И.П. Алимарин, В.Н. Архангельская - Качественный полумикроанализ (практическое руководство к лабораторным работам) (1108631), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Чувствительность реакции во много раз повышается, если продукты реакции рассматривать под микроскопом. Так, например, при обнаружении железа в виде берлинской лазури в зависимости от применяемого способа наблюдения образующегося синего осадка чувствительность реакции будет различна. При проведении реакции: в пробирке — чувствительность равна . . .. . . ... ., . 10 у на фильтровальной бумаге — чувствительность равна . . .
. 0,05 т под микроскопом — чувствительность равна . . .. . .. . 0,002 т Прн исследовании веществ сложного состава большое значение имеет избирательность действия применяемого для анализа реактива. В большинстве случаев применяемые реактивы реагируют не только с одним видом ионов, но и со многими другими. Образующиеся при этом продукты реакции могут обладать аналогичными свойствами (растворимостью, кристаллической формой, цветом и т. п.) или же характерные свойства какого-либо продукта реакции могут маскироваться присутствием аналогично реагирующих других ионов. Например, карбонат аммония образует белые осадки с раствсрами солей кальция, стронция, бария и свинца; поэтому обнаружение этим реактивом иона кальция в виде карбоната в присутствии катионов указанных солей невозможно.
Реактив может давать с разными ионами осадки, окрашенные в различный цвет; например, сероводород осаждает нон цинка в виде ХпЯ белого цвета, ион кадмия — в виде СЖ жел. того цвета, ион сурьмы — в виде 8ЬтЯ» оранжевого цвета, ион свинца — в виде РЬЯ черного цвета. В присутствии свинца ионы цинка, кадмия и сурьмы не могут быть обнаружены, так как черный цвет сульфнда свинца будет маскировать окраску прочих сульфидов. Протеканию реакции часто мешает присутствующий в рас.творе посторонний ион. Например, ион трехвалентного железа дает с родан-ионом комплексный ион (ге(ЯСХ)е)=, окрашенный в интенсивно красный цвет, При одновременном наличии в растворе иона фтора раствор остается бесцветным вследствие того, что ион фтора дает с железом более прочный бесцветный комплексный ион (РеРа)=-. В этом случае говорят, что ион фтора «маскирует» реакцию иона железа с родан-ионом.
22 Реак ин нли реактивы, дающие продукты с характерными свойствами только с некоторыми ионами, пазы а Ц тельными, или селективными, Например, перекись водорода образует в сернокислой среде окрашенные в желтый или красный цвет надкислоты только сти- таном, ванадием н молибденом. Реакции могут быть различной степени селектнвности. Реакции или реактивы, позволяюгцие в определенных усло- виях обнаруживать только один вид ионов в 'присутствии всех других, называются специ4цчноьям. Например, реактив Л. А, Чу- гаева — диметилглиоксим образует карминово-красный осадок только с ионами никеля. Реактивы, реагирующие с группой ионов, называются груп- тсовыми. и.
Например, сероводород в кислой среде осаждает его называют в виде сульфидов целый ряд металлов, поэтому ег групповым реактивом. Специфичность реакции определяется не только характерб нностями самого реактива, но также в большей мере ными осо енн и состав об- и средой, от которой зависят направление реакции и разующихся продуктов. Изменяя среду, можно создать такие условия, при которых реакция становится специфичной; однако это возможно не при всяком сочетании ионов, Влияние посторонних ионов на чувствительность реакции р жения какого-либо иона определяется так называемым предельным отношением ионов, Предельное отношение ( р определенной концентрации определяемого иона) показывает, весовом соотношении определяемого в растворе иона ляемый ион.
и постороннего возможно еще обнаружить определяемы ион. Например: 1 весовую часть В1 можно обнаружить в присут- ствии не более 168 частей меди, применяя капельную реакцию (на фильтровальной бумаге) с иодидом калия и алкалоидом— цинхонином, т. е. предельное отношение будет равно В1: С ц = 1: 168. Одна весовая часть никеля может быть обнаружена реакцией с диметилглиоксимом в присутствии не более 5000 частей кобальта, иначе говоря, предельное отношение будет равно Ы1: Со = 1: 5000. Если реактив дает аналогичные реакции как с интересующим нас ионом, так н с другим одновременно присутствующим в растворе, то влияние этого постороннего иона может быт ь подавлено посредством связывания его в виде прочного комплексного или мало диссоциирующего соединения.
Этот прием, получивший название «маскировки постороннего иона», позволяет повысить избирательное действие реактива, т, е, повысить специфичность реакции. Само собой разумеется, 23 такая маскировка возможна лишь при условии, что определяемый ион практически не дает с маскирующим реактивом устойчивого комплексного соединения, что могло бы привести к снижению чувствительности реакции, В качестве примера маскировки для повышения специфичности реакции можно привести случай обнаружения иона кобальта в виде роданового комплексного соединения в присутствии иона трехвалентного железа.
Родан-ион образует с ионом кобальта комплексный ион [Сс(БСН)т)= голубого цвета, а с ионом трехвалентного железа кроваво-красный ион [Ре(БСЫ)а)=-. Следовательно, в присутствии железа невозможно обнаружить кобальт, однако (как уже указывалось на стр. 22) если к раствору прибавить фторид натрия, то железо образует с ионова фтора более прочный бесцветный комплексный ион [РеРв)= и не будет мешать обнаружению кобальта, который не образует со фтором прочных комплексных соединений.
Можно привести еще и другой пример. Если в кислый раствор, содержащий ионы [ЯпС!а) = и [ЯЬС!«1 '=, пропустить сероводород, то выделяются сульфиды Янов и 5Ьв5,; но в присутствии избытка фосфорной кислоты, маскирующей ион олова в виде комплексного соединения с фосфат-ионом, осаждается только сульфид сурьмы. Это различие в свойствах используется для отделения сурьмы от олова. Такой прием маскировки побочно протекающих реакций широко используется в аналитической химии. Для воспрепятствования образованию осадка существенное значение имеют величина произведения растворимости соединения маскируемого иона и константа диссоциации соединения, которое образуется в результате добавления маскирующего реактива.
Так, например, можно легко предупредить осажденнеРе(ОН), прибавлением винной или лимонной кислот, но нельзя этим спо собом помешать осаждению РевБа, так как произведение рас творимости РеаБа значительно меньше произведения раствори. мости Ре(ОН)а. Комплексообразователь, вызывающий маскировку постороннего иона при реакциях осаждения, будет тем полнее препятствовать осаждению этого иона, чем меньше константа диссоциация комплексного соединения постороннего яона. Систематический н дробный ход анализа Идеальным методом качественного химического анализа являлся бы такой, который позволял бы обнаруживагь определяемый в растворе ион в присутствии других ионов посредством прибавления специального реактива, дающего характерный оса- док или характерное окрашивание только с определяемым ионом.
Близким к этому идеальному случаю является метод Н. А. Тананаева, названный им дробным ходом анализа *. Н. А. Тананаевым был разработан ряд новых оригинальных реакций, позволяющих обнаруживать в растворе какой-либо определенный катион в присутствии большого числа других катионов, не прибегая к их предварительному разделению посредством осаждения. Метод дробного анализа требует применения специфичных реактивов или создания такой среды, в которой с примененным реактивом реагирует только один тип ионов, Однако число подобного рода специфичных реакций пока еще не столь велико, чтобы можно было таким путем уверенно обнаруживать любой из интересующих нас ионов (в отдельных порциях исследуемого раствора) при любой их комбинации и прн различном их количественном соотношении.
Очень часто присутствие в растворе посторонних ионов препятствует обяаружению определяемого иона. Этн посторонние ионы или дают аналогичные продукты реакций или же «маскнруют» реакцию вследствие образования комплексных соединений.
Особенно большие затруднения возникают, когда определяемый ион находится в растворе в значительно меньшей концентрации, чем другие одновременно присутствующие ионы. Поэтому при анализе объектов сложного состава, как, например, некоторых минералов, руд, сплавов, различного рода полупродуктов, химик вынужден большей частью прибегать к предварительному разделению элементов на группы, используя для этого сходство или различие свойств образуемых ионов в связи с положением этих элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. Если же комбинация ионов в выделенной группе не позволяет еще обнаружить те или нные ионы при помощи какой-либо чувствительной реакции, то разделение продолжают. Для разделения элементов на группы применяют различные методы, как, например: 1) осаждение ионов в виде малорастворимых соединений; 2) избирательное растворение осадков; 3) вытеснение металлов согласно ряду напряжения; 4) экстрагирование соединений органическими растворите.
лями; 5) дестнлляцию летучих соединений. Было предложено много различных химико-аналитических методов разделения ионов по группам; в этом руководстве при- * Н, А. Та на н а е в, Канельнмй метод, Свердловск, 193В со В с' "! Вот $Ц ~Й ъч м ф $ ь ~Я яс со сост сГ с о т 1 и о и с! те м Р ж ж и ж и в со сэ Таблица )Ч Ч труппа 1Ч группа П1 группа 1 группа и группа Р в)НН,)тз .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
