
x=
Próba 2
y=467,2
x=
Próba 3
y=419,1
x=
Dyskusja wyników:
Średnia arytmetyczna zbiorowości próbnej:
nitrobenzen:
toulen:
jodobenzen:
Odchylenie standardowe pojedynczego wyniku
nitrobenzen:
toulen:
jodobenzen:
Odchylenie standardowe średniej arytmetycznej
nitrobenzen:
toulen:
jodobenzen:
Przedział ufności:
95% dla k = 2 tstudenta = 4,303
Δ
nitrobenzen: Δ
?
toulen: Δ
jodobenzen: Δ
Stężenia:
C=
Δx ?
nitrobenzen:
?
toulen:
jodobenzen:
5. Wnioski
Przeprowadzone doświadczenie pozwoliło na ilościowe oznaczenie składników mieszaniny, przy wykorzystaniu proporcjonalności pola powierzchni piku do stężenia odpowiedniego składnika mieszaniny.
Różnice w odczytach różnych próbek tych samych roztworów wynikały prawdopodobnie z niedokładnego
odmierzenia mieszaniny benzenu do kolbek, oraz z niedokładnego dopełnienia kolb miarowych do kreski roztworem metanolu. Na końcowy wynik miało wpływ również stosunkowo niskie stężenie poszczególnych składników, oraz czystość kolb użytych do analizy.
Wzory strukturalne:
NITROBENZEN
NO2
TOULEN
CH3
JODOBENZEN
J
4