Анализ вещества неизвестного состава



ГОУ ВПО Кемеровский Государственный Университет

Химический факультет

Кафедра аналитической химии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ вещества неизвестного состава

 

Курсовая работа

 

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнила:

 

 

Работу проверил:

Профессор кафедры

аналитической химии

 

 

 

 

Кемерово 2008 г.

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………………………...3

I. Теоретическая часть………………………………………………………………….…….5

I.1. Сероводородная классификация…………………………………………………….……..5

I.2. Кислотно-основная классификация………………………………………………………15

I.3. Химический анализ анионов……………….……………………………………………..19

I.4. Пробоподготовка…………………………………………………………………………..22

II. Экспериментальная часть………………………………………………………………..24

I.1. Качественный анализ ……………...………………………………………………………24

I.2. Количественный анализ …………………………………………………………………...28

III. Выводы ……………………………………………………...……………………………..36

IV. Список литературы …………………...…………………….……………………………37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

                  Аналитическая химия, или аналитика, - это раздел химической науки, разрабатывающий на основе фундаментальных законов химии и физики принципиальные методы и приемы качественного и количественного анализа атомного, молекулярного и фазового состава вещества.

Приведенное определение аналитической химии (аналитики) в целом отражает ее содержание, однако среди специалистов существуют и другие, приблизительно эквивалентные дефиниции, стремящиеся уточнить современное понятие рассматриваемого предмета. Так, по определению выдающегося аналитика академика Ю.А. Золотова «Аналитическая химия – наука о принципах, методах и средствах определения состава веществ и в известной мере – их химической структуры». Приемлемым в 1993 г на VIII Европейской конференции по аналитической химии (Эдинбург, сентябрь 1993 г.): «Аналитическая химия – это научная дисциплина, которая развивает и применяет методы, средства и общую методологию получения информации о составе и природе вещества (в пространстве и времени)».

Аналитическая химия занимается научным обоснованием операций, приемов, которые применяются при разработке, совершенствовании и выполнении различных методов химического анализа. Следует различать понятия «аналитическая химия» и «химический анализ». Аналитическая химия – наука о методах анализа, а химический анализ – это уже известные методы определения состава вещества, количественных соотношений его компонентов, используемые в практике. Химический анализ можно разделить в соответствии с решаемыми проблемами на качественный и количественный.

Качественный химический анализ – это определение (открытие) химических элементов, ионов, атомов, атомных групп, молекул в анализируемом веществе.

Количественный химический анализ – это определение количественного состава вещества, т.е. установление количества химических элементов, ионов, атомов, атомных групп, молекул в анализируемом веществе. Можно дать и другое (эквивалентное) определение количественного анализа, отражающее не только его содержание, но и конечный результат, а именно: количественный анализ – это экспериментальное определение (измерение) концентрации (количества) химических элементов (соединений) или их форм в анализируемом веществе, выраженное в виде границ доверительного интервала или числа с указанием стандартного отклонения.

При исследовании неизвестного вещества или смеси веществ качественный анализ всегда предшествует количественному, т.к. выбор метода количественных определений всегда зависит от данных, полученных при качественном анализе.

Аналитическая химия находит применение и тем самым способствует развитию таких наук, как геохимия и геология, минералогия, физика, биология, археология, металлургия, медицина и др. Аналитическая химия дает возможность обосновать и разрабатывать современные методы автоматического контроля процессов физико-химических и химико-технологических производств.

Цель данной курсовой работы является освоение методов качественного химического анализа и определение качественного состава неизвестного объекта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Теоретическая часть.

I.1. Сероводородная (сульфидная) классификация катионов по группам.

                 Основы этой классической, наиболее подробно разработанной классификации катионов по группам, были созданы ещё в XIX в. Сероводородная классификация длительное время была повсеместно распространенной в аналитической химии и лишь во второй половинеXX в. Она стала постепенно оттесняться другими методами анализа, при которых не требуется получение и применение токсичного сероводорода.

Разработаны различные варианты сероводородного метода, различающиеся деталями. Общая схема анализа в основном сохраняется во всех вариантах.

Сероводородная аналитическая классификация катионов по группам базируется на использовании в качестве аналитических четырёх групповых реагентов: раствора хлороводородной кислоты HCl, раствора сероводорода  H2S, раствора сульфида аммония (NH4)2S и раствора карбоната аммония (NH4)2CO3. Катионы по этой классификации подразделяют на пять аналитических групп (см. табл. 1), в зависимости от растворимости их хлоридов, сульфидов и карбонатов. Иногда некоторые катионы, например, катионы свинца Pb2+ , включают в разные аналитические группы.

 

 

Таблица 1. Сероводородная (сульфидная) классификация катионов.

 

 

Группа

 

 

 

Катионы

 

Групповой реагент

 

Характеристика группы

 

I

 

Li+, K+, Na+, NH4+,      Mg2+

 

 

 

Нет

 

 

 

 

II

 

 

 

Ba2+, Sr2+, Ca2+

 

 

 

 

(NH4)2CO3 , (NH4OH + NH4Cl)

 

 

Карбонаты нерастворимы в воде. Не осаждаются (NH4)2S или H2S в виде сульфидов, в отличие от III, IV, V групп.

 

 

 

 

III

 

 

 

 

Ni2+, Co2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn2+, Zn2+

 

 

 

 

(NH4)2S, (NH4OH + NH4Cl)

 

Сульфиды и гидроксиды нерастворимы в воде. В отличие от IV и V групп не осаждаются H2S из раствора HCl в виде сульфидов.

 

 

IV

 

 

1–ая подгруппа: Cu2+, Cd2+, Bi3+, Hg2+

 

 

2–ая подгруппа: Sn2+, Sn4+, Sb3+, Sb5+, As3+, As5+

 

 

 

 

H2S (из раствора HCl)

 

Сульфиды нерастворимы в полисульфиде аммония (NH4)2Sn, в отличие от сернистых соединений.

 

 

V

 

 

Ag+, Pb2+, [Hg2]2+

 

 

HCl

 

Малорастворимые хлориды. Осаждаются H2S в виде сульфидов.

 

Анализ смеси катионов I аналитической группы: Li+, K+, Na+, NH4+, Mg2+

                Первая группа катионов не имеет группового реагента. Катионы этой группы обычно открывают дробным методом.

Вначале в отдельных пробах анализируемого раствора открывают катионы лития, аммония и магния.

Открытие и удаление катионов лития Li+. Катионы лития мешают открытию катионов натрия и калия, поэтому в их присутствии вначале в отдельных пробах анализируемого раствора открывают катионы аммония и лития, после чего эти катионы удаляют, а в остатке открывают катионы натрия и калия.

Катионы лития открывают реакцией с раствором двузамещённого ортофосфата натрия Na2HPO4 в нейтральной или слабощелочной среде – образуется белый осадок ортофосфата лития Li3PO4.

Отделение катионов лития: отбирают небольшую порцию анализируемого раствора(8–10 капель), прибавляют к ней 1–2 капли 2М раствора аммиака, 2–3 капли этанола, 4–5 капель 1М раствора (NH4)2HPO4. Полученную смесь нагревают до кипения, отделяют центрифугированием образовавшийся осадок  Li3PO4 и проверяют полноту отделения катионов лития прибавлением в центрифугат раствора  (NH4)2HPO4 (при полном удалении катионов лития не должен появляться осадок – раствор остаётся прозрачным).

Открытие и удаление катионов аммония NH4+. Отбирают в две пробирки примерно по 5 капель анализируемого раствора. В одну из них (проба 1) прибавляют 5 капель водного 1М раствора NaOH, в другую (проба 2) – 5капель 1М раствора KOH. Нагревают обе пробирки на водяной бане. При наличии в растворе ионов аммония выделяется газообразный аммиак, который обнаруживают с помощью влажной розовой лакмусовой бумаги: в парах аммиака розовая бумага синеет.

Присутствие катионов аммония подтверждают также в отдельной пробе исходного анализируемого раствора с помощью реактива Несслера – образуется красно–бурый осадок состава [Hg2N]I∙H2O.

В случае присутствия ионов аммония их удаляют для того, чтобы они не мешали последующему открытию катионов натрия и калия. Для этого обе пробирки с пробами 1 и 2 нагревают до полного удаления аммиака (до тех пор, пока при внесении в пары влажной розовой лакмусовой бумаги она перестаёт синеть). Затем в пробе 1 открывают катионы калия, а в пробе 2 –  катионы натрия.

Открытие катионов натрия Na+ . После удаления аммония из пробы 2 к ней прибавляют несколько капель разбавленной уксусной кислоты до нейтрализации раствора. Каплю полученного раствора помещают на предметное стекло, слегка упаривают и рядом с нею наносят каплю раствора цинкуранилацетата. Через 1–2 минуты после соприкосновения обеих капель наблюдают под микроскопом образование характерных жёлтых октаэдрических и тетраэдрических кристаллов натрийцинкуранилацетата состава NaZn(UO2)3(CH3COO)9∙9H2O.

Открытие катионов калия K+. После удаления ионов аммония в пробе 1 к ней прибавляют 3–4 капли 2М раствора уксусной кислоты и 2–3 капли раствора гексанитрокобальтата(III) натрия Na3[Co(NO2)6] – образуется желтый осадок гексанитрокобальтата(III) натрия–калия NaK2[Co(NO2)6].

Обнаружение и отделение катионов магния Mg2+. Катионы магния открывают реакциями с 8–оксихинолином и хинализарином. В присутствии катионов магния их отделяют в отдельной порции раствора, осаждая, например, действием раствора баритовой воды или щелочи в виде малорастворимого гидроксида Mg(OH)2, а затем проводят анализ как описано выше.

 

Анализ смеси катионов II аналитической группы: Ba2+, Sr2+, Ca2+

Открытие и удаление катионов бария Ba2+. К 5–7 каплям анализируемого раствора прибавляют 5 капель раствора дихромата калия K2Cr2O7   и столько же капель раствора ацетата натрия CH3COONa. В присутствии катионов бария выпадает желтый кристаллический осадок хромата бария BaCrO4.

Если таким путём доказано наличие в растворе катионов бария, то их удаляют из всего раствора, прибавляя ацетат натрия и избыток дихромата калия до полного осаждения хромата бария. Удаление катионов бария проводят для того, чтобы устранить их мешающее действие при последующем открытии катионов кальция и стронция.

Удаление дихромат–ионов. После осаждения хромата бария смесь центрифугируют и отделяют раствор от осадка. В растворе могут содержаться катионы кальция и стронция. В нем же присутствуют дихромат–ионы, введенные в предыдущей стадии анализа. Для отделения катионов кальция и стронция от дихромат–ионов к раствору прибавляют раствор карбоната натрия до перехода окраски из желто–оранжевой в желтую. При этом выпадает осадок карбонатов кальция и стронция, который отделяют от раствора центрифугированием. Осадок карбонатов промывают дистиллированной водой и обрабатывают водным 2М раствором уксусной кислоты до его полного растворения.

Открытие катионов стронция Sr2+. Катионы стронция открывают в отдельной порции раствора реакцией с гипсовой водой при нагревании. Для этого к небольшому объему раствора прибавляют несколько капель гипсовой воды, нагревают на водяной бане и оставляют на несколько минут. Появление белого осадка сульфата стронция (помутнение раствора) указывает на присутствие катионов стронция в растворе.

Открытие катионов кальция Ca2+. Если катионы стронция присутствуют в растворе, то катионы кальция открывают реакцией с гексацианоферратом(II) калия K4[Fe(CN)6] в присутствии хлорида аммония NH4Cl – образуется белый осадок гексацианоферрата(II) аммония и кальция (NH4)2Ca[Fe(CN)6]. Катионы стронция не мешают открытию катионов кальция с помощью этих реакций. Если же катионы стронция отсутствуют в растворе, то катионы кальция открывают также и реакцией с оксалатом аммония (NH4)2С2О4 –образуется белый осадок оксалата кальция CaС2О4, не растворимый в уксусной кислоте.

 

Анализ смеси катионов III аналитической группы Ni2+, Co2+, Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn2+, Zn2+.

Известны разные варианты анализа; общим является использование группового реагента  – водного раствора сульфида аммония (NH4)2S при рН ≈ 7–9. Рассмотрим один из вариантов.

Вначале в отдельных пробах анализируемого раствора открывают дробным методом катионы Fe2+(реакцией с гексацианоферратом(III) калия  K3[Fe(CN)6]), Fe3+(реакцией с гексацианоферратом(II) калия K4[Fe(CN)6]), Mn2+(реакцией с висмутатом натрия NaBiO3), Ni2+(реакцией с диметилглиоксимом), Al3+(реакцией с ализарином).

Затем проводят систематический анализ.

К анализируемому раствору прибавляют несколько капель раствора NH4Cl, раствор нагревают, прибавляют к нему групповой реагент – раствор (NH4)2S, раствор аммиака до рН ≈ 7–9 и снова нагревают до 60–70ºС. Выпадает осадок, состоящий из смеси гидроксидов Al(OH)3 , Cr(OH)3 и сульфидов ZnS, MnS,FeS, Fe2S3, CoS, NiS. Осадок отделяют центрифугированием, промывают водой, к которой добавлено несколько капель растворов  (NH4)2S,

NH4Cl и  NH3.

Отделенный осадок обрабатывают при нагревании 1М раствором HCl. При этом в осадке остаются нерастворимые сульфиды кобальта и никеля CoS и NiS, а в раствор переходят катионы Fe2+, Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn2+, Zn2+. Смесь центрифугируют и отделяют центрифугат от осадка. Последний растворяют в уксусной кислоте в присутствии пероксида водорода H2O2. В раствор переходят катионы кобальта и никеля, а в осадок выпадает свободная сера. Раствор отделяют от осадка серы центрифугированием и в отдельных его пробах открывают катионы кобальта реакцией с NH4SCN и катионы никеля реакцией с диметилглиоксимом.

Раствор, полученный после отделения сульфидов кобальта и никеля, обрабатывают 20% раствором NaOH и пероксидом водорода. При кипячении смеси выпадает осадок, содержащий  Fe(OH)3 и MnO2, а в растворе остаются [Zn(OH)4]2–, [Al(OH)6]3– и хромат–ионы, образовавшиеся при окислении хрома(III) пероксидом водорода; раствор имеет желтую окраску, характерную для хромат–ионов.

Осадок Fe(OH)3 и MnO2 отделяют от раствора центрифугированием, обрабатывают  2М раствором HNO3. Катионы Fe3+ переходят в раствор, а в осадке остаётся  MnO2. Fe3+ открывают в пробе раствора реакциями с K4[Fe(CN)6] и NH4SCN. Осадок диоксида марганца промывают водой и растворяют, прибавляя к нему при нагревании 2М раствор HNO3 и 3% раствор H2O2. Перешедшие в раствор катионы марганца открывают реакциями с висмутатом натрия и диоксидом свинца.

К раствору, оставшемуся после отделения осадка Fe(OH)3 и MnO2 и содержащему катионы цинка, алюминия и хромат–ионы, прибавляют хлорид аммония понижая тем самым рН среды) до розового окрашивания внешнего индикатора – фенолфталеиновой бумаги (после нанесения на нее капли раствора). Отделяют выпавший осадок Al(OH)3, промывают водой, растворяют в 2М HCl и в полученном растворе открывают катионы алюминия Al3+реакцией с ализарином.

В отдельных пробах раствора, оставшегося после отделения Al(OH)3, открывают катионы Zn2+реакциями с дитизоном и K4[Fe(CN)6]. Желтый цвет раствора свидетельствует о присутствии хромат–ионов.

 

Анализ смеси катионов IV аналитической группы Cu2+, Cd2+, Bi3+, Hg2+ , Sn2+, Sn4+, Sb3+, Sb5+, As3+, As5+

Разработаны варианты анализа растворов, содержащих смесь катионов четвертой аналитической группы, различающиеся отдельными особенностями. Во всех вариантах используется групповой реагент  –  H2S в кислой среде (рН≈0,5 по HCl). Ниже кратко охарактеризован один из предложенных вариантов.

В предварительных испытаниях в отдельных пробах анализируемого раствора дробным методом открывают катионы ртути (II) Hg2+(реакцией с металлической медью), Cu2+ (реакцией с водным раствором аммиака, As5+

и As3+  – восстановлением до AsH3 металлическим цинком в солянокислой среде.

Затем проводят систематический анализ. Для этого вначале действием группового реагента осаждают сульфиды катионов четвертой аналитической группы, после чего разделяют их на две подгруппы обработкой осадка раствором сульфида и полисульфида аммония. Сульфиды олова, сурьмы и мышьяка растворяются и переходят в раствор в виде тиоанионов, а сульфиды меди, кадмия, ртути и висмута остаются в осадке.

Раствор, содержащий анионы SnS32–, AsS43, SbS43–, отделяют от осадка, состоящего из смеси сульфидов CuS, CdS, HgS, Bi2S3. Обе фазы затем анализируют раздельно.

Ход систематического анализа. Исходный анализируемый раствор медленно нейтрализуют раствором аммиака до слабо кислой реакции(по лакмусу). При этом может наблюдаться слабое помутнение раствора из–за образования основных солей и гидроксидов. К полученному раствору прибавляют равный объем 1,2 М HCl . Раствор нагревают до кипения (во избежание образования коллоидных частиц) и пропускают через него ток газообразного сероводорода. К остывшему до комнатной температуры раствору прибавляют равный объем сероводородной воды, раствор нагревают и снова пропускают ток сероводорода до полного осаждения сульфидов. Смесь центрифугируют и проверяют полноту осаждения сульфидов, пропуская ток сероводорода через раствор (не должно наблюдаться помутнение раствора).

Осадок, содержащий сульфиды CuS, CdS, HgS, Bi2S3, SnS, SnS2, Sb2S3,  Sb2S 5 ,As2S3, As2 S5 и свободную мелкодисперсную серу, промывают водой с добавлением NH4Cl(во избежание пептизации осадка) до слабо кислой реакции промывных вод, после чего несколько раз обрабатывают осадок смесью растворов сульфида и полисульфида аммония при нагревании (не выше 65°С во избежание частичного растворения сульфидов меди и ртути). При этом в осадке остаются CuS, CdS, HgS, Bi2S3, а в раствор переходят SnS32–, AsS43, SbS43–. Отделяют осадок от раствора центрифугированием и анализируют их раздельно.

Анализ осадка. Осадок обрабатывают при нагревании 3М раствором HNO3; сульфиды меди, кадмия, висмута растворяются – переходят в раствор в виде нитратов, а в осадке остается смесь сульфида ртути и серы. Этот осадок растворяют в смеси концентрированных HCl и HNO3, полученный раствор фильтруют  и в фильтрате открывают катионы Hg2+ реакциями с раствором соли олова (II) или с металлической медью.

Кислый раствор, содержащий нитраты меди, кадмия и висмута, обрабатывают избытком раствора аммиака. Выпадает осадок оксохлорида висмута BiOCl, который отделяют от раствора, а в растворе остаются аммиачные комплексы меди и кадмия. Синее окрашивание раствора указывает на присутствие катионов меди. Дополнительно медь(II) открывают реакцией с K4[Fe(CN)6]. Катионы кадмия открывают реакцией с H2S после отделения катионов меди обработкой раствором тиосульфата натрия в сернокислой среде.

Для открытия катионов висмута осадок BiOCl растворяют в HNO3 и в полученном растворе определяют катионы Bi3+ реакцией с оловом(II).

Анализ раствора. Раствор, содержащий анионы тиосолей SnS32–, AsS43, SbS43–, подкисляют разбавленным раствором HCl(или CH3COOH) до слабо кислой реакции. Выпадает осадок, состоящий из смеси сульфидов SnS2,   Sb2S 5 , As2 S5 и серы. Осадок отделяют центрифугированием, прибавляют к нему концентрированную HCl и нагревают. Сульфиды олова и сурьмы растворяются. В осадке остается смесь сульфида мышьяка(V) и серы. Этот осадок отделяют от раствора, прибавляют к нему небольшое количество концентрированной азотной кислоты при нагревании и фильтруют смесью В фильтрате открывают мышьяк реакцией с MgSO4, NH3 и NH4Cl – по образованию магнийаммонийарсената – и реакцией восстановления до AsH3 с металлическим цинком в солянокислой среде.

Раствор, полученный после отделения сульфида мышьяка, кипятят для удаления H2S и в отдельных пробах раствора открывают олово(V) – реакциями с металлическим железом, солями висмута, ртути(II) – и сурьму(V) реакцией с металлическим оловом.

 

Анализ смеси катионов V аналитической группы Ag+, Pb2+, [Hg2]2+

К анализируемому раствору, содержащему смесь анионов пятой аналитической группы , прибавляют на холоду групповой реагент – 2М HCl до полного выделения осадка, состоящего из смеси хлоридов серебра, ртути(I) и свинца. Смесь центрицугируют и проверяют полноту осаждения хлоридов, прибавляя к прозрачному центрифугату 1–2 капли раствора HCl. Если раствор остается прозрачным, осаждение считают полным. Если же раствор мутнеет, прибавляют дополнительно HCl до полного прекращения осаждения хлоридов рассматриваемых катионов.

Убедившись в полноте осаждения, отделяют осадок от центрифугата, промывают HCl при перемешивании, вновь отделяют осадок от промывных вод центрифугированием.

Отделение и открытие катионов свинца Pb2+. К осадку хлоридов серебра, ртути и свинца прибавляют небольшой объем горячей дистиллированной воды и смесь нагревают до кипения. Затем центрифугируют, горячий раствор, содержащий хлорид свинца, отделяют от осадка и в отдельных пробах этого раствора открывают катионы свинца реакциями с дихроматом калия K2Cr2O7 в присутствии ацетата натрия CH3COONa ( выпадает желтый кристаллический осадок хромата свинца PbCrO4, растворимый в щелочах и нерастворимый в уксусной кислоте) и с KI (выпадает желтый кристаллический осадок иодида свинца, растворимый в избытке иодида калия)

Отделение и открытие катионов серебра Ag+. Удаляют следы оставшегося хлорида свинца, затем отделяют и открывают катионы серебра. К осадку(AgCl + Hg2Cl2) прибавляют небольшой объем раствора концентрированного аммиака, смесь перемешивают, слегка нагревают на водяной бане и центрифугируют. При обработке осадка аммиаком хлорид серебра растворяется вследствие образования аммиачного комплекса серебра. В осадке остается хлорид ртути(I).

Смесь центрицугируют. Катионы серебра открывают в отдельных порциях центрифугата реакциями с концентрированной HNO3(выпадает белый осадок хлорида серебра AgCl – раствор мутнеет) и с раствором иодида калия (выпадает желтый осадок AgI – раствор также мутнеет).

Открытие катионов ртути(I) [Hg2]2+. Осадок хлорида ртути(I), оставшийся после обработки аммиаком смеси хлоридов серебра и ртути, должен почернеть, так как при реакции хлорида ртути(I) с аммиаком выделяется металлическая ртуть в тонкодисперсном состоянии, придавая осадку черный цвет. Почернение осадка свидетельствует о присутствии катионов ртути(I).

 

Анализ смеси катионов всех пяти аналитических групп.

                  Пусть имеется анализируемый раствор, в котором могут присутствовать катионы всех пяти аналитических групп. Требуется провести разделение катионов и доказать наличие или отсутствие каждого из них в исходном анализируемом растворе:

1. Вначале к анализируемому раствору прибавляют водный раствор HCl до полного осаждения хлоридов катионов пятой аналитической группы. Хлороводородную кислоту прибавляют в избытке, что необходимо для растворения осадков оксохлоридов сурьмы и висмута, которые могут образоваться при обработке исходного анализируемого раствора HCl, если раствор недостаточно кислый.

              Осадок, представляющий собой смесь хлоридов катионов пятой аналитической группы, отделяют от маточника центрифугированием, промывают раствором HClи подвергают анализу – открывают каждый из катионов пятой аналитической группы с помощью реакций на эти катионы, как было показано выше.

              2. К маточному раствору, оставшемуся после отделения осадков хлоридов катионов пятой аналитической группы прибавляют(при необходимости, если в растворе рН >0,5) раствор HCl до рН=0,5. Насыщают раствор при нагревании сероводородом, в результате чего из раствора выпадает смесь осадков сульфидов катионов четвертой аналитической группы. Эту смесь отделяют от раствора центрифугированием, проверяют полноту осаждения сульфидов (пропусканием тока сероводорода) и в дальнейшем анализируют на присутствие каждого катиона этой группы.

              3. В растворе, полученном после отделения сульфидов катионов четвертой аналитической группы, могут присутствовать катионы первой, второй и третьей аналитической групп. Этот раствор нейтрализуют водным аммиаком до рН=7–9 и обрабатывают раствором сульфида аммония (NH4)2S. Выпавшие осадки гидроксидов и сульфидов катионов третьей аналитической группы отделяют и в дальнейшем подвергают анализу на каждый катион этой группы.

              4. Раствор, оставшийся после отделения катионов третьей аналитической группы, может содержать катионы второй и первой аналитических групп. Его обрабатывают раствором карбоната аммония(в аммиачном буфере при рН=9,2), который осаждает карбонаты второй аналитической группы. Осадок карбонатов отделяют от маточного раствора, растворяют в уксусной кислоте и в дальнейшем определяют его состав – открывают каждый из катионов второй аналитической группы.

              5. В маточнике, оставшемся после отделения карбонатов катионов второй аналитической группы, открывают катионы первой аналитической группы (за исключением ионов аммония, который открывают в отдельной пробе исходного раствора), не имеющего группового реагента, с помощью аналитических реакций на каждый катион.

              Такова общая схема хода систематического анализа катионов по сероводородной (сульфидной) классификации. Несмотря на то, что эта классическая схема анализа позволяет открывать многие катионы, она обладает рядом недостатков, главный из которых – необходимость применения высокотоксичного сероводорода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.2. Кислотно – основная классификация катионов по группам.

Данная классификация катионов по группам основана на использовании в качестве групповых реагентов водных растворов кислот и оснований – хлороводородной кислоты HCl, серной кислоты H2SO4, гидроксида натрия NaOH (в присутствии пероксида водорода H2O2) и аммиака NH3. Эта классификация менее совершенна, чем сероводородная, и разработана менее детально, однако при ее использовании не требуется получение и применение токсичного сероводорода.

Анализ вещества неизвестного состава