Решение: Интерпретация хроматограммы
Статья к заданиюАдсорбционная хроматография
Адсорбционная хроматография
В настоящее время при проведении анализа качества воды широко используется хроматографический метод. Идея, на которой основывается этот метод, очень проста: смесь веществ, которую желают разделить, вместе с растворителем пропускают через стеклянную трубку, заполненную веществом, по-разному адсорбирующим компоненты смеси, – адсорбентом.
Отдельные компоненты смеси перемещаются по колонке с адсорбентом с различной скоростью, проходя за одинаковое время разные отрезки пути. Процесс проводят до тех пор, пока компоненты образца не выйдут один за другим из колонки. Фиксируют последовательность выхода веществ с помощью специального детектора, который выдаёт результат в виде кривой – хроматограммы (см. рисунок).
Высота пика соответствует максимальной скорости выхода вещества из колонки, а площадь пика характеризует относительное содержание компонента.
При исследовании пробы воды методом ионообменной хроматографии получена хроматограмма, изображённая на рисунке. Оцените правильность приведённых утверждений.
Решение по шагам
4 шагаНа хроматограмме указаны ионы щелочных металлов $\mathrm{Li^+}$, $\mathrm{Na^+}$, $\mathrm{K^+}$, $\mathrm{Rb^+}$ и $\mathrm{Cs^+}$, а также ион аммония $\mathrm{NH_4^+}$. Поэтому утверждение о наличии только солей щелочных металлов неверно.
Относительное содержание вещества определяется площадью пика. Пики, соответствующие $\mathrm{Na^+}$ и $\mathrm{K^+}$, имеют примерно одинаковые площади, поэтому второе утверждение верно.
По горизонтальной оси время указано в минутах. Разделение компонентов происходит примерно за 25 минут, а не за 30 секунд.
Все рассматриваемые ионы однозарядные. Ион $\mathrm{Cs^+}$ выходит из колонки последним, значит, он удерживается сильнее и имеет наименьший размер гидратированного иона среди представленных.
1 — неверно; 2 — верно; 3 — неверно; 4 — верно.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать присутствие иона $\mathrm{NH_4^+}$ на хроматограмме.
Сравнивать только высоты пиков вместо их площадей.
Путать минуты с секундами при чтении оси времени.
Считать, что более поздний выход означает больший размер гидратированного иона.