TP 13 Cromatografía de Intercambio Iónico

Universidad Nacional de La Plata
Licenciatura en Química
Química Analítica III
TP 13
Cromatografía de Intercambio Iónico
Introducción
El intercambio iónico es el intercambio reversible y estequiométrico de iones entre una fase
sólida y una fase líquida.
En las cromatografías vistas anteriormente el equilibrio asociado al fenómeno de retención
involucra a cada analito individualmente en una fase u otra. En equilibrios entre iones en solución
esto no es posible dado que estamos sujetos a la condición de electroneutralidad que exige que para
cada catión haya un anión y viceversa.
Si nos interesa separar analitos catiónicos deberemos utilizar una fase estacionaria que
contenga sitios activos negativos, los cuales deberán encontrarse unidos a algún catión que mantenga
la electroneutralidad. Este catión deberá ser desplazado por nuestro analito para establecer el equilibrio
y unirse al sitio aniónico de la fase estacionaria.
De manera análoga, para separar aniones deberemos utilizar fases estacionarias con cargas
fijas positivas que se encontrarán unidas a algún anión encargado de mantener la electroneutralidad, y
que será desplazado por nuestro analito para el establecimiento del equilibrio.
Por esta razón, si bien podemos plantear teóricamente equilibrios individuales entre algún ion libre y
un contraión fijo, por ejemplo:
-
KH =
-R- + H+ ⇄ -R-:H+
+
+
[−R :H ]
+
[−R ] [H ]
o
-
-R + Na ⇄ -R :Na
-
+
-
+
[−R : Na ]
K Na =
+
[−R ][Na ]
+
+
en la práctica no existirán tales equilibrios por separado sino que solamente podrá existir la sustitución
de un ion por otro originando un equilibrio de intercambio iónico:
-R :H + Na ⇄ -R :Na + H
-
+
+
-
+
+
E
+
Na
H+
[−R - : Na + ][Na + ] K Na
=
=
[−R - : H+ ][ Na+ ] K H
+
+
Recordemos que en el resto de las técnicas separativas la “selectividad” es, entre otras cosas, el
cociente entre la constante del equilibrio de separación de un analito respecto de la constante de otro
analito. De manera análoga, en intercambio iónico a “E” se lo llama “coeficiente de selectividad”. En
el ejemplo anterior sería el coeficiente de selectividad de intercambio de protones por iones sodio. Las
razón por la que E no es directamente selectividad es que en realidad las “constantes” de equilibrio
involucradas no son “constantes” sino que son “coeficientes” de distribución ya que varían con la
cantidad de iones sustituidos. Para visualizarlo de modo gráfico, intercambiar el primer catión no
cuesta lo mismo que intercambiar el segundo ni el tercero:
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Para poder realizar algún tratamiento matemático se utilizan los coeficientes de selectividad que se
obtienen cuando el grado de intercambio tiende a cero, y se consideran válidas hasta saturaciones
menores al 5% del total de sitios de intercambio activos.
Por otra parte, el equilibrio considerado es el mas simple ya que tomamos un intercambio entre dos
iones monovalentes. Para un intercambio genérico de sitios protonados por cualquier catión con
valencia +n la reacción es :
-
-R :H + 1/n M ⇄ -R :M
-
+
+n
-
+n
1/n
+H
+
E
+n
M
H+
=
+n
+
[−R : M1/n ][ H ]
-
+
+n 1/n
[−R :H ][M ]
donde la estequiometría y la constante se expresó por miliequivalente de protones
Los equilibrios teóricos de unión de iones individuales a contraiones fijos en la fase
estacionaria dependen de la fuerza o energía de unión de los iones. Para ello se observa la acidez o
basicidad de Lewis, es decir, la capacidad de atraer u ofrecer electrones al contraión. En el caso de los
cationes, serán mas ácidos cuanto mayor sea la carga y menor el radio iónico. Esto es lo que
llamamos, poder polarizante. El catión Fe+3 es pequeño y con varias cargas positivas y por ello es
fuertemente ácido (de Lewis) y muy polarizante. El catión Rb+ tiene una sola carga y tiene un radio
iónico mucho mayor, con lo cual se dice que es débilmente ácido y poco polarizante. Bajo este criterio
se pueden establecer escalas de poder polarizante de un catión respecto de otro. Por ejemplo, el poder
polarizante empírico en orden creciente es:
Cationes Monovalentes:
Li+>H+>Na+>NH4+>K+>Rb+>Cs+>Ag+>Tl+
Cationes Divalentes:
Mg++>Zn++>Co++>Cu++>Cd++>Ni++>Mn++>Ca++>Sr++>Pb++>Ba++
Cationes Trivalentes:
Fe+++>La+++>Ce+++>Cr+++
Para el caso de aniones la energía de unión depende de su basicidad de Lewis o capacidad para
compartir electrones, lo cual denominamos polarizabilidad. A mayor cantidad de carga negativa y
mayor radio iónico los electrones de la última capa serán mas susceptibles a ser atraídos por cationes y
formarán uniones mas fuertes. Si los ordenamos en una escala en polarizabilidad creciente:
F->OH->Cl->CN->Br->NO3->I->SCNLa combinación de un catión muy polarizante y un anión muy polarizable resultará en energías de
enlace altas y constantes de unión elevadas, lo cual explica las elevadas constantes de formación de los
complejos de hierro y tiocianato.
Durante una separación por intercambio iónico en la fase móvil se utilizará un electrólito que formado
por un ion que será el contraión de los sitios activos de la fase estacionaria y otro ion que se mantendrá
como contraión de nuestro analito.
El fenómeno de intercambio iónico sucede en en la naturaleza cuando el agua permea a través del
suelo, agregando o quitando iones. En la práctica un lecho intercambiador puede utilizarse para
desionizar agua o para llevar a cabo una separación cromatográfica como la que realizaremos en el
laboratorio. Para desionizar agua se utilizan dos columnas sucesivas, una intercambiadora de aniones y
otra intercambiadora de cationes. Dado que cada una de ellas funcionará como trampa de iones
interesa que los sitios de intercambio establezcan enlaces fuertes de modo tal que los iones en solución
se unan irreversiblemente a los sitios intercambiadores fijos. Para intercambiar aniones se utilizaran
lechos con cationes altamente polarizantes activados con iones hidroxilo que serán liberados en el
fenómeno de intercambio y se mantendrán en solución con los cationes de la solución. La solución que
eluye es alcalina dado que tiene mezcla de cationes e hidroxilos. A continuación se utiliza un lecho de
aniones altamente polarizables activados con protones. Los cationes de la solución se intercambian
con los protones y quedan unidos a los sitios fijos del lecho, mientras que los protones se liberan
estequiométricamente neutralizando la solución. El orden de los lechos a utilizar no cambia el
producto final (agua pura), pero cambia el pH de la solución intermedia. Dado que muchos hidróxidos
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son insolubles generalmente primero se quitan los cationes y luego los aniones. La regeneración de los
lechos intercambiadores fuertes se lleva a cabo con ácidos fuertes (HCl) o con hidróxidos fuertes
(NaOH) sin introducir la elución de un activador en la siguiente columna.
Para realizar separaciones cromatográficas no nos resulta útil que los iones del lecho formen uniones
muy fuertes ya que deseamos que los iones vayan eluyendo en tiempos razonables. Esto se regula con
el tipo de iones fijos utilizados y el electrólito elegido para la fase móvil.
Fases Estacionarias
Las fases estacionarias empleadas comercialmente pueden clasificarse de dos maneras. En función de
las energías de unión o poder polarizante o polarizable:
- Fuertes: sitios fijos de Aniones muy Polarizables o Cationes muy polarizantes
- Intermedios
- Débiles: sitios fijos de aniones poco Polarizables o Cationes poco polarizantes
Según su naturaleza química:
1- Intercambiadores Inorgánicos
2- Polímeros Sustituidos (resinas)
3- Geles
1- Entre los intercambiadores inorgánicos mas utilizados se encuentran las Zeolitas que son alúmino
silicatos complejos de origen mineral y que activados con ácidos sirven como intercambiadores
catiónicos fuertes. Son baratos y se utilizan para armar desionizadores de agua a gran escala. En menor
medida pueden utilizarse alúmina y sílice.
2- Las resinas son polímeros lineales de estireno entrecruzados con divinilbenceno.
Tanto el monómero base como el entrecruzador (crosslinker) proveen de anillos aromáticos que
pueden ser funcionalizados con diversos grupos funcionales intercambiadores. El porcentaje de
crosslinker cambia las propiedades de rigidez estructural de la resina y puede variar el grado de
sustitución con grupos funcionales. A mayor porcentaje de divinilbenceno mayor rigidez estructural. A
modo de ejemplo, la empresa DOW llama a sus resinas “DowEx” o “DIonEx” y el porcentaje de
divinilbenceno lo rotula con un signo “x”. Así, una resina Dowex x4 contiene 4%p/p de
divinilbenceno, Dowex x8 tendrá 8% y así sucesivamente hasta un máximo de 16%.
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Las resinas pueden ser sustituidas con distintos grupos funcionales:
Para Intercambio Aniónico fuerte:
- N(CH3)4+
Para Intercambio Aniónico intermedio o débil: - NHR2+ donde las longitudes de cadena de R varían
la fuerza como intercambiador
Para Intercambio Catiónico fuerte:
Para Intercambio Catiónico intermedio:
Para Intercambio Catiónico débil:
- SO3- PO3H- COO-
3- Los geles derivan de polímeros naturales sustituidos, generalmente polisacáridos. Se utilizan
celulosas, poli-glucosas entrecruzados con glicerol, dextranos, agarosas. Generalmente es
tecnológicamente dificultoso obtener diámetros de poro pequeño y por ello se utilizan solamente para
separaciones de macromoléculas biológicas. La Sepharosa es de uso corriente en biología molecular a
escala preparativa.
En la siguientes tablas se listan factores de selectividad para diversos cationes en resinas con
diferentes proporciones de crosslinker
Catión
% Divinilbenceno
x4
x8
x16
1
1
1
1.30
1.26
1.45
1.49
1.88
2.23
1.75
2.22
3.07
2.09
2.63
4.15
Rb+
2.22
2.89
4.19
+
2.37
2.91
4.15
+
4.00
7.36
19.4
5.20
9.66
22.2
Li
+
H+
Na
+
NH4
+
+
K
Cs
Ag
Tl
+
Estos son factores de selectividad para el intercambio de los cationes de la primera columna pero
¿intercambio por cual?
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En la siguiente tabla se muestran los coeficientes de selectividad para algunos aniones en una resina
adecuada:
X
Anión
ECl
F-
0.09
OH-
0.09
Cl
-
1
-
2.8
3
3.8
Br
NO
I-
8.7
ClO
¿Cómo calcularía
¿Cómo calcularía
Cl -
EX
E
IOH
-
4
por ejemplo
10
F-
ECl ?
-
?
Capacidad de un lecho Intercambiador
La capacidad se define como la cantidad de sitios iónicos fijos por unidad de peso seco o de
volumen. El intercambio iónico es un fenómeno de superficie y por ello la cantidad de sitios
intercambiadores dependerá del grado de funcionalización en el caso de intercambiadores sintéticos
(resinas y geles) y de la superficie específica del lecho. A mayor porosidad mayor superficie.
Si prestamos atención a la definición de capacidad podemos observar que pueden aparecen
inconsistencias. Si queremos utilizar la definición capacidad dada en miliequivalentes por gramo de
fase estacionaria seca (meq/g):
Qw =
neq
ws
donde neq indica número de equivalentes y ws son los gramos de resina activada y seca. Normalmente
la resina se pesa antes de suspenderse en agua e hidratarse. Pero ésta podría haberse secado
conteniendo diferentes tipos de contraión obteniéndose el mismo número de equivalentes en un peso
total diferente en caso de que se haya utilizado un contraion u otro. Por ello siempre debe especificarse
con que contraión se seca la resina. Generalmente las resinas catiónicas se activan con ácidos y pueden
secarse activadas en estado protonado. Las resinas aniónicas es común activarlas con cloruros o con
iones hidroxilo y almacenarlas secas bajo alguna de esas dos formas.
Si intentamos utilizar la capacidad en miliequivalentes por unidad de volumen tenemos que:
Qv =
neq
vt
en este caso también encontraríamos inconsistencias dado que los iones siempre van acompañados de
una esfera de hidratación, la cual queda incluida en la resina ya que ésta cuenta con sus contraiones
hidratados. Como regla general los cationes mas polarizantes se hidratan con esferas de coordinación
mayores y su agua de hidratación queda formando parte del volumen total de fase estacionaria. Por
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ello la misma cantidad de resina de intercambio catiónico en estado protonado ocupa un volumen
mucho mayor que en estado sódico. Aclaremos los diferentes volúmenes que manejaremos:
Vt: volumen total: lecho hidratado+fase móvil. Se calcula con la longitud y el diámetro del tubo.
V0: volumen muerto o de fase móvil. Se obtiene con t0
Vs: volumen de resina activada e hidratada. Se obtiene por diferencia entre los dos anteriores
Vt = Vs - V0
En función de estos volúmenes conviene definir algunos parámetros que permitirán convertir la
capacidad en peso en capacidad en volumen.
 : sigue siendo la relación de fases, o sea, Vs/V0. 1/(1+)=Vt/Vs
h
s : gramos de fase estacionaria húmeda por ml de fase estacionaria húmeda, ( w s / V s ).
*: gramos de fase estacionaria seca por ml de columna rellena, ( w s/ V t ).
h
n
w
n
w w V
1
Qv = eq · s =Qw · *= eq · hs · s · s =Q w · XS · s ·
ws V t
ws ws V s V t
1
Coeficiente de partición en peso
Anteriormente mencionamos al coeficiente de equilibrio o partición de un ion individual. Sin
embargo, el lecho intercambiador es un sólido, por tanto en ese caso utiliza una concentración en
milimoles por gramo de resina mientras que para los iones en solución serán milimoles por ml de
solución intersticial:
K w=
[M] WR
[M ]S
donde [M]WR es la concentración por gramo de resina mientras que [M]S es la concentración
normal en el líquido intersticial. Dado que el coeficiente vale solo para saturación tendiendo a cero la
actividad de la resina sólida (hipotética) sin catión sería unitaria y por ello se omitió en este
coeficiente. Si se conoce la capacidad de la resina, la concentración del ion que en la práctica se
intercambiará por nuestro analito, y su coeficiente de selectividad podría calcularse el coeficiente
válido para determinadas condiciones. Supongamos que la resina está activada inicialmente con iones
hidrógeno:
K w=E
Mn
+
nH
·

[M] WR
[ M]S
n

=E
n
M1/n
+
H
·
[M] WR
[M ]S

n
Para intercambios entre iones de distinta carga, el coeficiente de distribución depende en buen grado
de la concentración iónica de la solución externa.
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Separación por contacto discreto (batch)
En operaciones en batch, la técnica consiste en colocar simplemente la resina dentro de la solución de
contacto permitiendo que se establezca el equilibrio mediante agitación y tiempo de espera apropiados.
Luego se elimina la fase solución por centrifugación. El coeficiente de partición por sí solo no da
información acerca de la proporción de un ion absorbido por el intercambiador. Para una información
más específica se necesitan conocer las cantidades de resina (en g) y de solución (en ml) para obtener
la cantidad total de ion en la resina y en la fase solución y poder calcular así el factor de capacidad k':
k '=K w
wr [ M]WR wr nR
=
=
V 0 [M]S V 0 nS
donde, Wr es el peso de la resina seca y V0 el volumen de solución. El grado de intercambio que tiene
lugar en una separación batch está limitado por la selectividad de la resina. La absorción completa de
un ion por parte de la resina puede producirse cuando Kw > (V0 / Wr)/1000. Bajo condiciones prácticas,
un ion puede ser absorbido si Kw >10000 y quedará en solución cuando Kw < 1/100. Estas
consideraciones son válidas siempre que los intercambios generen en todos los casos especies iónicas
solubles ya que, de lo contrario, si los productos de reacción son electrolitos débiles, compuestos no
disociados o sólidos muy poco solubles, el intercambio procede cuantitativamente, de forma
independiente a esos límites, en la medida que haya un exceso de funciones de intercambio con
respecto a la relación estequiométrica.
Cromatografía de intercambio iónico
La cromatografía de intercambio iónico consiste en separar especies iónicas de igual signo, en
una columna cargada con una resina intercambiadora con funciones fijas de signo contrario,
aprovechando los diferentes coeficientes de selectividad. Para ello se carga una columna con una
suspensión acuosa de la resina, la que debe mantenerse permanentemente cubierta de fase líquida (se
carga en suspensión totalmente hidratada para evitar explosión de la columna por hinchamiento de la
resina y se mantiene cubierta de líquido para evitar formación de vías de aire). Generalmente se
procede por la técnica denominada elusión, en la que la introducción de la muestra (solución que
contiene los iones a separar) se realiza colocando una fina banda de la misma en la parte superior de la
columna. Luego, los iones son arrastrados en sentido descendente mediante el pasaje de un eluyente
adecuado, en una serie de procesos de intercambio. Si los coeficientes de los iones de la muestra
difieren suficientemente, cada ion viajará por la columna con diferente velocidad y emergerá como
una banda distinta.
Parámetros de retención en intercambio iónico.
En operaciones en columna se introduce un nuevo parámetro: coeficiente de partición en
volumen:
KV =
[M ]R
[M]S
En este caso la concentración de M en la resina [M]R se da en miliequivalentes por mililitro de lecho,
incluyendo resina y solución intersticial.
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La relación entre ambos coeficientes de partición (en peso y en volumen) está dada por:
K v =K w ·
wr
1
=K w · *=K w · X S · s ·
Vt
1
Luego, el factor de capacidad puede calcularse fácilmente como:
k '=K V 
En la técnica de elución, si se grafica la concentración del ion metálico a la salida de la columna en
función del volumen de eluyente se obtiene un cromatograma de picos gaussianos cono en cualquier
otra cromatografía. La resolución, eficiencia, número de platos teóricos y altura equivalente de plato
teórico se calculan de igual manera.
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Parte 1: Determinación de la Capacidad de una Resina
Objetivo
Determinar la capacidad de una resina de intercambio iónico (catiónico).
Fundamento
Se hará circular una solución de NaCl a través de una columna rellena con una cantidad definida de
una resina de intercambio catiónico activada (totalmente protonada) hasta saturación de los sitios de
intercambio con iones Na+. El intercambio hace que los iones Na+ de la solución inicial queden
retenidos mientras los iones H+ son liberados a la fase móvil y eluyen pudiendo ser cuantificados
mediante una simple titulación ácido-base. Mientras la resina actúa intercambiando Na+ por H+ se
introduce NaCl y se obtiene HCl, lo cual puede detectarse midiendo el pH de la solución. Cuando la
resina se satura comienza a eluir NaCl y el pH del eluyente es neutro.
Procedimiento
Disponer el tubo de vidrio en el soporte en posición vertical y cerrar el tubo de goma inferior
con una pinza de Mohr y llenar con AD hasta 3⁄4 de su altura total.
Se entregará la resina pretratada y activada de manera tal que todos los sitios de intercambio se
encontraran protonados.
Colocar la resina suspendida en AD en una probeta. Dejar sedimentar, medir el volumen del
sólido y anotarlo.
Volver la resina al un vaso de precipitado y trasvasarla a la columna dejando drenar líquido a
un vaso de descarte y manteniendo el nivel de líquido a mas de 5 cm por encima de la superficie de
resina sedimentada. Regular el caudal a unas 20 gotas por minuto (1 gota cada 3 segundos).
NUNCA DEJAR QUE EL NIVEL DEL LIQUIDO QUEDE POR DEBAJO DE LA RESINA.
Sustituir el vaso de precipitado por un Erlenmeyer de 500 ml para recoger el eluyente a titular
y comenzar el agregado de NaCl 5% manteniendo el caudal. Agregar una nueva porción de solución
de entre 10 y 20ml cada vez que el líquido desciende a menos de 5 cm por sobre la superficie de la
resina.
Ir comprobando el pH del eluyente. Cuando el pH se vuelve neutro suspender el agregado de
solución de NaCl, reemplazar el Erlenmeyer por un vaso de precipitados de descarte y mantener flujo
de AD para lavar la resina.
Trasvasar la resina a la probeta y, una vez sedimentada, medir su nuevo volumen. Luego
volverla al vaso de precipitado y regenererla con HCl 3 M.
El eluido recogido en el Erlenmeyer se titula con solución valorada de NaOH y calcular la
capacidad de la resina en meq/g de resina.
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Parte 2: Separación de Cu++ y Co++ de una Mezcla
Objetivo
Separar Cu++ y Co++ de una solución mezcla por cromatografía de intercambio iónico empleando una
resina de intercambio aniónica y cuantificar cada uno de los iones por espectrofotometría UV/Vis.
Fundamento
En esta parte se hace pasar una solución que contiene la mezcla de iones como complejos clorurados
por una columna de intercambio aniónico. Se eluirán selectivamente variando la concentración de HCl
en el eluyente aprovechando diferencia en las constantes de estabilidad de los complejos originalmente
retenidos.
Usando resinas de intercambio aniónico pueden separarse iones di y trivalentes en mezcla. La mayoría
de los cationes forman complejos iónicos con el cloruro, en mayor o menor extensión, según :
M+n + mCl- ⇆ MClmn-m
(1)
Cuando m > n, el ión complejo es un anión y como tal puede ser retenido por una resina aniónica. La
distribución del ion metálico entre las formas catiónicas y aniónicas quedan determinadas por la
concentración de cloruro. Para bajas concentraciones de cloruro la especie predominante será M +n ,
mientras que para altas concentraciones la forma predominante será la de complejo aniónico. Como
los diferentes metales tiene distintas constantes de estabilidad para sus complejos clorurados se
observa que, por ejemplo, mientras Zn+2 en HCl 6 M se encuentra como ZnCl4-2, el Ni+2 se
encuentra en forma catiónica.
Si una mezcla de metales (p. Ej. : Fe+3, Mn+2, Co+2, Zn+2, Ni+2 y Cu+2) se encuentran en HCl 12 M,
todos ellos estarán como anión excepto el níquel. Si dicha mezcla se introduce en una columna de
intercambio aniónico todos los metales serán retenidos (bajo la forma de sus complejos clorurados), a
excepción del níquel. Este pasará a través de la resina y será fácilmente separado.
Si luego se pasa HCl 6 M por la columna, el complejo de cobalto (cuya constante de estabilidad es tal
que se encuentra como catión en esas condiciones), será desorbido y eluirá. De la misma manera cada
uno de los metales puede eluírse por disminución gradual de la concentración de cloruros y
consiguiente pasaje de los complejos aniónicos a cationes no retenidos. El zinc, que forma los
complejos mas estables, requiere muy baja concentración de cloruro para pasar a la forma catiónica;
por lo tanto será el último en salir de la columna. En la fig (I) se muestran concentraciones relativas de
cloruro, para las cuales eluye cada ión.
La Fig. (II) muestra las curvas carácterísticas de absorción de los iones arriba mencionados y sirve
para predecir separaciones cromatográficas. D es la ‘relación de distribución’ (para un ión) entre la
fase líquida y la fase estacionaria (resina). De la observación de las curvas puede apreciarse que para
la concentración de HCl en que D alcanza su máximo valor para el Co+2, es mínima para el Cu+2.
En el trabajo práctico se trabajará con una mezcla de cobre y cobalto y, en este caso, eluye primero el
Co++ mientras que Cu++ queda retenido y puede ser eluido cambiando la concentración de HCl
empleado como eluyente.
La resina (aniónica) usada será la Dowex 2x8. Esta resina tiene buena capacidad y la ventaja de no
ser fuertemente coloreada lo cual permite la observación del progreso de la separación. La banda de
cobalto es de color turquesa y la de cobre es amarilla.
Una vez eluídos los dos iones, se hace su determinación cuantitativa por espectrofotometría (método
adecuado para las bajas concentraciones con las que se trabaja), aprovechando la formación de
complejos coloreados, por parte de los mismos. Los complejos que se forman para la determinación
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espectrofotométrica son el ya conocido Cu(NH3)4+2 de color azul y el [Co(SCN)4]-2 que en acetona ve
exaltado su color turquesa:
Co+2 + 4SCN- → [Co(SCN)4]-2
Cu+2 + 4NH3(ac)→ [Cu(NH3)4]+2
Procedimiento
Separación
- Tratar una cantidad suficiente de resina Dowex X8 con HCl 4 M, para eliminar impurezas, en un
vaso de precipitados. Lavarla con porciones sucesivas del ácido y con ella rellenar una columna de
modo tal que no queden canales o burbujas de aire en su interior.
- Drenar el líquido hasta que el nivel del mismo esté justo sobre el nivel de la resina, regulando a su
vez, el caudal en 1-1,5 ml cada 10 min.
- Pipetear 0,50 ml de muestra y sembrarla muy cuidadosamente sobre la resina, evitando que se
produzca agitación en la superficie de la misma.
- Una vez que la muestra ingresó a la columna y cuando el nivel de fase líquida alcanza ajustadamente
al de resina se comienza a agregar HCl 4 M. Inicialmente en pequeñas alícuotas y dejando que
disminuya el nivel, y luego incrementar los volúmenes cuidando de no alterar la superfície. Cuando la
banda azul de cobalto se aproxima al extremo inferior de la columna se reemplaza el vaso de
precipitados de descarte por un matraz de 100,00 ml, recogiendo el eluído hasta que haya
desaparecido la banda azul. Reservar el matraz.
- Cambiar la concentración de eluyente y usar HCl 1 M, para desestabilizar el complejo de cobre
(banda amarilla) y eluirlo de la columna. Cuando esta banda llegue al extremo inferior de la columna
recoger en un matraz de 25,00 ml.
Desarrollo del color
Cobalto :
- Llevar a volumen con AD en el matraz donde se recogió la banda correspondiente.
- Tomar de allí una alícuota de 10,00 ml y transferirla a un matraz de 25,00 ml
- Agregar 2,5 ml de tiocianato de amonio saturado y enrasar con acetona, agitando
(para evitar la formación de emulsión blanca). Si es necesario intercalar con pequeños volúmenes de
AD.
- Preparar cinco soluciones patrón a partir de una solución madre de Co++ provista.
- Leer a 610 nm la absorbancia de la muestra y de soluciones patrón de calibración
preparadas de la misma manera midiendo contra un blanco de reactivos.
- Determinar la concentración de cobalto en la mezcla original de Cu y Co.
Cobre :
- A la solución recogida en el matraz agregar NH3 6 M hasta desarrollo del color azul
y enrasar con AD.
- Preparar cinco soluciones patrón a partir de una solución madre de Cu++ provista.
- Leer a 610 nm la absorbancia de la muestra y de soluciones patrón de calibración
preparadas de la misma manera midiendo contra un blanco de reactivos.
BIBLIOGRAFÍA
Dean, J., ‘ Chemical Separation Methods’ , Van Nostrand Reinhold Co. (1969)
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