Материал: Курс общей химии. Спиридонов Б.А

созданы банки химических и физико - химических данных. При анализе многокомпонентных веществ все более используются универсальные приборы (спектрометры, спектрофотометры, хроматографы, полярографы и др.), снабженные компьютерами, в памяти которых имеется справочная химикоаналитическая информация. На базе этих универсальных установок создается автоматизированная система анализа и обработки информации.

Взависимости от вида идентифицируемых частиц различают элементный, молекулярный, изотопный и фазовый анализы. В настоящей главе будут рассмотрены в основном элементный и молекулярный анализы.

Взависимости от массы сухого вещества или объема рас-

твора анализируемого вещества различают макрометод (0,5 - 10 г или 10 - 100 мл), полумикрометод (10 - 50 мг или 1 - 5 мл), микрометод (1 - 5 мг или 0,1 - 0,5 мл) и ультрамикрометод (ниже 1 мг или 0,1 мл) идентификации.

Качественный анализ характеризуется пределом обнаружения (обнаруженным минимумом) сухого вещества, т.е. минимальным количеством надежно идентифицируемого вещества, и предельной концентрацией раствора cx,min .Эти две величины связаны друг с другом соотношением

Предел обнаружения (мкг) cx,min = Объем раствора (мл) 106

В качественном анализе применяются только такие реакции, пределы обнаружения которых не превышают 50 мкг.

Имеются некоторые реакции, которые позволяют обнаружить то или иное вещество или ион в присутствии других веществ или других ионов. Такие реакции называются специфическими. Примером таких реакций могут быть обнаружение

ионов NH 4 действием щелочи или нагреванием,

NH4Cl + NaOH = NH3↑ + Н2O + NaCl

363

Следует отметить, что определение степени чистотьг часто зависит от наименьшей суммарной концентрации примесей, которую удается обнаружить. Например, спектрально чистыми называют вещества, примеси в которых можно определить спектральными методами.

Особо чистым веществам присваиваются определенные марки, которыми характеризуют число видов и логарифм массовой доли лимитирующих примесей (%). Например, марка ОСЧ 8 - 6 означает, что вещества особой чисто ты содержат 8 лимитирующих видов примесей, причем сум-

марная их концентрация не превышает 10-6 % (масс. долей). При наличии органических примесей их обозначают индексом «ОП» и указывают логарифм их массовой доли (%). Например, марка ОП – 5 - ОСЧ означает, что суммарное содержание органических примесей не превышает 10-5 % (массовых долей).

Идентификация катионов неорганических веществ.

Методы качественного анализа базируются на ионных реакциях, которые позволяют идентифицировать элементы в форме тех или иных ионов. В ходе реакций образуются труднорастворимые соединения, окрашенные комплексные соединения происходит окисление или восстановление с изменением цвета раствора.

Для идентификации с помощью образования труднорастворимых соединений используют как групповые, так и инди-

видуальные осадители. Групповыми осадителями для ионов Ag+, Pb2+, Hg2+ служит NaCl; для ионов Са2+, Sr2+, Ва2+ -

(NH4)2CO3, для ионов А13+, Сr3+, Fе2+, Fe3+, Mn2+, Со2+, Ni2+, Zn2+ и др. - (NH4)2S

Если присутствует несколько катионов, то проводят дробный анализ, при котором осаждаются все труднорастворимые соединения, а затем обнаруживаются оставшиеся катионы тем или иным методом, либо проводят ступенчатое добавление реагента, при котором сначала осаждаются соединения с наименьшим значением ПР, а затем соединения с более высоким значением ПР.

365

Любой катион можно идентифицировать с помощью определенной реакции, если удалить другие катионы, мешающие этой идентификации.

Имеется много органических и неорганических реагентов, образующих осадки или окрашенные комплексные соединения с катионами (табл. 7).

Летучие соединения металлов окрашивают пламя горелки в тот или иной цвет. Поэтому, если внести изучаемое вещество на платиновой или нихромовой проволоке в бесцветное пламя горелки, то происходит окрашивание пламени в присутствии в веществе тех или иных элементов, например, в цвета: ярко - желтый (натрий), фиолетовый (калий), кирпично – крас-

ный (кальций), карминово - красный (стронций), желто - зеленый (медь или бор), бледно - голубой (свинец или мышьяк). Идентификация анионов. Анионы обычно классифицируют по растворимости солей, либо по окислительно - восстанови-

тельным свойствам. Так многие анионы (SO 24 , SO 32 , СО 32 , SiO 32 , F -, РО 34 , CrO 24 и др.) имеют групповой реагент ВаСl2

в нейтральной или слабо кислой среде, так как соли бария и этих анионов мало растворимы в воде.

Таблица 14

Некоторые реагенты для идентификации катионов

366

367