Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Дробный ход анализа катионов 4, 5, 6 групп.
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
|
|
Каждый из катионов 4, 5, 6 групп можно открыть из отдельных порций анализируемого раствора в присутствии остальных катионов или после предварительной обработки этих порций раствора. Последовательность открытия катионов дробными реакциями не по признаку аналитических групп, а по признаку того, какие из катионов необходимо открыть в первую очередь, так как некоторые из катионов с течением времени переходят в другие соединения. Например, в начале следует открывать катионы железа (II) Fe2+ и Sn2+, так как с течением времени катионы Fe2+ переходят в Fe3+, а катионы олова «стареют», которые потом очень сложно определить. Одним из первых открывают катионы сурьмы Sb3+, так как в зависимости от них в растворе может измениться методика открытия олова Sn2+.
После открытия катионов Fe2+, Sn2+, Sb3+ приступают к открытию тех катионов, которые хорошо обнаруживаются в присутствии остальных катионов (Fe3+, Mn2+, Co2+ и др.), или после предварительного проведения одной несложной операции выделения их из анализируемого раствора Cr3+, Cu2+.
Катионы Al3+, Mg2+ открывают из раствора последними, так как их открытию мешают почти все катионы и при их выделении из анализируемого раствора необходимо провести много предварительных операций, кроме того, количество характерных реакций на данные катионы немного. Поэтому выделение катионов Al3+, Mg2+ из раствора следует проводить очень тщательно.
Дробное открытие катионов четвертой, пятой и шестой аналитических групп.
| № операции | Открытые катионы | Способ открытия (из отдельных порций раствора объемом 0, 5-1, 0мл или из отдельных капель при капельном методе) |
| Катионы Sn2+, Sb3+, Bi3+ | К 0, 5-1, 0мл анализируемого раствора приливают избыток воды (реакция гидролиза). Образование при этом осадка указывает на наличие в растворе катионов сурьмы Sb3+, или олова Sn2+, или висмута Bi3+, или всех вместе. | |
| Sb3+, Fe2+ | Открывают из отдельных порций. Катионы сурьмы к небольшой порции 0, 5мл анализируемого раствора (не освобожденного от осадка) приливают HNO3, кипятят и разбавляют водой в 3-4 раза, (реакция гидролиза) осадок отделяют и отбрасывают сероводородной водой (осадок оранжево – красной окраски) говорит о присутствии катионов сурьмы в растворе. Fe2+ открывают как сказано в систематическом ходе анализа. | |
| Sn2+ | При отсутствии в растворе катионов сурьмы катионы олова открывают пробирочным способом. а) восстановлением солей висмута или ртути б) молибденовой жидкостью; при наличии катионов сурьмы олово открывают теми реакциями, только капельным методом. | |
| Fe3+ | К 0, 5мл раствора приливают равные объемы NH4NO3 или NH4Cl и NH4OH. Полученный осадок гидроксидов отделяют центрифугированием, тщательно промывают дистиллированной H2O. К промытому осадку приливают разбавленный раствор HCl, образующийся при этом раствор собирают в пробирку с раствором K4[Fe(CN)6] или NH4SCN. Появление синего окрашивания осадка в первом случае и кроваво – красного окрашивания во втором случае говорит о присутствии катионов Fe3+ в растворе. При помощи NH4SCN или KSCN катионы Fe3+можно открыть в присутствии остальных катионов 4-6 группы капельной реакцией. | |
| Mn2+ | Катионы марганца открываются окислением Mn2+ до MnO4- в присутствии остальных катионов. В пробирку помещают PbO2 на кончике штапеля или (NH4)2S2O8 приливают 2мл 2н раствора HNO3, 1-2 капли разбавленного в 10 раз анализируемого раствора на Mn2+, пробирку с раствором нагревают до кипения. При наличии Mn2+жидкость в пробирке (после отстаивания) принимает малиновую окраску. Лучше реакцию проводить с (NH4)2S2O8 в присутствии AgNO3. | |
| Co2+ | Катионы кобальта открываются при помощи: а) раствора роданида калия или аммония капельным методом б) нитрита калия KNO2 (пробирочным методом) в присутствии остальных катионов в углекислой среде. Осадок кристаллический желтого цвета K3[Co(NO2)6]↓. | |
| Cd2+, Cu2+ | К 1-2мл анализируемого раствора приливают равный объем H2SO4 и помещают в пробирку несколько кристаллов Na2S2O3 ∙ 5H2O, 2-3 мин кипятят и центрифугируют. Центрифугат приливают каплями к очень слабому раствору сероводородной воды. Немедленное выпадение желтого осадка CdS -признак наличия в растворе катионов кадмия. Следует иметь в виду, что с течением времени осадок может темнеть, так как из раствора при этом очень медленно могут выпадать сульфиды марганца, олова и др. катионов. Вследствие этого, если Центрифугат и не содержит катионов кадмия Cd2+, из него со временем начинает выпадать темный осадок. Для катионов Cd2+характерным является выпадение осадка светло – желтого цвета CdS. Осадок после отделения центрифугата (HgS, CuS, Sb2S3, Bi2S3) промыть дистиллированной водой и в пробирку прилить нагретого до кипения разбавленного раствора HNO3. Полученный раствор приливают к NH4OH или K4[Fe(CN)6] лазурно – синий цвет раствора в первом случае и коричневый осадок – во втором говорит о наличии в растворе катионов Cu2+. Катионы Cu2+ можно открыть из общего анализируемого раствора в присутствии всех катионов восстановлением их до металлической на цинковой или железной пластинках. | |
| Ni2+ | Катионы Ni2+ открывают диметилглиоксимом без удаления из раствора остальных катионов, кроме железа Fe2+ и меди Cu2+ (в больших концентрациях), так как Fe2+ взаимодействует с диметилглиоксимом аналогично катионам Ni2+, а катионы меди Cu2+в аммиачном растворе маскируют окраску Ni2+. Для удаления из раствора Fe2+и Cu2+, первые из этих катионов Fe2+окисляют в Fe3+пероксидом водорода H2O2, а катионы Cu2+ осаждают в виде CuS или CuO. | |
| Cr3+, Zn2+ | Пробу анализируемого раствора обрабатывают при нагревании избытком NaOH или KOH в присутствии H2O2. Осадок отделяют от раствора центрифугированием. Центрифугат сливают в чистую пробирку, где могут быть (CrO4)2-, [Al(OH)6]3-, [Zn(OH)4]2-, [Sn(OH)4]2- и, возможно [Sb(OH)6]3-, открывают катионы хрома Cr3+ и цинка Zn2+. Открытие хрома (CrO4)2-: к небольшой порции центрифугата приливают 3-4 капли H2O2 затем избыток HNO3; при наличии (CrO4)2- раствор окрашивается в сине – голубой цвет (образование CrO5), который очень быстро исчезает (лучше проводить реакцию в присутствии эфира). Катионы цинка Zn2+ открывают: а) тетрароданомеркуриатом (II) аммония (в сернокислой среде) б) K4[Fe(CN)6] или K3[Fe(CN)6] (в уксусно-кислой среде) в) H2S (в уксуснокислой среде); если при создании сернокислой или уксуснокислой среды выпадает осадок, его отделяют центрифугированием и соответствующим раствором действуют на центрифугат при открытии катионов цинка. Если в растворе отсутствуют катионы Co2+, Cu2+, Mn2+ тетрароданомеркуриатом (II) аммония можно открыть катионы Zn2+ из общего раствора, т.е в присутствии всех остальных катионов. | |
| Hg2+, Bi3+ | При отсутствии в растворе катионов сурьмы Sb3+: на хорошо отполированную алюминиевую пластину наносят каплю HCl и на нее каплю анал. раствора; появление под каплей черного или темно – серого пятна – признак наличия в растворе Hg2+или Bi3+, или их вмести. Если в растворе присутствуют катионы сурьмы Sb3+, их удаляют путем гидролиза в азотнокислой среде. | |
| Hg2+ | Катионы ртути открываются в присутствии всех катионов капельным методом: а) при помощи иодида калия б) хлорида олова SnCl2 в присутствии анилина. Катионы Hg2+ легко можно выделить из анализируемого раствора. Для этого к отдельной порции раствора приливают равный объем 2н H2SO4, помещают в пробирку несколько кристаллов Na2S2O3 ∙ 5H2O, 2-3 минуты кипятят. Полученный осадок SnS, HgS, CuS, Sb2S3, Bi2S3 центрифугируют, раствор с осадка сливают, осадок промывают и обрабатывают несколько раз нагретым разбавленным раствором HNO3 и снова центрифугируют, в центифугате Bi(NO3)3, Cu(NO3)2. Нерастворившуюся часть осадка, в которой содержится HgS, растворяют в концентрированной HNO3 или царской водке, упаривают, разбавляют водой и открывают катионы Hg2+: а) восстановлением до металлической ртути, б) иодидом калия в) сероводородной водой | |
| Bi3+ | При отсутствии в растворе катионов сурьмы и ртути катионы висмута открываются из отдельной порции раствора, без удаления из него других катионов щелочным раствором SnCl2, а при отсутствии в растворе катионов Fe2+, Co2+, Hg2+, Cr3+ роданидом калия или аммония, а также тиомочевинной. Если указанные ваше катионы были открыты в растворе, то для открытия висмута их из раствора удаляют. Для этого к азотнокислому центрифугату, полученному путем обработки сульфидов HgS, CuS, Sb2S3, Bi2S3, SnS приливают избыток NH4OH, осадок Bi(OH)3 отделяют центрифугированием, промывают разбавленным раствором NH4OH, и растворяют в HCl или HNO3. В полученном растворе открывают катионы висмута Bi3+ любой характерной реакцией. Катионы висмута можно выделить из анализируемого раствора путем их дробного осаждения гидролизом. Для этого берут в пробирку 2мл анализируемого раствора, приливают несколько капель H2O2 (для окисления Sb3+ в Sb5+). Если раствор содержит осадок, то добавляют в него 0, 5-1, 0 кратный объем HNO3, после этого раствор нагревают до кипения и разбавляют холодной дистиллированной водой до появления осадка (образование Sb2O5 ∙ nH2O). Осадок центрифугируют, центрифугат сливают и вновь разбавляют NaCl до появления осадка (образование BiOCl). Этот осадок отделяют центрифугированием, тщательно промывают разбавленным раствором NaCl и обрабатывают сероводородной водой, почернение осадка (образование Bi2S3) будет говорить о присутствии катионов висмута в анализируемом растворе. BiOCl можно растворить в HNO3 и открывать катионы Bi3+любой характерной на него реакцией. Катионы магния открывают из смеси катионов так же, как из смеси пятой аналитической группы. | |
| Mg2+ | Первый способ (наиболее точный). К небольшой порции подкисленной соляной кислотой анализируемого раствора прибавляют равный объем тиосульфата натрия Na2S2O3 ∙ 5H2O или помещают немного кристаллического вещества и после 2-3 минутного кипячения осторожно приливают раствор Na2CO3 до слабощелочной реакции раствора (полного осаждения). Полученный при этом осадок сульфидов, гидроксидов, карбонатов, отделяют центрифугированием, осадок хорошо промывают горячей дистиллированной водой и обрабатывают раствором NH4Cl, в результате чего находящийся в осадке Mg(OH)2 растворяется, раствор сливают в чистую пробирку, приливают небольшое количество NH4OH, затем кипятят Na2HPO4 или орто - оксихинолина. Образование белого мелкокристаллического осадка говорит о присутствии катионов магния в анализируемом растворе. Второй способ. К небольшой порции анализируемого раствора приливают раствор NH4OH, если в нем содержатся катионы Mn2+ и Fe2+ несколько капель H2O2. Осадок отделяют, хорошо промывают NH4Cl из полученного аммиачного раствора открывают катионы Mg2+ гидрофосфатом натрия Na2HPO4. | |
| Al3+ | Катионы алюминия можно открыть из анализируемого раствора капельной реакцией с ализарином в присутствии K4[Fe(CN)6] в аммиачной среде. |