Определение растворимости вещества

[AnaK]

Добрый день! Подскажите пожалуйста, как объяснить странные результаты определения растворимости (валидны ли они с физико-химической точки зрения)?

 

Мне нужно померить растворимость вещества (В) в данном растворителе (Р). План: приготовить перенасыщенный раствор, отфильтровать и померить количество в фильтрате.

Я кладу в емкость 1г (В) и 3г (Р). Максимально возможная концентрация вещества (если все растворилось) 1/3=0.333 г/г. Все перемешивается. Далее я фильтрую какое-то количество раствора, так что не растворенное вещество не может пройти. У меня получается фильтрат известной массы (например 2г), в который я добавляю ДМСО для разбавления (известное количество, например 5г), затем я в этом конечном растворе определяю количество растворителя (Р) (!не вещества!) с помощью ГХ. В итоге, чтобы узнать количество вещества в фильтрате я вычитаю из общей массы раствора (5+2=7г) количество ДМСО и количество растворителя (определенное ГХ, например 1г). Получается 7-5-1=1г вещества в фильтрате. Получаю растворимость вещества 1г (В) /  1г (Р) = 1 г/г. Может ли такое быть если изначально максимально возможная концентрация была 0.333г? То есть может ли получаться растворимость вещества по этой методике больше чем изначальная концентрация? 

 

[_agrixolus_]

12.05.2022 в 14:11, AnaK сказал:

Я кладу в емкость 1г (В) и 3г (Р). Максимально возможная концентрация вещества (если все растворилось) 1/3=0.333 г/г

имхо массовая доля В) в таком соотношение 1\4 =0.25 или (умножить) на 100% = 25 % вещества...

по растворителю - массовая доля Р)  3\4 = 0.75 в процентном 75%...

приводить надобно к (общему ) весу и растворителя и вещества в данном - это 4 гр... 

а не к 3гр.... или не 1\3=0.333 а 1\4 гр = 0.25 гр В) на 1 гр всего раствора...

а вот для обьемов уже делим на плотность....

растворители по обьему - то разные к одному весу.....

или в ацетоне или в спирте (Жырчике) или воде....

или в кислоте...

Изменено 12 Мая, 2022 в 15:03 пользователем _agrixolus_

[AnaK]

В 12.05.2022 в 16:55, _agrixolus_ сказал:

имхо массовая доля В) в таком соотношение 1\4 =0.25 или (умножить) на 100% = 25 % вещества...

по растворителю - массовая доля Р)  3\4 = 0.75 в процентном 75%...

приводить надобно к (общему ) весу и растворителя и вещества в данном - это 4 гр... 

а не к 3гр.... или не 1\3=0.333 а 1\4 гр = 0.25 гр В) на 1 гр всего раствора...

а вот для обьемов уже делим на плотность....

растворители по обьему - то разные к одному весу.....

или в ацетоне или в спирте (Жырчике) или воде....

или в кислоте...

да, вы правы что изначальная концентрация 0.25 г/г. Стоит заметить, что понятие "растворимость" немного отличается: это масса растворенного вещества деленная на массу растворителя (не раствора). 

Так возможно ли такое, что после фильтрации концентрация увеличивается? По идее это физически невозможно?

Почему то я получаю значение растворимости выше, чем изначальная концентрация.

Конкретные данные:

Изначально кладется 0.1 г вещества и 0.3г растворителя.

Фильтрат (0.22 мкм фильтр): 0.15г.

ДМСО: 1.07г.

Масса растворителя в фильтрате (из хроматограммы): 0.091г.

Итого, масса растворенного вещества в фильтрате должна быть: 0.15-0.091=0.059. 

Таким образом, растворимость вещества равна 0.059/0.091=0.648 г/г. 

Как такое возможно если изначально максимальная концентрация 0.25 г/г? Где может быть проблема? 

[yatcheh]

12.05.2022 в 18:32, AnaK сказал:

Масса растворителя в фильтрате (из хроматограммы): 0.091г.

Итого, масса растворенного вещества в фильтрате должна быть: 0.15-0.091=0.059. 

Таким образом, растворимость вещества равна 0.059/0.091=0.648 г/г. 

Как такое возможно если изначально максимальная концентрация 0.25 г/г? Где может быть проблема? 

 

А каким образом вы при помощи газового хроматографа получили массу растворителя в вашей навеске?

Насколько я понимаю, хроматограмма вам даёт относительное содержание компонентов, тогда тут возникает вопрос о калибровке детектора, если вы используете ДМСО в таких количествах. И ПИД, и катарометр по ДМСО калибровать надо. Нет ли тут элементарной методической ошибки?

Изменено 12 Мая, 2022 в 16:02 пользователем yatcheh

[AnaK]

Я использовала ГХ-ПИД и делала калибровку по растворителю (в ДМСО), в 5 концентрациях и двух независимых повторах.

Пробовала делать контроль без вещества: только растворитель пропускаю через фильтр, разбавляю, меряю - показывает количество растворителя с ошибкой 5%. 

Другой контроль: без фильтрования вещества (и изначально точно отвешенными массами и в расчете на то что абсолютно все растворилось): метод дает массу растворителя с ошибкой 4%, количество растворенного вещества с ошибкой 9%, в конце концов ошибка значения растворимости около 12%. Но эти 12% все же не объясняют результаты. 

[yatcheh]

12.05.2022 в 19:18, AnaK сказал:

Я использовала ГХ-ПИД и делала калибровку по растворителю (в ДМСО), в 5 концентрациях и двух независимых повторах.

Пробовала делать контроль без вещества: только растворитель пропускаю через фильтр, разбавляю, меряю - показывает количество растворителя с ошибкой 5%. 

Другой контроль: без фильтрования вещества (и изначально точно отвешенными массами и в расчете на то что абсолютно все растворилось): метод дает массу растворителя с ошибкой 4%, количество растворенного вещества с ошибкой 9%, в конце концов ошибка значения растворимости около 12%. Но эти 12% все же не объясняют результаты. 

 

Будем оставаться на позициях материализма, и факт совершения чуда решительно отвергнем.

Второй вопрос возникает - какова роль ДМСО в этом процессе? Из ваших объяснений я так понял, что навеску вашего раствора вы разбавляете ДМСО и полученную смесь(!) вкалываете. При этом у вас вещество B - принципиально нелетучее, иначе вы могли бы непосредственно его наблюдать. Если растворённое вещество у вас садится на колонку, то часть растворителя будет размазана, и пик его будет фальшивым. Я уж не говорю, что колонка будет запорота.

Или же роль ДМСО - осаждение растворённого вещества, тогда смесь эту надо повторно фильтровать, и уже фильтрат вкалывать.

[_agrixolus_]

12.05.2022 в 18:32, AnaK сказал:

Как такое возможно если изначально максимальная концентрация 0.25 г/г? Где может быть проблема?

вы знаете - я точно не в курсах что у вас и как там....

но думаю точняковское" - массовое содержание веществ солей - мерять надобно по плотности....

Точно определенный обьем взвешивать и делить....

и по таблицам смотреть.... если есть в нете.... но это имхо....

[AnaK]

В 12.05.2022 в 18:56, yatcheh сказал:

 

Будем оставаться на позициях материализма, и факт совершения чуда решительно отвергнем.

Второй вопрос возникает - какова роль ДМСО в этом процессе? Из ваших объяснений я так понял, что навеску вашего раствора вы разбавляете ДМСО и полученную смесь(!) вкалываете. При этом у вас вещество B - принципиально нелетучее, иначе вы могли бы непосредственно его наблюдать. Если растворённое вещество у вас садится на колонку, то часть растворителя будет размазана, и пик его будет фальшивым. Я уж не говорю, что колонка будет запорота.

Или же роль ДМСО - осаждение растворённого вещества, тогда смесь эту надо повторно фильтровать, и уже фильтрат вкалывать.

Да, вы все верно поняли. Вещество В нелетучее и неопределяемое на ГХ. Оно скорее всего остается в септуме при инжектировании или размазывается в начале колонки...ее кончик (точнее начало) потом можно отрезать ? 

Причины разбавления фильтрата с помощью ДМСО: 1. малое количество фильтрата (0.05г недостаточное количество для образца, надо в чем то растворить, а больше сделать не получается - уж больно ценное вещество В) 2. очень большая вязкость фильтрата, выглядит практически как гель! Такую ерунду вкалывать тоже не особо здорово (вся игла уделается). 

 

Проблема еще и в том, что растворитель кипит свыше 200С и так просто его не удалить. Конечно можно было бы подключить вакуум и температуру, но это много мороки для 0.05г и таких образцов еще около 20... Поэтому придумала такой метод, а теперь пытаюсь понять адекватен ли он.

В 12.05.2022 в 19:48, _agrixolus_ сказал:

вы знаете - я точно не в курсах что у вас и как там....

но думаю точняковское" - массовое содержание веществ солей - мерять надобно по плотности....

Точно определенный обьем взвешивать и делить....

и по таблицам смотреть.... если есть в нете.... но это имхо....

Это да....да вот только у меня растворители нетривиальные совсем, некоторые твердые при комнатной температуре, данным по ним нет совершенно, кое-как в принципе удалось найти эти химикаты. Более того вещество В очень крупное, скорее как небольшой органический полимер из 20 звеньев, нежели соль.

Изменено 12 Мая, 2022 в 21:12 пользователем AnaK

[AnaK]

Может ли быть такое, что формируются наночастицы вещества, которые идут через фильтр (0.22 мкм) и в то же время не являются растворенными. Параллельно с этим, растворитель как-то застревает на фильтре (потому что изначальный раствор супер концентрирован, выглядит как гель)?

[yatcheh]

13.05.2022 в 11:32, AnaK сказал:

Может ли быть такое, что формируются наночастицы вещества, которые идут через фильтр (0.22 мкм) и в то же время не являются растворенными. Параллельно с этим, растворитель как-то застревает на фильтре (потому что изначальный раствор супер концентрирован, выглядит как гель)?

 

Т.е. при фильтровании осадок проходит через фильтр, а раствор - нет. Занятное явление.

Мохбыть всё-таки он просто не весь и не сразу испаряется после укола? И пик его - это не всё вещество?