И.П. Алимарин, В.Н. Архангельская - Качественный полумикроанализ (практическое руководство к лабораторным работам) (1108631), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Не рекомендуется нагревать выше 100 †!10', так как при более высокой температуре хнориды (и нитраты) тяжелых металлов могут перейти в трудно- растворимые основные соли или даже в окислы. Сухой остаток смачивают 2 — 3 каплями концентрированной кислоты, нагревают (1 мин.), прибавляют 3 лтл горячей воды, хорошо перемешивают и отделяют осадок кремневой кислоты от раствора центрифугированнем или фильтрованием через фильтровальную трубочку. Осадок промывают 2 — 3 раза горячей подкисленной водой, присоединяя промывную воду к основной порции раствора. Фильтрат исследуют по основной схеме систематического анализа.
Разложение снлавленнем с кароонатом натрия Разложение силикатов сплавлением с карбонатом натрия или с 1чаКСОа производят в маленьком платиновом тигле, в платиновой ложечке или в ушке платиновой (или нихромовой) прово- 142 локи. Силикаты, содержащие металлы 1 и 11 групп, нельзя сплавлять в платиновых тиглях, так как зги металлы дают сплавы с платиной, и тигли разрушаются, Во избежание порчи дорогостоящей платиновой посуды сгудент должен перед началом работы ознакомиться с правилами обращения с платиновой посудой, изложенными в конце руководства (прнложение 3). Руды, горные породы и промышленные продукты, содержащие соединения тяжелых металлов, вначале разлагают концентрированной азотной кислотой и только затем уже нерастворимый остаток, состоящий из-неразлагающихся кислотами силикатов, прокаливают в тигле и сплавляют с )ча СОа.
Техника сплавлсния и выщелачивания плана водой подробно изложена в специальном разделе на стр. 125. Часть полученного при выщелачивания плава щелочного раствора переносят в коническую пробирку, отделяют центрифугированисм захваченный при взятии раствора осадок и в прозрачном растворе определяют апионы так, как это описано во второй части книги. Оставшуюся часть раствора с осадком переносят в фарфоровую чашку, нейтрализуют азотной кислотой, которую прибавляют вначале осторожно по каплям до прекращения реакции образования СОж а затем добавляют еще избыток (около 1 лтл) кислоты, после чего жидкость упаривают досуха на водяной бане.
Остаток смачивают несколькими каплями концентрированной азотной кислоты, добавляют 2 — 3 лл горячей воды, тщательно перемешивают, отделяют осадок кремневой кислоты от раствора центрифугированием или фильтрованием и определяют в филь- трате катионы. Разложение фтористоводородиой кислотой Этот метод разложения применяют главным образом в тех случаях, когда в силикатах нужно обнаружить щелочные металлы. Пробу (20 — 30 мг) тонкоизмельченного силиката помещают в платиновый тигель, смачивают 1 — 2 каплями воды, прибавляют 8 — 10 капель фтористоводородной кислоты и упаривают жидкость в вытяжном шкафу досуха. Если при атом разложение произошло неполно, то обработку повторяют до полного удаления кремневой кислоты в виде 5!Еж Остаток в тигле смачивают 2 — 3 каплями соляной кислоты (плотностью 1,19) и прибавляют приблизительно 1 мл воды и около 0,5 г кристаллической щавелевой кислоты.
Смесь выпаривают досуха, затем осторожно нагревают на пламени газовой горелки (на сетке) до удаления п1авелевой кислоты и остаток прокаливают (под тягой) прн слабокрасном калении в течение 1 — 2 мин. Для полного удаления фтора прокаленный остаток смачивают 5 каплями воды, снова прибавляют немного щавелевой 143 кислоты и повзоряют упаривание и прокаливание. Прн этом фториды болыпннства металлов переходят в окислы.
Фториды 1целочноземельных металлов при прокаливанни со щавелевой кислотой превращаются в карбонаты н частично в окислы. Фториды щелочных металлов при такой обработке переходят в карбонаты, Прокаленный остаток смачивают насыщенным раствором (!(Н4)зСО4 (для перевода окислов щелочноземельных металлов в карбонаты) и выпаривают смесь досуха, избегая прокаливания. Сухой остаток кипятят с небольшим количеством воды и фильтруют.
Фильтрат помещают снова в платиновый тигель или в платиновую ложечку, выпаривают и прокаливают при темно- красном калении (для превращения МКСО4 в МяО). Прокаленный остаток смачивают 5 каплями воды и нагревают; прн этом карбонаты щелочных металлов переходят в раствор, реакцию которого определяют лакмусовой бумагой. Посинение последней указывает на присутствие щелочных металлов.
В этом случае в растворе определяют ионы К» и !ч4а+, как описано в ф 35 и 36. Образуюгцийся после прокаливания нерастворимый остаток состоит из окислов металлов !, П и )П аналитических групп, а также из карбонатов щелочноземсльных металлов; поэгому, в случае необходимости, его можно использовать для определения катионов. Для этого остаток растворяют в концентрированной соляной кислоте илн сплавляют с пиросульфатом калия и далее исследуют по основной схеме анализа. !Х. НЕКОТОРЫЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРАВИЛЬНОГО ИСТОЛКОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА Конечной целью анализа является установление состава анализируемого вещества или смеси нескольких веществ, т. е.
определение содержания основных составных частей и примесей. Прн окончательных выводах следует прежде всего принимать во внимание чувствительность н специфичность применявшихся реакций обнаружения ионов. Если реакция малочувствительна и для анализа была взята небольшая часть первоначального раствора, то содержащиеся в нем ноны могут быть не обнаружены. С другой стороны, применение высокочувствительных реакций может привести к ошибочным выводам о концентрации определяемого элемента в исследуемом веществе илн в растворе.
Например, часто происходят ошибки прн определении железа нли стронция. Количество железа большей частью псреоцепнвается вследствие большой чувствительности реакции нона трехвалентного железа с родан-ионом. Даже незначительные количества железа в растворе уже дают интенсивное красное окра- 14Ч шиваппс. Количество же стронция оценивается обычно ниже истинного поточу, что не всегда удастся досы4гпуть полного его осаждения в виде сульфата. Поэтому, когда хотят знать приблизительное содержание того или иного элемента нли иона, следует сравнивать интенсивность образующейся окраски раствора или количество выделившегося осадка с интенсивностью окраски или с осадком, полученными посредством выполнения реакции со стандартным раствором соли определяемого элемента. В этом случае необходимо учитывать изменение концентрации первоначального раствора в результате всех операций, произведенных в процессе систематического хода анализа. Если в исследуемом растворе искомый ион пе обнаружен, то для полной уверенности в том, что при выполнении реакции были соблюдены все необходимые для обнаружения этого нона условия (рН раствора, наличие избытка реактива, маскировка мешающего иона и т.
п.), рекомендуется к части исследуемого раствора прибавить неболыпую каплю раствора соли определяемого иона и затем добавить реактив. Если в этом случае реакция даст положительный результат, то можно считать, что н в предыдущем опыте условия были соблюдены правильно и заключение об отсутствии данного иона сделано верно. В случае получения отрицательного результата реакции с «зараженным» раствором следует повторить определение, изменив соответствующим образом среду.
При обсуждении результатов анализа никогда не следует забывать возможную потерю того или иного элемента (особенно когда его содержание очень мало) вследствие соосаждения или неправильного выполнения хода анализа. Нередко студенты обнаруживают присутствие иона какого- либо элемента, который не содержался в исследуемом образце. Это происходит большей частью вследствие применения реактивов, загрязненных этим элементом. Поэтому, когда имеется сомнение в чистоте реактива, следует прежде всего провести испытания на присутствие в нем примесей посторонних ионов.
Например, соляная кислота иногда содержит примесь серной кислоты, мышьяка и железа; азотная кнслота может содержать примесь соляной и серной кислот. Едкий натр часто содержит примесь !)аг5!04 и ЫаА!Оь Обнаружение в растворе ряда катионов исключает возможность присутствия в нем некоторых анионов. Например, если в прозрачном нейтральном или слабокислом анализируемом растворе обнаружены ионы бария и серебра, то можно заранее сказать, что анионы С1, Вг, 3 и 504= отсутствуют, так как если бы они присутствовали в растворе, то выпал бы осадок галогенидов серебра или сульфата бария. После определения катионов и анионов в исследуемой пробе следует, по возможности, сделать вывод о том, какое вещество 145 10 34«.
49»х Алн»4»нн было дано для анализа. Например, в результате анализа установлено наличие в пробе попов Са" н СОр и, кроме того, обнаружено небольшое количество ионов Ге'+ и Мп'+. На основании этих данных можно сделать заключение, что исследуемый образец представляет собой карбонат кальция, содержащий примесь карбонатов железа и марганца. Для того чтобы иметь правильное представление о составе исследуемого образца, необходимо определить валентность содержащихся в нем элементов (Геег, Ре'+Р и т. п,), при этом следует иметь в виду возможное изменение валентности в процессе анализа вследствие окисления или восстановления реагирующих веществ.
При обсуждении данных анализа необходимо учитывать, что сильные окислители и сильные восстановители не могут одновременно присутствовать в растворе. В ряде случаев на основании качественного химического анализа не представляется возможным решить вопрос, в виде каких соединений сочетаются катионы и анионы в исследуемом веществе. Например, в результате анализа обнаружены ионы: Ва+', Са+", С! и МОа Они могут сочетаться в виде солей ВаС1р и Са(ХО,)р или Ва(МОа)р и СаС!р. Этот вопрос может быть разрешен лишь при помощи физических методов анализа. В некоторых случаях для установления состава смеси нескольких веществ полезно изучить действие на смесь различных растворителей: спирта, сероуглерода, эфира, воды, разбавленных кислот. Таким путем удается разделить смесь на составляющие ее компоненты, которые могут быть затем проанализированы отдельно е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
