Систематичний хід аналізу суміші катіонів І-VI аналітичних груп у розчині

Катіони NH4+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Asv, [Hg2]2+, Sn2+ можна виявити з окремих проб досліджуваного розчину за характерними реакціями за умови видалення з проби йонів, що заважають визначенню даного катіона за певною реакцією.

До досліджуваного розчину додають розчин хлоридної кислоти (с( HCl)=2,0моль/дм3). При цьому в осаді(І) будуть міститися катіони другої аналітичної групи у вигляді AgCl, Hg2Cl2, PbCl2. Причому, катіони Pb2+ при їх незначній концентрації можуть повністю не осадитись зважаючи на досить значну розчинність у воді PbCl2.

Осад(1) відділяють від розчину центрифугуванням. У центрифугаті (1) будуть катіони І, ІІІ, ІV, V, VI аналітичних груп та частково йони Pb2+.

Осад(1) обробляють гарячою водою, центрифугують. У центрифугат (2) переходять при цьому катіони Pb2+, які визначають за реакціями з K2Cr2O7 або з КІ.

Осад(2) містить AgCl та Hg2Cl2. До нього додають концентрований розчин NH3·H2O, перемішують, центрифугують. У центрифугаті (3) буде комплексний аргентум амоніакат [Ag(NH3)2]Cl. Цей комплекс руйнують діючи розчином HNO3 або КІ. За цими реакціями виявляють катіони Ag+.

Осад (3) містить [НgNH2]Cl+Нg чорного кольору.

До центрифугату(1) додають етанол та такий же об’єм розчину сульфатної кислоти (с( H2SO4)=2,0моль/дм3), центрифугують. В осаді(4) будуть сульфати катіонів третьої аналітичної групи та PbSO4.

У центрифугаті (4) будуть катіони I, IV, V, VI та частково СаSO4 зважаючи на його досить значну розчинність у воді.

До осаду(4) додають розчин амоній ацетату (w=30%), перемішують, центрифугують.

У центрифугат(5) переходять йони Pb2+, які виявляють за характерними реакціями.

Осад (5) містить BaSO4, SrSO4, CaSO4. Його обробляють 3-4 рази по 5-7хв. насиченим розчином Na2CО3 при кип’ятінні та перемішуванні, а потім центрифугують. У центрифугаті (6) будуть йони Na+, SO42–. Його відкидають.

Осад (6) містить BaСO3, SrСO3, CaСO3. Його промивають у воді і розчиняють в оцтовій кислоті. Потім додають розчин CH3COONa+K2Cr2O7. У осад(7) випадає барій хромат BaCrO4. Центрифугують. Центрифугат (7) містить йони Sr2+, Ca2+, Cr2O72–. До нього додають насичений розчин Na2CО3. Випадає осад(8) SrCO3+CaCO3. Центрифугують. Центрифугат(8) містить йони Na+, CrO4–. Його відкидають.

Осад (8), що містить SrCO3+CaCO3, розчиняють в оцтовій кислоті (с( CH3COOH)=2,0моль/дм3). Катіни Sr2+ виявляють з окремої частини отриманого розчину дією гіпсової води. При цьому дуже повільно після нагрівання розчину випадає осад SrSO4. З другої частини цього розчину виявляють йони Ca2+ при додаванні розчинів К4[Fe(CN)6]+NH3·H2O(c=2,0моль/дм3)+NH4Cl або за мікрокристалоскопічною реакцією при взаємодії катіонів Ca2+ з SO42– з утворенням кристалів CaSO4·2H2O.

Центрифугат (4), що містить катіони І, IV, V, VI аналітичних груп та частково Ca2+ випаровують наполовину і ділять на три частини.

До однієї частини центрифугату(4) додають півторакратний надлишок NaOH (с( NaOH)=2,0моль/дм3) та розчин Н2О2, нагрівають. При цьому утворюється осад (9), що містить гідроксиди катіонів V та VI аналітичних груп Mg(OH)2, MnO(OH)2, Fe(OH)3, SbO(OH)3, Bi(OH)3, Co(OH)3, Ni(OH)3, Cu(OH)3, Cd(OH)3, HgO. Центрифугують. Центрифугат(9) містить катіони IV аналітичної групи у формі [Al(OH)6]3–, CrO42–, [Zn(OH)4]2–, [Sn(OH)6]2–, AsO43–.

Осад (9) розчиняють у нітратній кислоті, додають розчин Н2О2, нагрівають і розбавляють у 2 рази, центрифугують.

У осаді (10) буде SbO(OH)3. Його розчиняють у концентрованій HCl, отриманий розчин розбавляють водою та виявляють Sb5+ за реакцією з H2S – утворення характерного забарвлення осаду Sb2S5.

Центрифугат (10) містить катіони V та VI аналітичних груп. Mg2+, Mn2+, Fe3+, Bi3+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Cd2+, Hg2+. До нього додають потрійний надлишок концентрованого розчину амоніаку, нагрівають. Утворюється осад (11), що містить гідроксиди Mg(OH)2, Mn(OH)2, Fe(OH)3, Bi(OH)3. Центрифугують.

Центрифугат (11) містить комплексні амоніакати [Со(NH3)6]2+, [Ni(NH3)6]2+, [Сu(NH3)4]2+, [Сd(NH3)4]2+, [Hg(NH3)4]2+.

Осад (11) обробляють насиченим розчином NH4Cl+H2O2, центрифугують. В осаді (12) містяться MnO(OH)2, Fe(OH)3, Bi(OH)3. У центрифугаті (12) містяться катіони Mg2+. Їх виявляють за реакцією з Nа2HPO4+NH3·H2O (c=2,0моль/дм3)+NH4Cl.

Осад (12) розчиняють у концентрованій нітратній кислоті. У осаді (13) залишається MnO(OH)2. Центрифугують. У центрифугаті (13) містяться катіони Fe3+ та Bi3+. Катіони Fe3+ виявляють за реакцією з К4[Fe(CN)6] – утворення синього кольору берлінської лазурі Fe4[Fe(CN)6]3 або за реакцією з NH4SCN – утворення комплексу [Fe(SCN)3] інтенсивного червоного забарвлення.

Катіони Bi3+ виявляють за реакцією їх відновлення до металічного бісмуту Na2SnO2 у середовищі NaOH.

До осаду (13) додають PbO2. У середовищі нітратної кислоти відбувається окиснення Мангану зі ступенем окиснення 4+ до HMnO4 зі ступенем окиснення Мангану 7+. Аніони MnO4– мають фіолетове забарвлення, а при їх незначній концентрації – рожеве забарвлення розчину.

Центрифугат (11), що містить комплексні амоніакати катіонів VI аналітичної групи, обробляють розчином сульфатної кислоти (с( H2SO4)=6,0моль/дм3), додають кілька кристаликів Na2S2O3, нагрівають до кипіння. В осаді (14) містяться Cu2S, HgS, S. Цей осад обробляють розчином нітратної кислоти (с( HNO3)=3,0моль/дм3) при нагріванні, центрифугують.

В осаді (15) залишається HgS. Меркурій(ІІ) сульфід розчиняють у царській горілці і виявляють йони Hg2+ за реакцією їх відновлення до металічної ртуті Na2SnO2 у лужному середовищі.

У центрифугаті (14) місяться катіони Co2+, Ni2+, Cd2+. Йони Со2+ виявляють за реакцією з NH4SCN; йони Ni2+ – за реакцією з диметилгліоксимом; йони Cd2+ – за реакцією з H2S.

У центрифугаті (15) після обробки осаду (14) містяться катіони Cu2+. Їх виявляють за реакцією з розчином амоніаку – утворення [Cu(NH3)4]2+ інтенсивно синього забарвлення.

До центрифугату (9), що містить йони [Al(OH)6]3–, CrO42–, [Zn(OH)4]2–, [Sn(OH)6]2–, AsO43–, додають розчин хлоридної кислоти (с( HCl)=2,0моль/дм3). В отриманому розчині будуть йони Al3+, Cr2O72–, Zn2+, AsO43–, SnIV. До нього додають такий же об’єм розчину амоніаку (с=2,0моль/дм3) та розчин Н2О2, нагрівають. Утворюється осад(18), що містить Al(OH)3 та Sn(OH)4. Центрифугують. У центрифугаті (18) містяться йони CrO42–, [Zn(NH3)4]2+.

Осад (18) розчиняють у хлоридній кислоті (с( HCl)=2,0моль/дм3). Йони Al3+ виявляють за реакцією з алізарином у амоніачному середовищі. Йони SnIV відновлюють за реакцією з порошком Fe, а йони Sn2+ виявляють за реакцією відновлення Hg2+ до металічної ртуті.

До центрифугату(18) додають розчин оцтової кислоти (с( СH3CООН)=2,0моль/дм3), кип’ятять до видалення СH3CООН. В отриманому розчині будуть міститися йони Cr2O72–, Zn2+, AsO43–. До нього додають насичений розчин Na2CO3, нагрівають, центрифугують.

Осад (19) буде містити Zn2(OH)2CO3. Цей осад розчиняють у хлоридній кислоті (с( HCl)=2,0моль/дм3). В утвореному розчині виявляють йони Zn2+ за реакцією з (NH4)2S.

Центрифугат(19) містить йони CrO42–, AsO43–. Йони CrO42– окиснюють до надхромової кислоти H2O2+H2SO4. Екстрагують H2CrO6 в органічний шар з діетиловим етером та ізоаміловим спиртом. Органічний шар забарвлюється у синій колір.

Йони AsO43– виявляють за реакцією з (NH4)2MoO4 у середовищі концентрованої H2SO4. Утворюється жовтий кристалічний осад (NH4)3AsO4·12MoO3.

До другої частини центрифугату (4), що містить катіони I, IV, V, VI аналітичних груп, додають розчин K2CO3 до лужної реакції середовища, кип’ятять до повного зникнення NH3. Утворюється осад (20), що містить карбонати, основні солі, гідроксиди катіонів IV, V, VI аналітичних груп. Центрифугують. Осад (20) відкидають. Центрифугат (20) містить йони Na+ та надлишок йонів К+. Його нейтралізують розчином оцтової кислоти (с( СH3CООН)=2,0моль/дм3). Виявляють йони Na+ мікрокристало-скопічною реакцією з цинк-ураніл ацетатом.

До третьої частини центрифугату (4) додають розчин Na2CO3 до лужної реакції середовища і кип’ятять до повного зникнення NH3. Утворюється осад(21), що містить карбонати, основні солі, гідроксиди катіонів IV, V, VI аналітичних груп. Центрифугують. Осад (21) відкидають. У центрифугаті будуть катіони К+ та надлишок Na+. Центрифугат (21) нейтралізують розчином оцтової кислоти (с( СH3CООН)=2,0моль/дм3). Виявляють катіони K+ за реакцією з Na3[Co(NO2)6] або з NaHC4H4O6.


3810763062511308.html
3810798893477997.html
    PR.RU™