Групповые реакции катионов по кислотно-основному методу Например 1. Обнаружение или может быть достигнуто восстановлением их металлической медью с образованием медно-ртутной амальгамы (светлое пятно на медной пластине) , | (3) | . | (4) | 2. Обнаружение может быть достигнуто по его реакции с тиоцианатом (роданидом) за счет образования синего раствора тетратиоцианатокобальтат (II) - иона: . | (5) | Мешающим ионом является , аналогично реагирующий с тиоцианатом с образованием красного раствора тритиоцианата железа (III): . | (6) | Красная окраска раствора «забивает» синий цвет и обнаружение в этом случае невозможно. Мешающее влияние иона может быть устранено за счет его «маскировки». § Маскировка комплексообразованием заключается в переводе в неактивное состояние в виде фторидных  | (7) | или оксалатных комплексов , | (8) | которые не мешают определению кобальта с тиоцианатом. § Маскировка восстановлением до хлоридом олова (II) . | (9) | Систематический анализ применяют, если анализируемый раствор является сложным по качественному составу и дробный анализ невозможен из-за наличия большого количества мешающих ионов. В этом случае применяют систематический метод анализа. Систематический метод качественного анализа основан на том, что сначала с помощью групповых реагентов разделяют смесь ионов на группы и подгруппы, а затем в пределах этих подгрупп обнаруживают каждый ион с использованием качественных реакций. В зависимости от вида групповых реагентов различают различные методы систематического анализа: сероводородный, кислотно-основной, аммиачно-фосфорный и другие. Для студенческого практикума предлагается использовать, как более простой и наглядный, систематический анализ катионов кислотно-основным методом. При этом состав анализируемых растворов упрощен и ограничен наиболее часто встречающимися элементами, содержащимися в полиметаллических рудах цветных металлов, продуктах их обогащения, соответствующих полупродуктах, отходах производств, сточных и рудничных водах, характерных для предприятий, работающих по профилю специальностей Санкт-Петербургского государственного горного института. Поэтому в настоящем руководстве рассмотрены растворы, которые содержат только следующие катионы: , , , , , , , , , , , , , , , , , , . 1. Систематический анализ катионов кислотно-основным методом В качестве групповых реагентов кислотно-основного метода анализа применяют соляную и серную кислоты, щелочи и гидроксид аммония. Кислотно-основной метод анализа основан на выделении шести аналитических групп: I группа содержит , и , не имеющие группового реагента. Эти катионы не мешают определению остальных элементов, они присутствуют в растворах всех остальных аналитических групп, а их определение осуществляют дробным методом. II группа содержит , и . Групповым реагентом является соляная кислота, осаждающая соответствующие катионы в виде малорастворимых хлоридов, например, . | (10) | По этому принципу группа называется хлоридной. III группа содержит и . Групповым реагентом является серная кислота, осаждающая соответствующие катионы в виде сульфатов, например: . | (11) | По этому признаку группа называется сульфатной. Сульфат кальция более растворим, чем сульфат бария и для уменьшения его растворимости добавляют при нагревании этиловый спирт или ацетон. IV группа содержит , и . Групповым реагентом является гидроксид натрия, при взаимодействии с которым проявляются кислотные свойства соответствующих амфотерных гидроксидов, поэтому группа называется амфотерной. При действии избытка щелочи на ионы Zn2+, Al3+, Cr3+ образуются гидроксокомплексы этих металлов:  | (12) | где n = 4 или 6, Ме - Zn, Al, Cr. При недостатке щелочи при рН = 5-11 образуются осадки гидроксидов этих металлов: , | (13) | которые растворяют при добавлении щелочи: . | (14) | Хром (III) обычно в ходе анализа окисляют пероксидом водорода в щелочной среде до хромата, в котором хром шестивалентен: . | (15) | Действием гидроксида натрия достигается разделение катионов IV и V групп. Элементы IV группы в щелочной среде остаются в растворе в виде гидроксокомплексов, а катионы V группы выпадают в осадок с образованием соответствующих гидроксидов. V группа содержит , и , образующие малорастворимые гидроксиды, слабо растворяющиеся в водном растворе аммиака. Групповым реагентом является гидроксид аммония, осаждающий соответствующие катионы в виде гидроксидов: . | (16) | С помощью гидроксида аммония достигается также разделение катионов IV и VI групп. Примечание: гидроксид магния осаждают в сильнощелочной среде при рН>11,5, что требует добавления раствора . VI группа содержит , , , , , образующие прочные комплексные соединения с аммиаком, растворимые в воде, и по этому признаку группа называется аммиачной. Групповым реагентом является гидроксид аммония, взятый в избытке, достаточном для растворения образующихся вначале гидроксидов с получением аммиакатов, например: . | (17) | Схема разделения анализируемого раствора на выделенные группы катионов в соответствии с их составом и групповыми реакциями приведена на рис. 1. Чтение и понимание такого рода схем является особенно полезным для студентов металлургических, обогатительных и экологических специальностей, технологическую основу которых составляют различные процессы разделения компонентов (минералов, ионов и т.д.). Групповые реакции катионов по кислотно-основному методу Систематический анализ применяют, если анализируемый раствор является сложным по качественному составу и дробный анализ невозможен из-за наличия большого количества мешающих ионов. В этом случае применяют систематический метод анализа. Систематический метод качественного анализа основан на том, что сначала с помощью групповых реагентов разделяют смесь ионов на группы и подгруппы, а затем в пределах этих подгрупп обнаруживают каждый ион с использованием качественных реакций. I группа содержит , и , не имеющие группового реагента. Эти катионы не мешают определению остальных элементов, они присутствуют в растворах всех остальных аналитических групп, а их определение осуществляют дробным методом. II группа содержит , и . Групповым реагентом является соляная кислота, осаждающая соответствующие катионы в виде малорастворимых хлоридов: . По этому принципу группа называется хлоридной. Ход анализа: В одну пробирку отобрать несколько капель соли серебра, во вторую – свинца (II), в третью – ртути (I). К каждой пробирке прилить 1-2 капли соляной кислоты. Наблюдать образование осадков хлоридов металлов. К пробирке, содержащей осадок хлорида свинца прилить немного горячей воды. Произойдет растворение осадка. Реакция позволяет отделить катионы свинца от ионов ртути и серебра. К пробирке, содержащей осадок хлорида серебра добавить избыток аммиака. Произойдет растворение осадка хлорида серебра за счет образования растворимого аммиачного комплекса серебра [Ag(NH3)2]+. Данная реакция позволяет отделить ионы серебра от ионов свинца и ртути. III группа содержит и . Групповым реагентом является серная кислота, осаждающая соответствующие катионы в виде сульфатов: . По этому признаку группа называется сульфатной. Сульфат кальция более растворим, чем сульфат бария и для уменьшения его растворимости добавляют при нагревании этиловый спирт или ацетон. Ход анализа: В пробирку отобрать несколько капель соли кальция и прилить 1-2 капли серной кислоты. Без добавления ацетона осадок сульфата кальция не образуется. Добавить ацетон, хорошо перемешать – начнется выпадение осадка CaSO4. В другую пробирку отобрать несколько капель соли бария, прилить 1-2 капли серной кислоты и наблюдать образование кристаллического осадка сульфата бария. IV группа содержит , и . Групповым реагентом является гидроксид натрия, при взаимодействии с которым проявляются кислотные свойства соответствующих амфотерных гидроксидов, поэтому группа называется амфотерной. При действии избытка щелочи на ионы Zn2+, Al3+, Cr3+ образуются гидроксокомплексы этих металлов: где n = 4 или 6, Ме - Zn, Al, Cr. При недостатке щелочи при рН = 5-11 образуются осадки гидроксидов этих металлов: , которые растворяются в присутствии избытка щелочи: . Ход анализа. В три пробирки отобрать соль алюминия, соль цинка и соль хрома соответственно. В каждую пробирку осторожно прибавлять разбавленную щелочь до образования осадка гидроксида металла. Полученные осадки растворить при добавлении нескольких капель крепкого раствора щелочи. Хром (III) обычно в ходе анализа окисляют пероксидом водорода в щелочной среде до хромата, в котором хром шестивалентен:  Действием гидроксида натрия достигается разделение катионов IV и V групп. Элементы IV группы в щелочной среде остаются в растворе в виде гидроксокомплексов, а катионы V группы выпадают в осадок с образованием соответствующих гидроксидов. Ход анализа. В пробирку налить по 2-3 капли солей железа и хрома. Добавить избыток крепкого раствора щелочи и отфильтровать. Наблюдать разделение железа (III) – в осадке – и хрома (III) – в фильтрате, в окрашенном в зеленый цвет растворе. V группа содержит , и , образующие малорастворимые гидроксиды, слабо растворяющиеся в водном растворе аммиака. Групповым реагентом является гидроксид аммония, осаждающий соответствующие катионы в виде гидроксидов: . Ход анализа. В три пробирки налить по 2-3 капли соли железа (III) марганца (II) и магния соответственно. К каждой пробирке добавить несколько капель гидроксида аммония. Наблюдать образование осадков гидроксидов металлов. Примечание: гидроксид магния осаждают в сильнощелочной среде при рН>11,5, что требует добавления раствора . VI группа содержит , , , , , образующие прочные комплексные соединения с аммиаком, растворимые в воде, и по этому признаку группа называется аммиачной. Групповым реагентом является гидроксид аммония, взятый в избытке, достаточном для растворения образующихся вначале гидроксидов с получением аммиакатов, например: . Ход анализа. В разные пробирки отобрать по несколько капель солей никеля, меди, кадмия, кобальта, ртути (II). В каждую пробирку налить избыток гидроксида аммония. Наблюдать образование аммиачных комплексов указанных металлов. Отметить цвет образующихся аммиакатов. С помощью гидроксида аммония достигается также разделение катионов IV и VI групп. В пробирку отобрать по 2-3 капли растворов солей железа и меди. Добавить избыток аммиака. Отфильтровать. В пробирку прилить по 2-3 капли растворов солей меди и магния. Добавить избыток аммиака, а затем – несколько капель щелочи. Образуется белый осадок гидроксида магния, хорошо заметный на синем фоне раствора аммиаката меди. 2. Качественные аналитические реакции катионов 2.1. первая аналитическая группа катионов 2.1.1. Катион - в водных растворах бесцветен. Определяется по обменной реакции с дигидроантимонатом калия, образующим с водным раствором соли натрия в нейтральной среде (pH~7) белый кристаллический осадок дигидроантимоната натрия: . | (18) | Примечание: при рН<7 выпадает белый аморфный осадок сурьмяной кислоты ! Ход анализа. В пробирку внести 2-3 капли раствора соли натрия и прибавить равный объем реактива. Для улучшения выпадения осадка можно потереть внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой, охладить реакционную смесь. 2.1.2. Катион - в водных растворах бесцветен. Определяется по реакции с гексанитрокобальтатом (III) натрия, образующим с водным раствором соли калия в слабокислой среде (рН=4-6) желтый осадок двойной комплексной соли - гексанитрокобальтата (III) натрия-калия: . | (19) | Ход анализа. В пробирку внести 2-3 капли соли калия и прибавить значительный избыток раствора реагента, энергично перемешать. |  2.1.3. Катион - в водных растворах бесцветен. Реактив Несслера, который является щелочным раствором комплексной соли - тетраиодомеркурата (II) калия, образует с растворами аммонийных солей бурый осадок иодида основания Миллона, имеющего химическую формулу . Это соединение можно рассматривать как продукт замещения иодом гидроксильной группы в гидратированном основании Миллона . Основание Миллона содержит катион , который можно рассматривать как ион , в котором четыре атома водорода замещены двумя атомами ртути. Аналитическая реакция протекает по следующему уравнению:  | (20) | Ход анализа. К 2-3 каплям раствора соли аммония добавить 4-6 капель (избыток) реактива Несслера (2 K2[HgI4](aq)+4 KOH). При малых количествах иона аммония («следы») осадок приобретает желтое окрашивание. 2.2. Вторая аналитическая группа катионов 2.2.1.Катион - в водных растворах бесцветен. Определяется по обменной реакции с хлоридом натрия (или соляной кислотой) с образованием белого осадка хлорида серебра: . | (21) | При наличии в растворе остальных катионов этой же аналитической группы ( , ) последние реагируют аналогичным образом с образованием белых осадков хлоридов свинца и ртути. Поэтому для идентификации серебра, его хлорид растворяют в гидроксиде аммония с образованием хлорида диамминсеребра по реакции: . | (22) | Определение серебра проводят из его аммиачного раствора разложением соответствующего аммиаката азотной кислотой по реакции: . | (23) | Ход анализа. К 5-6 каплям нитрата серебра прибавить равный объем хлорида калия, тщательно перемешать и отфильтровать через бумажный фильтр. Осадок на фильтре промыть раствором гидроксида аммония (2 н.). К полученному раствору добавить азотную кислоту до образования белого осадка хлорида серебра. 2.2.2.Катион - в водных растворах бесцветен. А) Определяется по обменной реакции с иодидом калия с образованием желтого осадка иодида свинца: . | (24) | Ход анализа. К нескольким каплям раствора нитрата свинца добавить раствор иодида калия до выпадения желтого осадка. Б) можно обнаружить по реакции с хроматом калия. Образуется желтый осадок: . | (25) | Ход анализа. К нескольким каплям раствора нитрата свинца добавить раствор хромата калия до выпадения желтого осадка. 2.2.3.Катион (димер Hg (I)) - в водных растворах бесцветен. А. Определяется после предварительного осаждения каломели : . | (26) | При взаимодействии белого осадка каломели с гидроксидом аммония образуется темный осадок, состоящий из черной металлической ртути и хлорида амидортути (II) белого цвета. Вместе они образуют темный осадок. темный | (27) | Ход анализа. К нескольким каплям раствора нитрата ртути (I) добавить равный объем хлорида калия, перемешать и отфильтровать через бумажный фильтр. К осадку на фильтре прилить гидроксид аммония (2 н.). Образование темного осадка на фильтре после фильтрации свидетельствует о наличии иона в исходном растворе. Б. Обнаружить ртуть можно также по образованию амальгамы ртути на медной монете по реакции (4). 2.3. Третья аналитическая группа катионов 2.3.1.Катион - в водных растворах бесцветен. Определяется по обменной реакции с серной кислотой или водорастворимыми сульфатами с образованием белого осадка сульфата бария: . | (28) | Ход анализа. К нескольким каплям хлорида бария добавить раствор серной кислоты или сульфата натрия до образования белого осадка. 2.3.2.Катион - в водных растворах бесцветен. Определяется по реакции, аналогичной обнаружению  . | (29) | Однако сульфат кальция более растворим, чем сульфат бария. Для понижения растворимости сульфата кальция добавляют этиловый спирт или ацетон (50 % от объема раствора), что способствует выпадению осадка. К понижению растворимости CaSO4 приводит также нагревание раствора и добавление избытка серной кислоты. 2.4. Четвертая аналитическая группа катионов 2.4.1.Катион - в водных растворах бесцветен. А. Определяется по реакции с сероводородом или сульфидом натрия при рН~2 с образованием белого осадка сульфида цинка: . | (30) | Ход анализа. К нескольким каплям соли цинка добавить сероводородной воды или раствор сульфида натрия до выпадения белого осадка сульфида цинка. Б. Присутствие ионов цинка в отсутствие железа определяют по реакции с гексацианоферратом (II) калия K4[Fe(CN)6] («желтой кровяной солью»). При этом образуется белый осадок двойной соли – гексацианоферрата (II) цинка-калия, растворимый в щелочах: . | (31) | Эта реакция отличает Zn2+ от Al3+, который с K4[Fe(CN)6] осадка не образует. Ход анализа. К нескольким каплям соли цинка добавить гексацианоферрат (II) калия до выпадения белого осадка. В. В отсутствие солей кобальта, никеля и железа, цинк определяют по реакции с тетрароданомеркуриатом аммония (NH4)2[Hg(CNS)4], приводящей к образованию белого осадка тетрароданомеркуриата цинка: . | (32) | Примечание. Данную реакцию ведут в слабокислой среде, т.к. осадок Zn[Hg(CNS)4] в сильных кислотах растворим, а под действием щелочей применяемый реагент (NH4)2[Hg(CNS)4] разлагается с образованием желтого осадка HgO. Ход анализа. К нескольким каплям соли цинка добавить тетрароданомеркуриат аммония до выпадения белого осадка. 2.4.2.Катион  Растворы солей хрома (III) имеют зеленую окраску. Растворы солей хрома (VI), в щелочных средах представленные хроматами, окрашены в желтый цвет, а в более кислых средах, представленные дихроматами, имеют оранжевую окраску. - зеленый, - желтый, ‑ оранжевый. А. Определение Cr (III) основано на предварительном его окислении пероксидом водорода в щелочной среде до хроматов:  | (33) | с последующей его идентификацией по реакции с хлоридом бария (или нитратом свинца (II)), приводящей к образованию желтого осадка хромата бария (свинца): или | (34) |  | (35) | Ход анализа. К 2-3 каплям раствора соли хрома (III) добавить щелочь до полного растворения образующегося осадка гидроксида хрома (III), а затем 5-7 капель 30 % раствора пероксида водорода и кипятить до исчезновения мелких пузырьков. Желтый цвет полученного раствора свидетельствует о полном окислении хрома (III). К полученному желтому раствору добавить раствор соли бария или свинца до выпадения желтого осадка хромата. При наличии в растворе сульфат-ионов, проверка раствора на наличие в нем ионов хрома может быть осуществлена следующими двумя способами (Б и В): Б. Перевод хромат-ионов в дихромат-ионы в кислой среде по реакции: . | (36) | Образующийся по реакции дихромат калия имеет оранжевую окраску. В избытке добавляемой кислоты, т.е. в сильнокислых растворах, возможен переход окраски из оранжевой в красную за счет образования полихроматов: , и т.д. Ход анализа. К полученному по реакциям (33) желтому раствору хромата калия добавить по каплям раствор серной кислоты до перехода окраски в оранжевую и красную. В. После образования дихромата по реакциям (33) и (36) в кислой среде его переводят в надхромовую кислоту перекисью водорода в присутствии амилового спирта:  | (37) | Надхромовая кислота имеет синий цвет. В водных растворах быстро разлагается с образованием зеленого раствора хрома (III), поэтому соответствующую реакцию проводят в присутствии амилового спирта, в котором раствор надхромовой кислоты значительно устойчивее. Ход анализа. К 2-3 каплям полученного по реакциям (33) и (36) раствора дихромата добавить 5-6 капель пероксида водорода (3 %), 2 мл амилового спирта и избыточное количество раствора 20 % серной кислоты. После интенсивного перемешивания верхний слой амилового спирта окрасится в синий цвет. 2.4.3.Катион - в водных растворах бесцветен. Характерным и очень чувствительным реактивом обнаружения алюминия является алюминон (ауринтрикарбонат аммония) - сложное органическое соединение, образующее с труднорастворимую соль красного цвета: . | (38) | Реакция протекает только при pH»5 в среде ацетатного буферного раствора ( - 1:2), т.к. в ходе реакции алюминий замещает однозарядный катион аммония в виде гидроксокомплекса [Al(OH)2]+, существующем при рН = 5. При проведении реакции следует учитывать, что алюминон сам окрашен в красный цвет и его расход на реакцию должен быть очень небольшим. Ход анализа. К 2 мл исходного раствора соли алюминия добавить по каплям уксусную кислоту и ацетат натрия в соотношении 1:2. Перемешать и проверить рН. Точно значение рН = 5 устанавливают добавлением уксусной кислоты (при рН>5) или ацетата натрия (при рН<5). Затем добавить 1-2 капли 0,01 % раствора алюминона - образуется красный осадок. Появляющаяся красно-розовая окраска при нагревании усиливается. 2.5. пятая аналитическая группа катионов 2.5.1.Катион - в водных растворах бесцветен. Определяется по реакции с гидроортофосфатом натрия при рН»9 в присутствии ионов аммония. Реакция идет с образованием белого кристаллического осадка двойной соли - ортофосфата аммония-магния:  | (39) | Назначение добавки заключается в увеличении концентрации ионов аммония в растворе для снижения требуемого расхода гидроксида аммония и предотвращения образования осадка гидроксида магния. Ход анализа. К 2 каплям раствора соли магния добавить раствор хлорида аммония, 2 капли гидроортофосфата натрия и гидроксид аммония (2 н.) до рН»9 (по каплям, при перемешивании и измерении рН после добавления каждой капли). Если белый кристаллический осадок не образуется, то необходимо добавить и потереть внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой. 2.5.2.Катион - в относительно концентрированных растворах соли имеют бледно-розовый цвет, в разбавленных растворах - бесцветны. Определяется окислением до Mn (VII) висмутатом натрия в азотнокислой среде с образованием розового раствора марганцевой кислоты: . | (40) | Ход анализа. К 2-м каплям раствора соли марганца (II) прибавить 2 мл 6 н. раствора азотной кислоты и немного твердого висмутата натрия (на кончике шпателя). Смесь перемешать. При этом образуется раствор марганцевой кислоты розового цвета. 2.5.3.Катион - растворы имеют желтую окраску. А. Определяется реакцией комплексообразования с тиоцианатом (роданидом) с образованием кроваво-красного раствора тритиоцианатажелеза (III) . | (41) | Ход анализа. К нескольким каплям раствора соли железа (III) добавить по каплям раствор тиоцианата аммония или калия до образования кроваво-красного раствора. Б. Другим известным способом определения железа (III) является реакция с гексацианоферратом (II) калия. При этом образуется темно-синий осадок гексацианоферрата (III) железа (II) («берлинская лазурь»): . | (42) | Ход анализа. К нескольким каплям раствора соли железа (III) добавить по каплям раствор гексацианоферрата (II) калия до образования темно-синего осадка. 2.6. Шестая аналитическая группа катионов 2.6.1.Катион - растворы солей окрашены в голубой или зеленый цвет. А. Определяется по реакции комплексобразования в избытке гидроксида аммония с образованием ярко-синего раствора, содержащего комплексный катион тетраамминмеди (II). Реакция протекает в две стадии. Сначала образуется зеленый осадок основной соли меди (например, гидроксосульфата) , | (43) | который растворяется в избытке гидроксида аммония  | (44) | Ход анализа. К нескольким каплям раствора соли меди добавить по каплям 2 н. раствор гидроксида аммония, наблюдая сначала образование зеленого осадка, а затем его растворение с образованием ярко-синего раствора. Б. Более чувствительным, чем реакция с аммиаком, является обнаружение Cu2+ с гексацианоферратом (II) калия. При рН£7 образуется красно-бурый осадок гексацианоферрата (II) меди: . | (45) | Осадок не растворим в разбавленных кислотах, но растворяется в аммиаке и разлагается при действии щелочей. 2.6.2.Катион - растворы солей окрашены в зеленый цвет. Никель определяется по реакции с диметилглиоксимом в аммиачной среде (рН»8-10), с которым он образует малиновый осадок внутрикомплексной соли - диметилглиоксимата натрия  | (46) | Диметилглиоксим (реактив Чугаева) является двухдентатным лигандом со структурной формулой: имеющим два донорных атома азота. Реактив очень чувствителен к иону , с которым он образует очень прочное внутрикомплексное соединение (хелат), содержащее пятичленные циклы во внутренней сфере комплекса:  Ход анализа. К 2-3 каплям раствора соли никеля добавить 1-2 капли раствора диметилглиоксима и несколько капель разбавленного раствора гидроксида аммония до рН»8-10. 2.6.3. Катион - растворы солей имеют розовый цвет. Определяется по реакции с тетрароданомеркуратом аммония при рН=5 с образованием синего кристаллического осадка тетрароданомеркурата кобальта (III). Добавление ускоряет реакцию: . | (47) | Ход анализа. К 2-3 каплям раствора соли кобальта (II) добавить 1-2 капли ацетатного буфера (pH»5), избыток тетрароданомеркурата аммония, 1-2 капли раствора сульфата цинка и перемешать. Примечание. Выпадение осадка может происходить через некоторое время после смешивания реактивов. 2.6.4.Катион - в водных растворах бесцветен. Определяется по реакции с сероводородом при рН=0,5-0,8 с образованием желтого осадка сульфида кадмия, в разбавленных растворах образуется коллоидный раствор также желтого цвета . | (48) | Ход анализа. К нескольким каплям соли кадмия добавить сероводородную воду до образования желтого осадка или коллоидного раствора того же цвета. 2.6.5.Катион - в водных растворах бесцветен. Способом обнаружения является восстановление его металлической медью  | (49) | с образованием медно-ртутной амальгамы (светлое пятно). Ход анализа. Медную пластину предварительно обработать азотной кислотой для удаления пассивирующей пленки оксида меди, промыть водой и протереть фильтровальной бумагой. На подготовленную медную пластину капнуть раствор нитрата ртути (II) и наблюдать образование светлого металлического пятна. 3. Краткие указания по технике выполнения аналитических работ Для усвоения методики кислотно-основного метода систематического анализа и приобретения необходимой лабораторной практики студентам в индивидуальном порядке предлагается выполнение четырех аналитических работ, методические указания, по которым приведены в разделах 3-6. Каждая аналитическая работа выполняется по приведенной схеме анализа и соответствующему ее описанию. Для выполнения анализа отбирается часть (1/3 или 1/2) предложенной задачи, что соответствует ~2/3 пробирки. Другая часть задачи остается в качестве резервной. Любая химическая реакция осуществляется в пробирке при перемешивании стеклянной палочкой. В редких случаях реакцию проводят непосредственно в фильтровальной воронке с бумажным фильтром. В последнем случае перемешивание должно быть особо осторожным, предупреждающим повреждение бумажного фильтра. При необходимости нагрева реакционной смеси или ее кипячения эти операции проводят в пробирках на песчаной бане с использованием специальных держателей. Операции фильтрования проводят на бумажных фильтрах марки «синяя лента». Сбор фильтрата осуществляют в пробирку. При необходимости сбора осадка, его осуществляют переносом осадка с бумажного фильтра в сухую пробирку. В отдельных случаях, главным образом, в операциях разделения отдельных аналитических групп, требуется промывка осадка на фильтре дистиллированной водой. Операцию промывки проводят на фильтре основной операции, но промывные воды собирают в отдельную пробирку и не используют. В операциях разделения отдельных аналитических групп требуется проверка полноты осаждения. Полнота осаждения контролируется путем добавления небольших количеств используемого группового реагента к полученному фильтрату. Если имеет место повторное выпадение осадка, его отфильтровывают на первичном фильтре, содержащем основной осадок, и повторно проверяют полноту осаждения. Операцию повторяют до полного осаждения. Любая качественная аналитическая реакция является «капельной», т.е. для ее выполнения достаточный объем пробы составляет несколько капель (обычно от 2-х до 5-ти). При проведении этих реакций следует использовать указания раздела 2 и сведения таблицы приложения. Во многих случаях при осуществлении реакций требуется контроль рН, который осуществляют с помощью универсального бумажного индикатора. Техника измерения рН предусматривает нанесение капли анализируемого раствора стеклянной палочкой на бумагу-индикатор. Величину рН определяют по цветовой гамме индикатора. |