Н.С. Фрумина, Н.Ф. Лисенко - Аналитическая химия Хлора (1110105), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Наименьшее количество одного из галогенидов, которое может быть открыто в присутствии двух других, составляет 5 10 "г [573!. Результаты обнаружения хлорид-иона в присутствии бромиди иодид-ионов оказываются более надежными, если провести предварительное разделение смеси галогенидов водно-ацетоновой смесью (2: 7) [785!. Хлорид-ион затем обпаругкивают с помощью растворов флюоресцеина (дихлорфлюоресцеина) и А66[Ое в этаиоле. Осадок АйС1 адсороирует реагент и окрашивается в розовый цвет.
В качестве адсорбционного индикатора может использоваться также бромфеноловый синий [1060]. Этот реагент позволяет обнаружить 1 лкг иона С1 . Для обнаружения хлоридов методом осадочной хроматографии исследуемый раствор пропускают через колонку, заполненную смесью оксида алюминия и нитрата ртути(1) (при введении в колонку индикатора — раствора дифенилкарбазона — появляется темнан сине-фиолетовая окраска). В результате образования мало- растворимого Но,С1, белого цвета верхняя часть колонки становится более светлой [165]. Для обнаружения хлорид-ионов в присутствии бромид- и иодидионов используют колонку, заполненную безводным А1,0ю про- питанным раствором 0,1 [у ЛцХОз. При пропускании через такую колонку смеси галогенидов обравуется хроматограима, в которой зоны располагаются в следующем порядке: Лф, АлВг, АлС1.
Хроматограмма проявляется на солнечном свету через 5 — 15 мин. Первая зона окрашена в желтый цвет, вторая — в голубовато-серый, третья — в фиолетово-серый. Для иона С1 предел обнаружения составляет 14 — 15 млг при предельном разбавлении 1; : 4000 [161!. Микрокристаллоскопические реакции Хлорид-ион редко образует кристаллы правильной формы, поэтому микрокристаллоскопические реакции для его обнаружения не имеют большого значения. Характерные кристаллы ион С1 дает с ртутьорганическими соединениями С4НьНлОН и С4Н>СНзНяОН Н66[. Предел обнаружения и предельное разбавление равны соответственно 0,1 мкг, 1: 30000 для первого и 0,15 мкг, 1: 20000 для второго реагента.
Обнаружению хлорндиона мешают бромид-, иодид-, цианид-, роданнд-, хромат- и иодатионы. Один из самых чувствительных методов обнаружения хлоридиона основан на использовании светочувствительной желатиновоглицериновой пленки, содержащей НязЙР4 и Н43[Р4 [930[. Продукт реакции образует на пленке пятно или ореол, которые могут быть рассмотрены под микроскопом. Этот способ позволяет обнаружить до 10 '4 г хлорнд-иона.
Иодид- и бромид-ионы образуют подобные ореолы. Карбонат-, сульфат-, фторид-, нитрат-, борат- и фосфат-ионы обнаружению хлорид-иона не мешают. Цветные реаю1ии Обнаружение хлорид-иона капельным способом в большинстве случаев сводится к окислению иона С1 до элементного хлора и его идентификации на фильтрональной[ бумаге, предварительно обработанной раствором легко окисляющегося органического реагента. Последний под действием хлора меняет свою первоначальную окраску. В качестве окисляющего реагента обычно применяют КМпО4 или К,СгО, (К,Сг,О,) в присутствии Н4804.
Легко окисляются хлором с изменениеи окраски 4,4'-бис-дииетнламинотиобензофенон (тиокетон Михлера) [575, 722[, дифениламин [4521, голубой Эванса [760!. Обнаружению хлорид-иона мешают бромнд-, иодид-, роданид-, нитрит-ионы. Последние могут быть разрушены выларинанием раствора с ( чН4)4304. Метод образования и идентификации элементного хлора был применен для обнаружения хлоридов в минералах и рудах [575[, органических веществах [452, 760[, питьевой и сточной водах [722!. Малые количества, порядка 1 млг иона С1, могут быть обнаружены в присутствии большого числа других анионов с помощью.
фюлоресцеина. Хлорид-ион окисляют конц. Н4304 до элементного хлора, который поглощают фильтровальной бумагой, смоченной растворами флюоресцеина и КВг. Последний окислнется хлором до элементного брома, который взаимодействует с флюоресцеином с образованиеи зонина, окрашенного в красный цвет. Присутствие броиид-иона в исходном растворе мешает, однако Вг легко юкисляется РЬОз в разбавленном уксуснокислом растворе и удаляется в виде Вг, при кипячении.
Метод применен для обнару>кения хлорид-иона в лекарственных препаратах [473!. Один из наиболее избирательных методов обнаруитения хлорид-иона основан на выделении хлора из анализируемого объекта в виде хлористого хромила СгО,С!, с обнаружением последнего с помощью дифенилкарбазида [189, 337, 345!. Предел обнаружения для укаэанной реакции составляет 0,3 млг хлорид-иона при предельном разбавлении 1: 150000[345!. Для получения СгО,С1, твердый образец растирают с К,Сг,О> и смесь обрабатывают конц. Н4304. Газообразный продукт реакции взаимодействует с насыщенныы спиртовым раствором днфенплкарблзида, нанесенным на фильтровальную бумагу. Обнаружению хлорид-иона сильно мешают иодид-ионы.
Мешающее действие бромид-ионов меньше, и оно начинает проявляться лишь при соотношении С1: Вг = 1: 5. Для устранения влиянии иона 4 его окислЯют нитРитом До 1е, котоРый выДелЯетсЯ з кристаллическом виде. Оставшееся в растворе небольшое количество 1, удаляют экстракцией бензолом. Для обнаружения хлорид-иона в присутствии иодид- и роданид-ионов применяют следующую методику [337!.
3 капли аналнзнруеиого раствора поиеща>от в тигель, добавляют 2 — 3 капли 2Х ХаОН, выпарввают досуха н прокалнвают тигель 2 — 3 иннд охлажда>от, остаток растворяют в '1 — 2 мл дистиллированной воды, переносят е пробярку, подкксляют 2 Д> Н>304, добавляют 3 каплк 1 йй ХаХО,. Раствор отделяют от выпавшего осадка иода с помощью пвпеткн, в которую вставлен кусочек фнльтровальной буиагн.
Нрозрачлый раствор переносят в пробнрку, добавляют 1 — 2 лл белзола н энергично взб>алтывают до удаления иода нз водного раствора. Бензольнь>й слой поллостью удаляют шщеткой, водный раствор перелосят в тнгель, подщелачнвают н выпаривают д>суха. Не давая ткглю остыть, добавляют ленного лоро>пкообразного К>Сг>О> и растирают спесь стеклянной палочкой. Затеи прибавляют 2 — 3 капли коня. Н>304 н закрывают тигель флльтрои.
Через 1 — 2 иил. фильтр снниают, переворачнвают и на середину его наносят капа>о насыщеллого спиртового раствора днфенплкарба>н>да. В присутствии СтО>С!, неиедлонно нлн через несколько секунд капля реактива првобретает фколетову>о окраску. Обнаружение хлоридов в некоторых органических материалах (смолах, пленках, тканях, пропитанных пластиками) основано но разложении исследуемого обрааца с выделением хлористого водорода и нзаимодействии его с реактивной бумагой конго [364!. Щепотку смолы нлн кусочек пленкп плн ткани подщктают спичкой н к выделяющимся продуктаи горения сразу подлосят реактивную бумажку конго.
Прн выделении НС1 она иоиентально синеет. Предложена цнетная реакция на хлорид-ион, основанная на 23 его взаимодействии с раствором ртутного комплекса азопроизвод- ного оксихинолина П86!. Двя выполнения реакции к 1 мл нейтрального иви уксуснокпгвого исследуемого раствора прибавляют одну или несколько капель реактивного раствора. (Последний готовят прибавлением к 0,02>>>з-ному раствору азосоединения одной капли конц.
СН>СООН и по каплям раствор 0,005 йу Нд(КО,)> до перехода оранжевой окраски в оранжево-красную, переходную между окраской исходного реагента и его окраской при избытке ртути.) В присутствии иона С1 раствор становится желто-оранжевым. В 1 мл раствора можно обнарун<ить 0,2 — 0,5 миг хлорид-иона. Мешают бромид-, иодид- и другие анионы, прочно связывающие ртуть. ОБНАРУЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТНОГО ХЛОРА Цветные реакции. Большинство цветных реакций обнаружения хлора основано на окислении им реагентов, способных давать продукты, отличающиеся по окраске от исходных веществ. Реакции могут выполняться как в пробирочном, так и в капельном варианте. Иодкрахмальная реакция, проводимая в кислой среде, используется для обнаружения хлора в воде [277), воздухе, а также для контроля качества дезинфекционной обработки [356!.
При определении хлора в воде ес подкисляют НС1, добавляют 3 — 4 кристаллика К1 и 3 — 5 капель 1>>з-ного раствора крахмала. Вода в проб>ирке прп наличии хлора окрашивается в синий илк голубой цвет. Таким способом можно обнаружить 0,1 мг!а хлора. Другис окислители мешают. С помощью о-толидина обнаруживают хлор в кислой среде (рН 0,8 — 3,0) по появлению желтой окраски. о-Толидиновая реакция широко используется для обкарунгения хлора в воздухе и в воде. Мешающее действие Ре(111) устраняют введением НзРО [722!. Для определения хлора [722) предложена реакция образования полиметннового красителя из цианнда, пиридина и ароматического амина.
Метод характеризуется низким пределом обнаружения хлора (2,5 мкг) и высокой избирательностью. Мешают только бром и вещества, содержащие активный хлор и бром. Этот метод используют для обнаружения хлора в воде. В щелочной среде элементный хлор обнаруживают с помощью флюоресцеина в присутствии КВг [585!. 0,1 з флюоресцеина и 0,5 — 0,8 г КВг растворяют в 100 мл разбавленного КОН. Этик раствором обрабатывают влажную фильтровавьную буиагу. При действии хлора бумага становится красно-фиолетовой. Предел обнаружения 4»кз хлора.
Определению не мешают Н,О>, ННО>, НКО„хроыаты, периангапаты. 7-Аминофенотиазон-2 (тионолин) [903! и 7-акино-4-метил-2-феноксазон [902! в спиртовом растворе легко галогенируются хлором с образованием соответственно лгелто-коричневого или бес; цветного продукта. Бром дает аналогичные реакции.
Другие методы. Для обнаружения малых количеств хлора его 21 переводят в твордое или жидкое состояние. Субмикроскопические частицы действуют как зародыши конденсации для паров воды, которую обнаруживают по рассеянному капельками воды свету. Предельное разбавление 1: 10' [1027!. Описана методика радиоизотопного рентгено-флюоресцентного обнаружения хлора в сплавах [1066!.
В качестве источника у-излучения используют препарат ™Аш с активностью 300 мкюри. При помощи атого источника облучают Мо- или Бп-мишень, в которой возникает первичное рентгеновское излучение, вызывающее в анализируемом образце характеристичоское рентгеновское излучение хлора.
Последнее регистрируют спектромотром с кремниево-литиевым детектором. Спектроскопически можно обнаружить менее 0,03з>з хлора в оксиде меди. Метод масс-спектроскопии дает возможность обнаружить хлор в металлах при его содержании до 10 змкгlг [656!. ОГ>НАРУЖЕНИЕ ГИПОХЛОРИТ-ИОНА Реакция осаждения. В щелочной среде гипохлорит-ион легко окисляет при комнатной температуре Т1(1) до Т1(П1), который выпадает в виде коричневого осадка Т10(ОН).