П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Обесцвечивается арсенит-ионом, так как он окисляется до арсенат-иона АзОз-: ИазАзОз + 1з + НзО = Иа,АзО, + 2Н1, В результате реакции выделяется нодистоводородная кислота Н1, которая сдвигает равновесие в обратном направлении. Чтобы реакция шла до конца, в раствор нужно добавлять сухой гидрокарбонат натрия ИаНСОз. При этом ионы Нь связываются бикарбонатом (буферной смесью ИаНСОз+НзСОз). Реакции арсенат — иона. Нитрат серебра. Дает с ионом АзО'- шоколадно-коричневый осадок арсената серебра АдзАзОо Осадок растворим в азотной кислоте и аммиаке. Маги ези альна я см е сь. Раствор МйС!з, ИНзС! н ИН4ОН дает с солями мышьяковой кислоты белый осадок 4" арсената магний-аммония (мышьяковокислого магний-аммония) Мд!4НзАя04.' МдС! + !ЧНзОН -1-' !х!аеНАзОз = Мд!х(НзАЯОз + 25!аС! + НзО, Осадок растворим в кислотах.
Реакции мешает ион ', РО', так как с Мдз+ он дает аналогичный осада Мд)х!Н„РОь С арсенит-ионами осадка не образуется. Молибденов ая жидкость. Раствор молибдат аммония в азотной кислоте дает с ионами арсената АяОз желтый кристаллический осадок арсеномолибдата аммония 12(КН,),МоО, + ЫазАя04 + 24Н!ЧОз = = (!х)Н„)зАЯОз 12МоОз 2Н,0+ 21!ЧН гчО + 3(х)а!ЧОз ! 10НгО Осадок образуется лишь в присутствии большого избытка осадителя и при нагревании; растворяется в царской водке, растворах щелочей и аммиаке, не растворяется в кон- ! центрированной азотной кислоте. Для проведения реакции к 1 мл раствора арсената до-( бавляют 5 мл молибденовой жидкости, немного твердог нитрата аммония г(Н45(Оз, повышающего чувствительное реакции, перемешивают и нагревают смесь.,Желтый оса док испыгывают на растворимость в избытке аммиака.
Водород в момент выделения. Восстанавли,' вает ионы АяО„- и АяОзз — до мышьяковистого водородф АяНз, который легко обнаруживается по почернению бу~ мажки, смоченной раствором нитрата серебра. Для проведения реакции (под тягой!) помещают в ти1 гель 1 — 2 мл 4 н. раствора НС! и ставят тигель на лист фильтровальной бумаги. Рядом с тиглем на бумаге помещают каплю раствора Адй!Оз.
Опускают в тигель с НС1 2 — 3 кусочка гранулированного цинка и сейчас же накрывают тигель и пятно Ад!х!Оз небольшой стеклянной воронкой, трубка которой плотно закрыта кусочком ваты, Через несколько минут рассматривают пятно АдХОз на бумаге. Если оно не почернело, значит реактивы не содержат мышьяка и можно приступать к проведению реакции.
Проводят опыт снова, прибавив в тигель к НС1, кроме цинка, 2 — 3 капли исследуемого раствора. В присутствии мышьяка пятно Ап!ЧОз на бумаге через 3 — 4 мин чернеет вследствие восстановления иона Аде до металла. Реакция в тигле: !ч)азАзОз + 9НС! + ЗЕп = )АзНз + ЗЕпС!з + Зр(ас( + ЗН,О; реакция на бумаге: бАоч(Оз+ АяНз+ ЗН,О = 16Ай+ НзАяОз+ бНг10з. Реакции мешают сульфиды, вызывающие почернение пятна нитрата серебра вследствие образования осадка Аоз5, и ионы сУРьмы, выделЯющие сУРьмЯнистый водоРод ВЦ(з, котоРые восстанавливают Ад+ до Ай.
Контрольные вопросы Н Какие катковы входят в четвертую группу? 2. Что является групповым реактивом нз четвертую группу катнонов? 3. Каковы обшне свойства всех катионов втой групны? 4. Напнгвнте уравнения реакпнй зван. мадействня ?4аОН с катионами группы? й 17. Анализ смеси катионов четвертой группы Систематический ход анализа Отделение и о б н а р у ж е ни е Сгз+ и АяО,—. К порции раствора (8 — 10 мл) добавляют равный объем раствора карбоната натрия, 0,5 — ! мл раствора НзОз и осторожно нагревают в течение 3 — 5 мин, при этом Сг'+ окисляется до хромата Сг04 —, а арсенит АяО; — до арсената АяОз4 ° Ионы СгО'-- придают раствору желт)чо окраску. Раствор фильтруют, осадок промывают.
В фильтрате содержится СгО-; — и АяОв-, в осадке — А1 (ОН) з, Зп (ОН) з и Хп (ОН) зС Оз. К отдельной порции фильтрата добавляют несколько капель раствора Нз0„0,2 — 0,3 мл эфира и азотную кислоту (или соляную). Раствор встряхивают, после отстаивания появляется синее эфирное пятно — признак наличия хрома В другой порции раствора определяют мышьяк реакцией с магнезиальной смесью !смешивают 3 — 4 капли фильтрата с 3 — 4 мл магнезиальной смеси, появляется белый мелко- кристаллический осадок (!х!Н4)МКАя04) нли реакцией с молибденовой жидкостью по образованию молибденовой сини в присутствии ЬпС!з или по желтой окраске арсеномолибдата. В ы дел е н и е и о б н а р у ж е н и е 7пз+.
Промытый осадок на фильтре А!(ОН)з, Бп(ОН)з и Хпз(ОН)зСОз растворяют в небольшом объеме разбавленной соляной кислоты. Добавляют к раствору аммиак до запаха, немного сухого хлорида аммония и нагревают до кипения. При этом алюминий и олово переходят в осадок А1(ОН)з и Ьп(ОН) ь а цинк остается в растворе в виде аммиачного комплекса Рп(Г)Нз)з)з+. Осадок отфильтровывают и в порции филь- 33 трата обнаруживают цинк реакцией с тетрароданомеркурпатом аммония. Можно провести реакцию с ферроцианидам калия Кз(Ге(СЫ)з). Об на р ужение А!зе и $пл». Осадок А!(ОН)з и Зп(ОН), растворяют в небольшом объеме разбавленной НС1 и из отдельных порций раствора определяют: алюлзиний реакцией с ализарпновз С пли с ал|оминопом; олово реакцией с раствором соли висмута или молибденовой жидкостью после восстановления до состояния 5пз+.
Дробное обнаружение катионов четвертой группы Обнаружение алов а. В отдельной порции раство- ~ ра проводят реакцию с молибденовой жидкостью или реакцию восстановления соли висмута. Можно провести также реакцию гидролиза. Об и а руже нне хром а. Проводится в отделысай порции раствора па реакции с пероксидом водорода да образования надхромавой кислоты. Обнаружение ци и к а. Проводят в отдельной порции раствора с тетрарадаиомеркуриатам аммония, Можно провести реакцию с ферроцианидам калия; для этого к от- ' дельной порции раствора добавляют равный объем амми ка, немного сухого хлорида аммония Ь)Н,С! и кипятят 2 3 мин.
Дают осадку отстояться и отфильтровывают ега (ги роксиды алюминия, хрома и олова). В фильтрате определ ют цинк реакцией с ферроцианидом калия. Обнаружение мышьяка. В отдельной порции раствора осаждают арсепат АзОз4 магиезиальной смесью из слабащелочнаго раствора или реакцией с молибденовой жидкостью, а также восстановлением мышьяка до арспна АзНз. Обнаружение алюминия. В отдельной порции1 раствора обнаруживают алюминий реакцией с ализаринам С капельным методом.
Контрольные вопросы 1. Как выполняется систематический лод анализа смеси катиояов четвертой групаы? 2. Как выполняется дробный анализ смеси катионов четвертой группы? 3, Можно ли провести анализ смеси катионов только дробным методом, без разделения катионов? 5 18. Реакции катионов пятой группы (Гез-', Реза Мпз+, ВР', Мпз+, ЯЬз+ и ЯЬз+) К пятой группе относятся катионы железа Ге'+ и Ге'-, маргапца Мпз+, висмута ВР+, магния Мцз+, сурьмы ЗЬ"е и ВЬз+.
Гидроксиды катионов пятой группы иерастворимы в и избытке щелочей и в аммиаке. Большинство соединений катионов пятой группы подвергается гидролизу, поэтому их растворы готовятся с добавлением кислот. реакпии ионов железа резь и реза Железа образует два ряда солей: Ге'+ и Ге'+. Растворы солей Гез+ оесцветны или слабо-зеленоватые, соли Ге'+ д ают растворы красноватого цвета. Соли Ге'+ постепенно окисляются кислородом воздуха до солей оксида железа (!11). Реакции ионов Ге +.
Т наци а и а т а м м он и я Ь)НзЗСН ил и к а л и я К5СЫ. Образуют с ионами Ге'+ тиоцианат железа Ге(ЗСг!)з, растворимое в воде вещество кроваво- красного цвета: ГеС1, + ЗХН«ЗСХ = Ге(ЯСХ)а -1- ЗЬ(НаС1. Реакция обратима, избыток реактива усиливает окраску. Этой реакции мешает наличие в растворе фторидов (ХаГ), фосфорной кислоты, солей щавелевой, лимонной, винной кислот, связывающих иои Резь в прочные бесцветные комплексы, а также ионы Са'+ и Ндзз+. Реакцию можно проводить капельным методом. Ф е р р о ц и а и и д к а л и я К41Ге(СХ)з). Желтая кровяная соль (гексациаиоферрат (11) калия| образует с ионом Гезл темно-синий осадок ферроцианида железа Гел(Ге (СЫ ) з1з — «берлинскую лазурь»: 4ГеС!, + ЗК, (Ге(СХ),1 =,'Ге,[Ге(СЬ))з)з + 12КС1.
Ионы à — и РО,' — маша?от этой реакции. Катионы Сп'+ и НКз+ дают с реактивом окрашенные осадки. Сульфосалицилова я кислота. В кислом растворе дает с ионом Ре'+ устойчивый комплекс буровато-розового или красного цвета. Реакция специфична. На часовое стекло или фарфоровую пластинку помещают каплю исследуемого раствора, 1 — 2 капли 2 н. раствора НС1 и 3 — 4 капли 5 п(о-ного водного раствора сульфосалициловой кислоты. В присутствии Ге'+ появляется красное или бура-розовое окрашиваиие.
Необходим холостой опыт. Реакции ионов Гез.ь. Ф е р р и ц и а н ид к а л и я Кз(Ге(СЩз1. Реакцию проводят на фарфоровой пластинке, смешивая капли растворов, Окрашенный осадок появляется немедленно. Свободная щелочь мешает этой реакции. Д им етилгл покои м ил и и, я'-д пи и р ид ил. Смешивают в пробирке 2 — 3 капли раствора соли Ге'+ с 3— б каплями аммиака и 3 — 5 каплями этанольиого раствора 55 диметилглиоксима или а, а'-дипиридила. Образуется растворый комплекс розово-красного окрашивания.
Ок и слеп и е Реза до Гез+. По ходу анализа иногда необходимо окисление Гез+ до Ре'+, которое легко осуществляется действием пероксида водорода или азотной кис- „ лотой. Реакции ионов марганца Для ионов марганца характерны реакции окисления- восстановления. Ионы Мп'+ бесцветны. Пероксид водорода НзОз. В щелочной среде ионы Мп'+ окисляются до нерастворимой Н,МпО, или МпОз бурого, почти черного цвета. Отбирают в пробирку 3 — 5 капель раствора соли Мп'+ и добавляют несколько капель раствора ЫаОН.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
