Elektrophorese der halogenokomplexe von Hg(II), Bi(III), Cd(II), Pb(II) und -Cu(II)

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ANALYTICA

VOL. 17 (1957)

CIIIMICA ACTA

ELEKTROPHORESE I>ER HALOGENOKOMPLEXE Hg(tI), Bl(III), Cd(II), Pb(II) UND -Cu(LI) 1. CI-ILOl~OKOMPI,EXE

Inslalut

, ,Ntrdrr

VON

IN CHLOl~~~fASSERSTOT;~SAU1~E

Uo’;ltovt~“.

EINLEI

Zngrcb,

fivoutren

(Jugoslawren)

fUNG

Mxcrtx~ trcnntc durch Hochspannungsclektrophoresc Cu-Cd in roe/.-rgcr Essigsaurc. L~:u~.r~el
S.

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17 (r957)

ELEKTROPKORESE DIE

STARKSTROM-

VON UND

KALOGENOKOMPLEXEN.

I

+77

HOCHSPANNUNGSAPPARATUR

Eme fir unsere Zwecke geeignete Apparatur muss unter relatlv sehr hohen Stromlelstungen bis ubcr 50 Watt fur I cm Paplerstrclfenbreite, bzw mlt Stromdichten bis I 50 mA/cm, den folgendcn Anforderungen genugen : I. Dlc Temperatur sol1 von Versuch zu Versuch mbglichst konstant gchaltcn werden trotz erhebhchen LcrtfYhlgkeitsvergrosserungen m der Rlchtung dcr wachsendcn Konzcntratloncn des Tragcrelektrolyts, bzw. dcs komplcxlerenden Rcagens. 2. Die Vcrdunstung vom Papler aus sol1 vollkommen verhmdert wcrdcn, well such sonst Konzentratlonsgradlenten, Gradlenten der elcktrrschen Feldstarke und Gradlentcn der Tragerelektrolytgeschwvmdlgkert am Filtrlerpapierstrelfcn ausbllden*-0. Ausscrdcm muss die Apparatur such ebcnsogut mlt hohen Spannungen, bls zu S kV, arbciten konnen. Zum Un terschled von Nlcderspannungsund Hochspannungselektrophorese mochten wlr dlese Arbeitswelse als Starkstromelcktrophoresc bezelchnen. Alle bisher aus der Lltcrntur uns bckannten Apparaturen genugen diesen Anforderungen nicht Die Apparaturen, dre zwlschen Glasplattcn arbelten, versagcn wcgen ungcnugender Kuhlung und Dichtung. Die Hochspannungsapparaturen nach WERNER UND WESTPI~AL~, und WIELAND UND PFLEIDEREI$O mit sohlegektihltcr Untcrlage fur das Paprer smd hochstens nur ftir schwachc TrSgcrelektrolyte rn den notwcndigcn llohcn Konzentratloncn vcrwendbar, ausscrdem besteht noch die Cefahr dcr Vcrdunstung. BeI dcr Hochspannungsapparatur nach ;MICHL~ besteht zwar kelne C;efahr der Vcrdunstung, doch 1st die KClhlung der Paprerstrelfcn ungcnugcnd wegen Mange]

Abb I Schcmntlschc Wnlcrgnbc dcr Apparatur fur Stnrkstromund Hochspannungsclcktropl~orcsc. Baumatcrlnl gcschwolsstes PVC Auucro Abmcssungcn tinge IOO cm. HOhe 24 cm und Brotc 14 cm ErklPrung dot Zelchcn I husscrcs GcfJs~. z Inncrcs Gcfass, 3 ElcktrodcnrSumc mlt dc~ Crundclcktrolytlbsung. 4 Elcktrodcngcftis aus Glas mlt Platlndrnhtclcktrodcn, 5 Dcr Flltrlcrpaplcrstrclfcn, 6 Saugaffnungcn fur tlav Kuhlm~ttel. 7 Druckbffnungcn fur das Kuhlmlttcl, 8 Untcrstuttung dcs Papicrstrcrfcns aus Glas, Q Ccwlcht aus Skis zur Spnnnung dcs Flltricrpapicrstrcifcns, IO Zufuhr-, bzw Abfurrohr fClr das Kdhlwasscr, II. Zufuhr von Kohlcndloxyd-G.as, xz. Stromzufuhrbuchso, 13 Fullungs-, bzw Entlecrungsrohr fur das KCIhlmrttcl (schwcrcs Bcnzm), x4. DIO Wcllc der Propcllcrpumpc fur das KtJhlmlttel, 15 Das Rohr dcr Propcllorpumpc, 16 Dcr CLdcckcl, M der Elcktromotor frlr die Propcllcrpumpc.

Litera:uv

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2. PUEAH

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Wegen von zwangslaufrgcr Konv_ektron und glerchzcrtiger Kuhlung des Ktihlmrttels es unbedingt zu starken Flussrgvertikaler Aufstellung dcs Papierstrerfcns kommt keitsverschrcbungen gegen die unterc Elcktrodc. ._ Abb. r gibt em Schema der von uns entwickelte und erbaute Apparatur. Dre Gesamtanslcht von zwel parallellaufenden Apparaturen zergt Abb. 2. DE Yusseren Abmcssungen der Apparatur smd Lange loo cm, Hohe 24 cm und Brerte 14 cm. Das Baumatcrlal besteht aus sorgfaltlg gcschwerssten Polyvinylplatten und Rohre.

Abb

z

DE

Gcunmtnnsrcht

dcr

Appnrrrtur

fur

Stnrkutrom-

und

I-iochrrpnnnungsclcktropl~orcsc

1>1eApparatur bestcht rm wescnthchen aus emcm ausseren (I) und einem inncren (2) Gefdss. Im innercn Gcfass befmdcn such drc mrt dcm Grundelcktrolyt gcfullten Elektrodcnrdumc (3), m denen sich die Elcktrodcngcfasse aus Glas mit Platmdrahtclektrodcn (4) bcfmden. Das Frltrtcrpaplcr (3), untcrstutzt durch elnc Vorrichtung (8), liegt horrzontal im Kuhlmrttcl, das such semersclts rm mncren Gefhss brs etwas uber die Abfuhroffnungen (0) bcfindet Als Ktihlmrttcl vcrwenden wir durch Vakuumdcstlllatron sorgfnltlg gcreinigtcs schwcrcs Benzm (,,whlte sprrlt”). Das Volumen des Kuhlmrttels ist rg 1 pro Apparatur. Durch cmcn elcktrlschcn Propcllerruhrcr, der als Pumpe wrrkt, wlrd das Kuhlmittel fortwhhrend durch die t)ffnungcn (7) em- und (6) ausgepumpt. Durch diescs Krclsen des Kuhlmittels wrrd crrelcht, dass das warme Benzm standig aus dcr Umgcbung der Paprcrstreifen cntfernt wird. Dcr Raum zwlschen dcm ausseren und dem mncren Gefdss wrrd vom Kuhlwasser zwecks Kuhlung des Benzins durchstromt. Zur Vcrmeidung von Feuergefahr wird die Obcrflache des Bcnzins durch Kohlendioxyd-Gas gcschutzt. Beim Frltnerpaprcrwechse1 wrrd das Kuhlmittel durch das Entlecrungs-, bzw. Fullungsrohr (13) rn gesondert auf hoheres Nlveau aufgcstelltc Glasvorratsgefasse (Abb. 2) durch das Vakuum gepumpt. DID

ELEKTROPHORESE

IS

POROSEhI

ADSORBENS

Bei der Elektrophorese m porosem Adsorbens muss die elektrophoretische Bewcglichkcrt der Zonen hmsrchtlich der Porosrtht, Adsorptron und Elektro-osmose korrigiert werden. Lafstaluv

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ELEKTROPHORESE

VON HALOGENOKOMPLEXEN. I.

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KUNREL UND TxsELxuslahaben fur die Korrektion der Beweghchkelten wegen Struktur und Porositat des Filtnerpapiers den Quotienten L’/L emgefuhrt. Hier bedeutet L’ den wahren, und L den apparenten Weg der Teilchen durch dre Struktur des pordsen Tragers. Auf lcicht ubersichthche Welse ergibt sich fur die Korrektion der Beweglichkeit im pordsen Trager 24 E=

L' 14’ -

’

(> L

. . . . . . . . . . . . . . . . . . (I)

Hier ist fc drc wahre Bewcghchkeit, und 11’die apparente. \Vlr sind auf cincm anderen WegeT mit Hrlfe des Produkts Kop zur selben Losung gekommen, wobei leicht ersicht hch ist dass K&5

L’ “L

.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2)

K. ist die Widcrstandskapazitdt eines Stucks quadratischen Filtnerpapiers, das brzur Sattigung befcuchtet ist, und die Dimensionen I x I cm hat. DICSCWrderstandss kapazitat K. ist einc Konstante, die nur von Frltrterpaplerqualitat und -dickc abhangrg ist. Die frele Schichtdicke der Elcktrolyt losung am Papier p kann durch M'agen dcs trockencn und des fcuchtcn Filtrierpaprers ermrttelt werden, da p P q/1 ist, wo q den freien Querschnitt des Paplcrstrcifens scnkrecht zur Stromnchtung, und I die Filtrierpapicrstrcifenbreite bedeutct. Die freie Schichtdrcke fi ist von der Tcmperatur, der Qualitat und der Dicke des Filtrierpapiers abh&ngig. Wir haben expcrimentell gezeigte, dass p praktisch fur eme Frltnerpaprersorte be1 gegebener Temperatur konstant ist. Fur Munktelpapier No. 2o/r50 wurde p durch Wagun@ und K, mrttels K, = H 2 x /I ermittclt’. II ist die elektrische FcldstSrke, 1 die Paplerstreifcnbrerte, x die spezlfische Leitfahigkeit der Elektroiytlosung mit der der Paplerstrelfcn befcuchtet war und Z Ist Qe StromstYrke. Die Resultate warcn: p - 0.036 cm, K,, - 30.4 cm-r, K,p = x.094 und Kova 1.2. Die Korrektion der Beweghchkeit unter Benicksichtigung von Porositrt und Struktur des Munktelpapiers No. 20/x50 ergibt sich somrt als u -

rr’KO~f9 oder

ic -

1.2 $6’. . . . . . . . . . . . . . (3)

Der Korrektionsfaktor K,p is nur von Filtrierpaprerquahttit und Temperatur abhangrg, und unabhangig von der Dicke dcs vcrwendctcn Frltrierpapiers. Wenn wir einen eindrmensionalen elektrochromatographlschen Prozess durch einen diskontrnuicrlichen zweidimensionalen elektrochromatographlschen Prozess m die horizontale (elektrochromatographische) und die vertikale (chromatographische) Komponcnte auftrennen, ergbt such die Korrcktlon der Beweglichkelt einer Zone, die sich in einem Adsorbens bewegt, alsO

u=zu Lats*atur

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I

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

’ (4)

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IWEAR

wobei X~;der bekanntc chromatographische Faktor ist (hier adsorptlonschromatographischer Faktor). Dlc apparente elektro-osmotlsche Beweglichkcit uc’ ist durch Verwendung molekularer Losungen von ungeladencn Stoffcn, WIG z.B. Glukose, ermlttelbar. Mit Hllfe von (3) und (4) ergibt sich die gcsamte Korrektion der elcktrophoretlschen Bewcgllchkclt einer Zone, drc such in emcm porosen Adsorbens bcwcgt, als I1 ’

u

-

1.2

(

K

-

1lcj

.

RF*

.

.

* .

.

.

.

.

.

.

.

)

wobel Rr;; dcr adsorptionschromatographische Faktor des Stoffes ist, mlt dcssen Hllfe die apparente elektro-osmotlsche Bewcglichkelt crmlttclt wurde. Die apparcnte clektrophorctlsche Bewcglichkelt wird bckannthch durch $6’ == s’/Nt ermittclt, wo s’ den zurtickgclegten apparenten Wcg, H die clektrrschc Fcldstarke und z die Zelt bedeutet. Wir messen den apparenten M’eg m Milllmctern (mm), die clcktrische Feldstdrkc m Volt pro Zcntimcter (V/cm), und dtc Zclt in Stundcn (h). DE Bcwcgkchkeltcn habcn dann die Dimension [mm V- l h-l cm], und konnen jedcrzelt durch Multlplikatlon mit dem Faktor 0.278.10-a in die bbhche Dimension [cm*V-lsec-1 J ubergefuhrt werden. EXPEIlIMENTBLLEll

TEIL

131~ I;lltrlcrp3plcrstrclfcn dcr Dlmcn\lon 15 x 700 mm wurdcn durch d~c Chlorwauscrstoffs~ura dcr zu mcsscntlcn Konzcntratlon tlurchgc7ogcn, untl Lw;Lr 30. dabs an ptlcm En& r11c Strctfcn in c1ncr IAngc von c4 5-7 cm trockcn bl~cbcn l)amlt wurdc clnc glclchmnsslyc I3cfcuchtung tlcr Strcifen crrcicht Dann wurtlcn hlc. gcwl)hnhch mu Lwc~, In dlc Appdr;rtur monticrt (Abb I). und m1ttcls Glosgcwlchtc In dcr rlchtlgcn Lngc ycspannt DIG Elcktrodcnr&umc wurdcn vorhcr m1t dcr Chlorwoy3crstoffnihrc tlcr nufgcfbilt l)ic no mont1crtCn

zu

mcsscnclcn

IContcntmt1on httCn

biy

LU

I

mm

untcr

tlcn

obcrcn

Rand

one frclc LangC von 66o mm Jcder Elcktrodcnruum hattc cm F.~ssungsvcrm6gcn von cn 000 ml Nnch krrrzcr Zc1t wurtlcn aucll d1G unlxfcuclrtctcn Rcstc, nn tlcn bcden En&n clcr Strclfcn, tlurcll Krqrllnrkrdftc von den bcldcn Elcktrodcnrfiumcn WY, glctchmtislg mrt dcr Stiurc bcfcuchtct Dnnn wurdc an den Stnrtstrlch, dcr such stcte In dcr Lflttc clcr Strclfcn bcff~nd. o 01 ml dcr Mctnlls~lrlt)sung mlttcls clncr Mlkroplpcttc apphzlcrt DIG Konzrntratloncn dcr Mct,?llsal&5sungen w.?rcn o I Grirmmntom/l, rnlt Ausnohmc von BI (III) untl Pb(II), dlc wcgcn Hydrolysc, bzw klamcrcr I.C)shchkc~t dcr Chlorldc. In doppcltar Verdlmnung, d h 0 05 Crnmmatom /I, vorlugcn. Die Bi(III)-LOsung wurdc nusscrtlcm, wcgcn Untcrdrbckung dcr Hyclrolysc, rnlt HCl angcs!Lucrt. sodass tllc LOsung rn bczug iruf I-ICI o 5A’ wnr. D:lmuf wurdc dlc Apporntur tlurch mltlcllcs Anblmcn dcr Bcnzlnvorr~tsgof:~sc mlt Ucnztn bus Clbcr dla obcren AbfL\hrC)ffnungcn sclbvttatlg durch rlcn Nlvcauuntcrschlcd gcfMt. und dcr Rest tlcr Appnmtur zur Fcuorslchcrung dcr l3cnrmobcrllkchc mlt Kohlcndtioxyd-G:ts nufgcftillt Erst n.mh dcm Einsvtzcn dcr Wasscrktihlung und dcr Propcllorpumpcn wurdc dcr ElcktrophorcscStrom cmgcschnltct I:lltrlCrpnplCr~trclfCn

a. Atrsumhl der blchlrophorescspanrltolg Jc nach den olcktrlschcn Lcltf&lugkcltcn der Chlorwassorstoffs&urclC)sungcn, hzw dcr Paplcrstrcrfcn, wurdc dlc Spcrnnung so gcwYhlt. dass chc Stromlclstung pro hpparatur 7x bls 73 Watt von ubcr 250 mA pro Appnratur und cmc Strombatrug JXrfllr smd ainc mrrxlmalc Strombcl=tung spannung von 200 bls 3000 V notwondtg Dcr Glctchstrom wurda crnom im Instltut crbautcn, ungcslcbtcn Vollwcgglclchrlchtcr mlt konttinuicrhchcr Spnnnungsregelung van IOO bls 8000 V und mlt clncr Ausgangscncrglc von 500 Wntt rn .rllcn Spimnungsbcrcichen ontnommcn Dtc Nctzspannung wurdc durch clncn magnetlschcn Stnblllsntor von 2 kVA stnblhslcrt Untcr drcscn IJmst!Lndcn waclrst dcr Strom nur rn den craten 15 Rlmutcn mcrkhch nn, und blclbt dann weltor konstont. nachdam dlc statlonlrc Temparatur crralcht 1st Latsrolwr

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ELEKTROPHORESE

VON HALOGENOKOMPLEXEN.

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Bei unserer Konstruktion der ElektrodengefZsse und Elektrodenrlume ist, wegen kleiner Widerstandskapazit%t, die Spannung an den Papicrenden praktisch glcich der Spannung an den Platinalektroden. Diespannungsdiffcrenz ist C(L.1.5~/~daclie Widerstandskapazitst der Elektrodenrlume 1.50/o der WiderstandskapazitPt der Filtrierpapierstrcifen betrlgt. Demzufolge wird die Spannung einfach an den Platinelektroden gemessen. Die ElektrodengefiIsse sorgen dafiir, dass die Produkte der Elektrolyse nicht an die Papicrstreifen gelangen kiinnen. Die Polaritlt der Elcktroden wurde bei jedem Versuch gewechselt.

+ -j. A arswahl ,.

der Elekirophoreserlatrer Nach unseren Erfahrungen ist es vorteilhaft, bei derMessungelektrophoretischer Beweglichkeiten anorganischer Komplexe in Abhiingigkeit von der Konzentration einer starken Stiure, die als Komplexbildner fungiert, die Elektrophoresedauer so zu w%len, dass das Proclukt Hr ungeilhr 15 [V h cm-l] betrlgt. In Ausnahmeflllen, namcntlich bci schr grossen Bcwcglichkeiten der Ionen oder der Komplexe, wird dicscs Produkt cntsprcchend kleiner gew8hlt (5-10 [V h cm-l]), Durch diesc Massnahme wcrden ausrcichend grossc \Vcgstrecken crreicht, uncl tine gute filessung derselben crmtiglicht. Fiir die Beweglichkcit selbst ist dicsc hlassnahme belanglos, da siclr bei unsereren Experimenten, wie wir uns mehrmals iiberzeugt haben, die Zonen mit praktisch konstanten Geschwindigkeiten bewegen. 4. Das Entwicheln arnd Sichfbarmachen der Zonen Nach Becndigung der Elektrophorcse und nach dem Ausschaltcn des Stromcs uncl der Propellcrpumpen, wurde das Bcnzin durch das Vakuum in die Vorratsgcfilssc zuriickgcpumpt, die Papierstreifcn aus dcr Apparatur genommen, und spiralcnf6rmig auf Porzellaneinlagcn von Vakuumexsikkatorcn gclcgt. Die Einlagcn wurden dann samt den Streifen in die Vakuumcxsikkatoren eingelegt, die Luft aus den Exsikkatoren ausgepumpt und Schwcfclwasserstoff aus cinem Kippschcn Apparat kurz eingelassen. Dann wurdc durch den im Exsikkator herrschenden Untcrdruck iibcr d& Vakuumhahn ca. IO ml konzentrierter hmmoniakltisungeingcsaugt. Dcr Vakuumhahn befindet sich am Dcckel des Exsikkators, und ist mit einem Glasrohr vcrbunden. das durch die Mitto his fast zum Boden dcs Exsikkators filhrt. I-IO Minutcn danach sind clic Zon&n vollkommen entwickelt. Jedc Zone kann durch die charaktcristische Farbe idcntifizicrt werclen : Hg = schwarz, Bi = braun, und Cu = griinlich-schwarz. Die Zonen sind ca. 14 Tage im Cd = gelb, Pb = r(itlich-braun. trockenen Zustand haltbar.

5. Resultate Abb. 3 gibt die Diagrammc dcr elcktrophorctischon Bcwcglichkcitcn der Chlorokomplexe in Chlorwasserstoffslure von Hg(Ll), Bi(lIl), Cd(lI), Pb(I1) und Cu(I1) wiedcr. An der Ordinate sind die Beweglichkcitcn linear in [mm V- 1 11-l cm] eingetragcn, und zwar so, dass unter positiver Bewcglichkeit die Beweglichkeit gegen die Anode, und untcr negativer Beweglichkeit die Beweglichkeit gegen die Kathode angcnommen wird. Allc Punkte oborhalb der Abszisse sind anionischen Komplcxcn d.11. Komplexen mit resulticrcnden negativen Ladungen, und Punkte unterhalb der Abszisse sind kationischcn Komplexen, d.h. Komplexen mit resultierenden positiven Ladungen zuzuschreiben. An der Abszisse ist die Konzcntration dcr Chlorwasserstoffslurc im Interval1 von o. I-6N linear angegeben. Gestrichclt sind die apparenten Bewcglichkeiten nach der Pormcl u’ = s’/HT, dagegcn sind mit vollen Linicn die korrigierten Beweglichkeitcn u nach der Gleichung (5) aufgczeichnet. Auf dcr rechten Ordinate sind die Adsorptions-RF-Wertc angegcbon, und ganz oben am Diagramm ist die dazugchiirigo Adsorption der Mctallkomplcxe an der Zellulosc des Filtrierpapicrs durch Adsorptionskurven veranschaulicht. Die mit der Abszissenachse parallele gcstrichelte Geiade ,,Eo” gibt die cloktro-osmotische Beweglichkeit wieder, die unabhlngig von der. HCl-Konzcntration war und im ganzen Konzcntrationsbcreich die Beweglichkeit --o.5 zeigtc. Die elcktro-osmotische Beweglichkeit wurde mittels Glukose gemcssen. Die RF-Werte dcr Glukose (Gluk.) waren imganzen Konzentrationsbereich gleich I. Quecksilber ist im ganzen HCI-Konzentrationsbereich anionisch, zeigt aber ein ausgesprochencs AMaximum bei 0:7N HCl, und besitzt die grasstc anionische Beweglichkeit. Wismuth ist ebcnso im ganzen Konzentrationsbereich anion&h, mit cinem Maximum bci x.5iV I-ICI. Das Abfallcn der Beweglichkeit ist aber von da aus langsamer als bei Quecksilber, sodass sich die beiden Kurven bei 2.3N HCl kreuzen, bzw. Hg und Bi haben in diesem Punkt diesclbe Bcwoglichkcit. Weiter von diesem Punktin der Richtung wachsender HCl-Konzentration hat Bi relativ zu den iibrigen Metallcn die gr6sste anionische Beweglichkeit. Zwischen O-I-0.25N HCl ist die Zone von Bi wegen Hydrolyse unscharf (gestrichelte Linie). Kadmium ist von 0.1 N HCl bis zum isoelektrischen Punkt bei 0.6N HCI kationisch, und von diesam Punkt weitcr ‘anionisch mit oinem Maximum bei 2.3N HCl. Blei ist bis IN HCI kationisch, weiter anionisch mit konstantor Beweglichkeit .von, 3-6N HCI. Kupfer :,‘. ‘. ist bis 4.8N HCl kationisch und weiter ;Lnionisch.

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Abb 3 UIC I)Ingrnmmc tlcr clcktropilorctlschcn I3cwcyllchkcltcn dcr Chlorokomplcxc In Chlor. wnsscrstoffs:rurc von 1.16. UI, Cd, I’% untl Cu Orthnntc CHICI3cwcghclrkotcn In [mm V-1 h-1 cm: Abszlssc IICI-Xonkcntratlon van o IN LIS GN Ohcrhnlb dcr Abstlsscnnchsc w.?ndcrn sllc Ioncn nnlonisch, und untcrhrrlb dcr Abszlssctlitchsc I~i~tlOtll~Cll J>IC nppnrcntcn Ucwcghchkcltcn send gcstrrchclt, und t11c nach C;lcrchung (5) korrrglcrtcn Bcwcgliclikcltcn slnd voll n11fgc7c1cl111ct DIG Adsorptions RI;-Wcrtc slntl auf dcr rcchtcn Ordln&tc, und d~c dazugclltirlgcn Adsorptlollskurvcrl tlcr Komplcxc ;tn dcr Zcllulosc dcs l:lltrlcrpaplcrs smd obcn rm DIlrgraInrn crvIchtlIch FIltrIcrpnpIcr Munktcl Nr =O/I 50. ‘1 cmpcmtur I 1°C

~lc~~lropl~orellsc~lc ‘I’ro~~ttng clues Ck~~rrsc/~cs VOII 1Zg-~3a-cd-i+cu :TJ C~t~orwassevsfof/sdlrcre Abb. r( glbt &c TrcnnIInK Ocr Jlctallc I-ig-UI-Cd-1%Cu In IN HCl (I), ZN HCl (2). und 4N I-ICI (3) wlcclcr Dcr Startstrlch 1st In tlcr Mlttc tlcr Strclfcn. IInks war t11c hnodc und rcchts chc l
6

Abb. 4 DIc Elcktrophcrogrnmmc dcr Trcnnung Hg-I31-Cd-Pb-Cu In IN HCl (I), ZN HCl (2) und 4N HCl (3). Stnrtstrlch In der Matte, lmks Anodc, rcchts Krrthodc. DIG Dlmcnslon dar abgeblldctcn Rtplcrstrclfcn ist 660 x 15 mm. In 4N HCl 1st dlc nnodlschc Bcwcghchkcit von Ba(III) grC)sscr als die von Hg(II). DIG Elcktrophorcscdatcn. I. xiV HCl, H = 8 5 V/cm, I = I 30 mA/r 5 cm, a E q gGo V, N - 73 Watt. f = zx°C, t B 2 5 11. 2. 2~ IICI. FI - ~.97v/cm, I = 155 mAlr.5 cm, As = 46o V, N = 7x Watt, t - ZK’C, 7 = 4 11 3 4NlICl,M~5GV/cn~.Z=1g~n~h/~~crn,A~~~~oV,N~~~Watt,;~z1~C,r-~~~h. Lttc*atrrr

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ELEKTROI’HORESE

VON

HALOCENOKOM

I’LESEN.

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Mctallcn In dcr Rrchtung dcr Anode WIG aus clcm Dlagramm dcr Bcwcghchkcltcn in Abb 3 schon zu sehcn ist, wandert Jcdoch U1 in 4~v iiCl am schncllstcn. DIG Elcktrophorcscdaucr wurdc bei thmcn Bxpcrlmcntcn so gcwnhlt, dass dlc Longc dcr Paprcrstrclfcn mOghchst gut ausgcnutrt, und vollkommenc Trcnnung crtlclt wurdc Fur drc wcltcrcn Elcktrophorcscdatcn vcrglclche d~c Erlautcrung zu Abb 4

SCHLUSSFOLGERUNG

UNI)

DISKUSSION

DE Reproduzierbarkelt dcr Rcsultate aus Abb 3 1st & 5%, was fur unserc Problemstellung genugt. Bci abfallcnder HCl-Konzentratlon, namcntllch untcr o.r.V, werden dlc Rcsultatc unslchcr, well dann die Konzcntratlon dcs applizicrtcn Mctallsalzcs dcm Crundclcktrolytcn gcgcnubcr zu gross wlrd. Ausscrclcm habcn wir in dlescm Gcblct cme starke Ausdchnung dcr Zoncn beobachtct. Unscrcr Anslcht nach musstc man bclm Arbcitcn m nlcdngem Konzcntratlonsgchlct such dlc Konzcntratlon dcr zu apphzuxcndcn MCtallsnlzc stark hcrabsctzcn. Dann wcrdcn abcr dlc gcwcjhnhchcn analytrschcn hfcthoden dcr Entwlcklung dcr Zoncn unzurcrchcnd Eln Auswcg wart vlcllcxht im Obcrgang zur radioaktlvcn Tracer-technik tu suchcn. Nach der bcschnebencn Arbcitswclsc smcl dlc Rcsultate zwlschcn 0.x und o.grV HCl such noch gclcgcnthch Sttirungcn untcrworfcn, obwohl wir strrkt Konzcntratlon und Volumen dcs apphztcrten hlctallsalzes bclhaltcn. Von o.s:V HCl aufwnrts arbcltct dlc Mcthodc storungsfrcl Offcnsichtlich wlrcl dlc 13cwcghchkclt bcl nlcdngen HCl-Konzcntratloncn durch starkc andcrungcn von Konzentratton und Volumcn des apphzlcrtcn hlctallsalacs mchr odcr wcnigcr bccmflusst. DICW l3ccinflussung sol1 cxpenmentcll in der I I. Mlttcllung dlcscr Aufsatzrclhc bchandclt wcrdcn. Fotos

Aus dem Fotolaboratorium

des Instltutcs

,,Iiuclcr

IJo~kovld”.

ZUSAMhII3h’FhSSUNG Es wurdc clnc hppnratur fur Starkstrom- uncl I~iochspannungsclcktrophoreac am Flltrmrpnplcr In bcschrlcbcn DICSC Apparatur so11 Schwlcrlgkotcn umgchcn. t11c wch clncr Elcktrophorcac starkcn Grundclcktrolytcn hohcr Konzcntratlon, bzw grosser clcktrrschcr Lcltfhh~gkot, wldcrsctzcn Dlc Zoncn wantlcrn ubcr den Paptcrstrclfcn mlt konstantcr Gcschwlndlgkctit, und somit wlrcl d~c Mcssung dcr Bcwcl;llchkcltcn crmt)ghcht DIG frclc Igngc dcr Flltrlcrpnplcrstrclfcn 1st 660 mm DIG Iiorrcktton dcr apparcntcn Bc\\cghchkcltcn In porOscm Adsorbcns wurclc cingchcnd khan&It Inr cxpcrimcn tcllcn TCII wurdcn &c Dmgrammc dcr clcktrophorctlschcn Bcwcghchkcltcn dcr ChlorokomDkxc in Chlorwasscrstoffsaurc von Hg(I1). I31(111), Cd(I1). Pb(II), und Cu(II) wlcdcrgcgcbcn D;c Iionzcntrdtlon clcr Chlorwnsscrstoffshurc wurdc zwlschcn o I und 6N vartlcrt In GN HCl llcgcn allc untcnuchtcn Ifct,rilc rn untonlschcn Chlorokomplcxcn vor Hg-, BP, Cd- und PbChlorokomplcxc zclgcn Irn nnlonlxhcn Bcrclctr cln ausgcsprochcncs Mnxlmum rhrcr I3cwcghchkclt DIG Rcthcnfolnc dcr Zoncn In dcr Rlchtung von dcr Anode zur Iiathodc zwlschcn o. J und z 3N HCl 1st Hg-&-Cd-I%-Cu. und twrschcn z 3N u&l 6N HCI Ba-Hg-Cd-Pb-Cu Zum Scl~luss wurdc noch d~c clcktrophorctlschc Trcnnung clnes Gcmlschcs von Hg-13i-Cd-Ph-Cu In IN HCI, 2N HCl und 4h’ MCI abgcblldct In 3cdcm Expcrlmerrt wurdo clnc vollkomrncnc ‘1 rcnnung dcr Zoncn crhaltcn. SUMMARY An apparatus for heavy-current and hrgh-tcnslon clectrophorcsls on flltor papor 1s dcscrlbctl This apparatus enables one to avoid the dtfflcultlcs that occur in clcctrophorcsls rn base clcctrolytcs that are highly conccntrntcd or show grcntcr olactrrc conductivity The zones mlgratc It 1s posstblc to mcasurc the along the paper etr~ps with constant speed and, conscqucntly, mobility Tho cffoctlvc length of the filter papor strips 1s 660 mm Corrcctron of the apparent mobhty In the porous adsorbent IS trcntcd thoroughly. Lalcralur

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Dlnjirnma of the clcctraphoretlc moblllty of the cllloro-complcxcs of Hg(II). BI(III), Cd(II), Pb(Ii), anti Cu(i I) rn hydrochlor:c acid, arc glvcn III the expcrrmcntai pnrt The conccntratlon of the hytlrochlorrc ~1t1 variccl hctwccn o IN ant1 6N In 6N HCI all the mctalq tnvcstlgatcd Rrc prcscnt zsnnionic complcucs 1-1~:. DI, Cd, Rntl Ph chloro-complcxcsshow a pronouncctl maximum of mobilttv In the nnmmc ranec The waucncc of the xoncs rn the tilrcctlon mmtlc to czxthotictr Fig. Br. Cd. Pb, CII ;rL o i-z 3N FICi;wtl BI, iii. Cd. J%. CII .Lt z 3-6N i-ICI Finrrlly, the clcctrophorctic Wparation of n mlxtrirc of i,lg, 131.Cd, 1%. Cu in rn’. 2.V and 4N I-ICI 14 Illustmtccl Complctc scprrr;ltlon of tllc ,oncs was achlcvcd 111each cxpcrlmcnt

On tlkrlt un zippnrcll pour l’LlcctrophorC4c h fort courant ct hRutc tcnqion. sur papicr-flltrc. Cct nppztrcil pcrmct tl’dvltcr lcs cliff:cultCs ~III SC prdscntcnt iors dc l’blcctrophorkc tlans unc solution conccntr&z tl’un Clcctrolytc fort ct pnr conskiucnt d’unc grnndc contluctlbllltc! Llcctrlquc 1~s zones rccouvrcnt lcs ban&z du paplcr nvcc unc vrtcssc constantc, cc ‘1111 rcntl poss~l~lc la mcsure clc In moblIlt IA longucur rltllc tics bandcs du paplcr-flltrc est dc 660 mm On n corrigd l’crrcur tluc h la mobliltC appnrcntc tlzms l’absorbnnt porcux Danv In pnrtlc cxp&tmcnt,ilc. on donnc ks clcs chlorocomplcxcs tic Hg(II), I31(iIi), Cd(II). tliagrnmmcs clcs mobilitds ,,6lcctrophor~tlqiics” I%( 11) et CII(~ I) cn solutmn clllorhytlrlquc On in fait vnrlcr In conccntrntton dc I’rrc~tlc chlorhpcirlquc cntrc o I ct 6N i>nnr I’HCI 6N. tous Its mdtaux cxamln& SC priscntcntcommcchlorocomplcxc% imioniqtlcs I.cs chlorocomplcxcs tic J-16,J31.Cd ct PI, prkentcnt, tlanv lc tlclmnmc .?niontqiic, un rcmnrqri,Lbk mnximum tic moblIlt& JZI s11cccw1011 tics 7onc5 tl;tns Irr tlircctlon nnocic-cilthotlc ansch,Lq~Iccrt~, on ol~t~cntuncl~;~rf.~~tc~~pamt~ontlcs~oncs

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tlcn 28 M.rrz 1957