Н.Г. Полянский - Аналитическая химия Брома (1110084), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Если проба содержит (10.>п>, Г>рома, то обязателен контрольный опыт. Обнаружпваемый минимум 1 з>лг. Иод и хлор с красителем не реагируют и не мешают определению !5281. Д гие возможные методы обнаружения элементного брома Дру приведены в табл. 7. БРОМИД-ИОНЫ Для обнарулсенпя бромнд-ионов можно применять все реакции, приведенные в табл. 4, после их окислении до элементного брома. Реакцию с флуоресцеином удобно выполнять, не прибегая к отделению паров брома, в капельном варианте при окнсленпп хлорамином Т.
Непременным условием анализа является поддерживание рН на уровне 5,5 путем введения в анализируемый рас; теор ацетатной буферной смеси !528! или уксусной кислоты и избытка карбоната кальция !854!. Р е а к ц и я с ф л у о р е с ц е н н о и 1854!. В одно нз углублений капельной пластинки вносят 3 капля анализируемого раствора, в другое— 3 капли воды. Исследуемую и контрольную пробы подкисляют уксусной кислотой и к каждой пробе добавляют 10 — 20 лг карбоната кальция еч.д.а.». и 1 каплю насыщенного водного раствора флуоресцеина.
Перемен>нвают стеклянной палочкой, добавляют 1 каплю 1е -ного водного раствора хлорамина Т, снова перемешивают и при наличии бромид-иона наблюдают появление рововой окраски. При отсутствии ионов металлов, образующих окрашенные карбонаты, метод позволяет обнаружить 0,1 мьз Вг-. Если же такие ноны присутству>от. то пх удаляют осаждением карбонатом кальцкя, а затем центрифугир ф гированием. Центрифугат исследу>от согласно описанн>о, приведенному выше. В монографии Кульберга 1!48, с.
376 — 377! описаны капельные варианты реакции с флуоресцеином, позволяющие обнаружить. 3 мкг КВг в хлоридах и 20 мкг КВг в иодидах. В работе !350! по образованию лозина обнаруживают бромидионы в смесях с хлорид-, иодид- и роданид-ионами. Анализ предусматривает осангдение солей АЕ", растворение осадка в концентрированном растворе аммиака, оса>кдение Аяз8, его удаление центрифугироваиием. Центрифугат кипятят, подкисляют 4 Л' НС10з и снова кипятят до удаления Н 8.
Затем его кипятят с 3 — 4 каплями 20ее-ного раствора ХаЛ>О„окисляя при этол! роданид-. и иодид-ионы, добавляют 2 — 3 капли 4 Л' НС10, и немного РЬОз, покрывают стакан с анализируемой смесью часовым стекдом, на нижней стороне которого находится флуоресцепиовая бумага, и наблюдают появление окраски лозина. Реакция с флуоресцеипом использована также для обнаружения бромид-ионов в многокомпонентный смесях после пх разделения методом кольцевой бани !525, 923! или стеклянной кольцевой камеры !545, 546!.
В альтернативном методе смесь разделяют методом кольцевой бани, по обнаруживают бромид-ионы по реакции с фуксином при использовании в качестве окислителя перекиси водорода в уксуспокислой среде !7!6!. Для обнаружения Вг -ионов при небольшой коппентрации иодид- и в отсутствие 8С>! -ионов удобен экстракциоппый метод !536!. !1 4 каплям исимтуемого раствора добавляют 2 капли конц. НИО, н 0,5 мл СС1„встряхнза>от и прн наличии водпд-ионоз набл>одщот окрашивание органического слон в розовьш цвет зе счет выделившегося пода. Затем к смеси добавляют еще 2 лл кояц.
ПКО> н встряхивают, наблюдая в присутствии брома изменение окраски в соломенно-желтую ялн красновато-желтую. В водной фазе после удаления брома мов>но открыть С! -ион депствнем А880>, Если анализируемый раствор содержит оольшие примеси хлорид- и иодид-ионов, то к 4 каплям слабокислой исследуемой жидкости добавляют 2 капли коим. НКО, для селектпвпого окисления подида, удаляют выделивп>ийся под многократной экстракцпей порциями СС1 по 0.5 мл, вводя каждый раз по 1 капле коиц.
Н:х>О> перед дооавлепием сне>ней порции экстрагекта. а за~ем поступают согласно описанию, приведенному выше. Ферри- и ферроциапид-ионы меп>ают анализу и должны быть предварительно осаждеиь> ацетатом кадмин, а затем удалены центрифугированием. В некоторых случаях отделение от мешающих попов осуществляют окислением брочнд-попов с последу>ошей отгопкой брома и его улавливанием растнором реагепта !646!. 1>ИСЛОРОДСОДЕРгИА!ЦИЕ АНПОИЫ БРОМА Вромковатигтую ни>лоту и ее апион мои,по обнаружить с помо>цыо реакции иа элементный бром, выделяю>цийсн в резузьтате впутрпзн>лекулярпого окисления — восстановления и диспропорциоппрования. Нри этом относительно селектпвпьпш нвляются реакции галогенировапня органических веществ: фуксина.
флуоресценпа, м-фен илеидиахпша, а также п.п -дци>ееп грпфен ил метана !14!!!. поскольку другие ок>плителн, не выделяю>цпе гапогеп в условинх анализа. не вызывают аналогичных эффектов, 1!о утверждешпо ш>гора работы !203!, ВгО -поп можно обнаружить при предельном разбавления 1: 20 000 в присутствии всех аниоион и щелочной среде с помощью 11,5»4>-мог>> спиртового раствора пнрокатехнпа, окнсляющегося с постепенным изменением окраски в темпо-зеленую, а затем я коричневу>о. Реакции гипобромит-иоков с !>-нафтолох>, а-пафтнлампцом плп гпдрохпяопом имеют меньшую чувствительность и дают положительный эффект с кнслородсодержащнмн ионами других галогецов.
Гще менее специфичны групповые реакции па окпс:штелп с пспользпвапнем дифениламипа !662! нли сульфата анилпна !663!. Нрп небольшом ассортименте селективкых реакций иа штооромпт-иоп уместно упомянуть ва;ккый критерий для их распознавания: прп нагревании щелочных растворов гнпобромптов ускоряется реакция днепр>п>орцнонироваппя па бромат- и бромпдионы с соответствующим увеличением концентрации этик попов во времени. 47 Гипобромнт-ионы в смесях с солями других оксикислот брома можно распознать по характерноляу электронному спектру поглощения с максимумом при 330 иж (64451; этот метод получил применение для изучения реакции разложения бромита натрия в п1елочном растворе.
Методы обнаружекня бромистой кислоты и бромит-ионов специально не разрабатывались, но надо иметь в виду, что для них характерны те же реакции, что и для соответствующих соединений брома со степенью окисления 1+, Поэтому перед обнаружением бромит-нонов или их колпчествонным определением необходимо разрушить гнпобромиты с применением уже упомянутых способов (235, 5431. Бромат-ионы обнарул'ивают после их восстановления реакциями на элементный бром или бромид-ионы. Поскольку, однако, в аналитической практике часто приходится анализировать смеси, содержащио и броматы, и бромиды, специальные реакции на ВгО -ион представляют несомненньяй интерес.
Самой специфичной является реакция Кульберга 11491, установившего, что в присутствии ВгО,-иона увеличивается интенсивность окраски и меняется цвет продукта реакции галогенироваиин и,и'-диокситрнфенплметана, образующегося прн его взаимодействии с хлоркой известью. Р с а к ц и я с в,в'-д и о к с и т р и ф е и и л и с т а н о и. 0,1- -1 мг хлората или иодата, испытуемых на присутствие броиат-иона, растворяют в двух каплях воды, и каплю полученного раствора прибавляют к исскольким каплям разбавленного и профильтрованного раствора хлорной извести. Смесь нагревают яя каплю наносит иа реактиввуяо бумагу, лропитавиуяо 544-иыьт спиртовым раствором реагсита.
В присутствии броыат-ионов получаотсв синее или голубое патио, при их отсутствии — фиолетовое. Предел обнаружения бромат-иона 0,2 млг прп предельном разбавлении 1: 150 000. Гипобромит-попы реагируют аяяалгягично, но Н,О„а такжо МпО,—, Сг,04 -, (Ре(Сч)),!' —, -'40,-, С(0,,— и ХО,— ионы реакции не мешают, и поэтому она пригодна для обнаружения бромат-ионов в присутствии других галогенатов. Для той же цели используют реакцию окисления бромат-ионами ароматических аминов, содержащих кислотную группу в и-положении (см4 табл. 7), но она значительно менее чувствительна. В многокомпононтныч системах брггмат-ноны обнаруживают на Гяумаге Ватман Л: 1 по появлению красно-фиолетового окрашивания после разделения методом кольцовой бани и проявления пятна смесью 30 мл конц.
Н4804 и 1 г апилкна, разбавленной до 100 мл водой. В присутствии бромат-, персульфат- или ванадатионов окраска развивается не сразу, а гипохлорит-, хромат-, перманганат- и хлорат-ионы вызывают ее немедленно (6621. Бромат-ионы можно обнаружить по реакции окисления К,( в среде 0,02 Хяг Н.,604 (3121. Реакции обнарул;ения пербромнт-иона до снх пор пе разраба- 48 4 тыкались.
Однако из известных данных первооткрывателя бром ной кислоты следует, что Вг04:ион можно обнаружить в присутствии других кислородсодержащих апионов брома, если восстановить последние введениеля ПВг до концентрации 1,5 Х4Х, удалить образовавшийся бром инертным газом и, повысив концентрацию восстановителя до 6 ЛХ, ввести избыток КХ (316]. При указанной концентрации кислоты и в присутствии пербромат-иона выделя- ется эломентный иод, обнаруживаемый по появлению желтой окраски, а при малой концентрации определяемого иона — по реакции с крахмалом. БРОМ В ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВАХ Методы обнаружения брома в органических соединениях подробно рассмотрены в монографиях (64, 2721. Как правило, они неселективны и рассчитаны на обнаружение любого галогена. Наиболее чувствительной считается проба Бейльштейна, основанная на образовании галогенидов меди, окрашивающих несветящееся пламя в зеленый или сине-зеленый цвет.
Обнаружение брома по Бсйльштсйну (2721. Кончик медяой проволоки диаметрон 1 мм, вплавлсниый в стеклвкиую палочку, расплющиваяот в шпатель шириной 2 — 3 .км, предварительно нагревают его в окислительнои пламени, чтобы покрыть окисью меди. На шпатель помещают исследуеиую пробу в видо порошка или раствора, осторожно удаляют влагу, а затем сильно нагревают в вссветищемся пламени горелки, вначале во внутренней зоне, а потом в нижней части наружной зоны. Плана лучше рассматривать через синее кобальтовое стекло, так как это облсгчаст иаблюдсние зеленой окраски в присутствии следов натрия.
Предел обнаружении брома в га" логензаисщсниых 0,25 мкг. Однако надо отмстить, что некоторые вещества, нс содержащие галогсиов (8-оксихиколик, тиоиочевива, заляещеииыс пиридииы и др.), дают также иоложительиуяо пробу Бейльштсйиа. Однозначное заключение о присутствии галогена позволяет сделать проба Файгля, основанная на выделении свободного гало- гена и его обпаружояии по реакцияя окисления 4,4'-бис-димотнламинотнобензофенона (тиокетон Михлера), переходящого в хиноидный катион синего цвета.