ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделение ионов в количественном анализе из "Количественный анализ" Для разделения ионов в количественном анализе применяют различные методы. Рассмотрим важнейшие из них. [c.146] Химические методы. Химические методы разделения, как и в качественном анализе, основаны обычно на осаждении тех или иных ионов в виде труднорастворимых соединений, в то время как ионы, которые хотят от них отделить, остаются в растворе. Отфильтровав и промыв полученный осадок, достигают разделения соответствующих ирнов. [c.146] Практическое выполнение описанной операции в условиях количественного анализа значительно усложняется по сравнению с качественным анализом. Так, если при качественном открытии какого-либо иона в полученном после разделения фильтрате важно лишь, чтобы реакция на этот ион получилась, то в условиях количественного анализа необходимо, чтобы разделение было достаточно полным, а этого достигнуть гораздо труднее. [c.146] Например, при промывании осадков в качественном анализе промывные воды обычно отбрасывают, а исследованию подвергают только фильтрат. В количественном анализе, в тех случаях, когда определяемый ион остается в растворе, ограничиться анализом фильтрата, очевидно, нельзя. Нужно собрать и присоединить к фильтрату промывные воды, так как, отбросив их, мы допустили бы значительную потерю. Во многих случаях полученный таким путем раствор оказывается слишком разбавленным, и его приходится концентрировать выпариванием. [c.146] Эта операция при количественном анализе также должна проводиться иначе, чем при качественном анализе. При качественном анализе можно, поместив выпариваемый раствор в фарфоровую чашку, кипятить его на сетке при количественном анализе подобное кипячение совершенно недопустимо, так как при нем неизбежны большие потери вещества вследствие разбрызгивания.. Поэтому выпаривание здесь должно проводиться на водяной бане. [c.146] Водяная баня (рис. 26,бг) представляет собой металлический сосуд с одним или несколькими отверстиями (закрываемыми конфорками различного диаметра) для чашек, наполненный водой. [c.146] Из всего сказанного ясно, что разделение ионов при количественном анализе является весьма длительной и трудоемкой операцией. Поэтому к ней обычно прибегают только в тех случаях, когда она совершенно необходима, т. е. когда отсутствуют подходящие достаточно специфические и удобные осадители и в то же время мешающее действие посторонних ионов не может быть устранено с помощью регулирования величины pH или маскировки. [c.148] Рассмотрим некоторые, наиболее часто применяемые при отделении ионов методом осаждения неорганические и органические осадител . [c.148] Неорганические осадители. Большинство труднорастворимых неорганических соединений, применяемых при весовых определениях и разделении ионов, являются либо солями слабых кислот, либо гидроокисями металлов. Из первых наиболее широкое применение как в качественном, так и в количественном анализе имеют сульфиды, т. е. соли сероводородной кислоты Н,5. Несмотря на общеизвестные неудобства, связанные с применением сероводорода, свойства сульфидов настолько ценны для анализа, что эти неудобства приходится не принимать во внимание. [c.148] Прежде всего нужно отметить весьма малую растворимость многих сульфидов. У ряда металлов сульфиды являются наименее растворимыми из образуемых ими соединений. Это позволяет осаждать сульфиды указанных металлов при таких малых концентрациях соответствующих катионов, при которых другие труднорастворимые соединения не осаждаются. Вследствие очень малой растворимости многие сульфиды образуются в присутствии маскирующих средств, которые предупреждают осаждение гидроокисей или некоторых солей. Например, в то время как присутствие в растворе винной кислоты предупреждает осаждение ионов железа и меди в виде гидроокисей, сульфиды этих металлов осаждаются и в ее присутствии. Только наличие в растворе избытка ионов СМ предупреждает осаждение сульфидов этих металлов. На борот, ион С(1++, образующий с ионами СЫ менее прочный комплекс [С(1(СЫ)4], осаждается сероводородом и в присутствии КСН, что используется в анализе для разделения меди и кадмия.. [c.148] ПР очень малы (порядка 10 и меньше). Наоборот, осаждение катионов III аналитической группы (ПР порядка 10 — сероводородом или сульфидом аммония проводят в ш,елочной среде (при рН=ь Ё1). Аналогичные методы нередко. применяются и в количественном анализе, например, для отделения катионов меди, висмута, олова и других металлов от катионов железа и т. д. Регулируя кислотность раствора при осаждении сульфидов, можно также количественно разделять катионы, принадлежащие к одной и той же аналитической группе. Так, в присутствии уксусной кислоты цинк можно количественно отделить от железа в присутствии 10 н. НС1—отделить мышьяк от олова и сурьмы и т. д. [c.149] Как известно, Н З очень легко окисляется (обычно до свободной серы) и потому является энергичным восстановителем. Отсюда следует, что при осаждении сульфидов в кислой среде должны отсутствовать окислители и в частности—большие количества ионов Ре+++ эти ионы действием ЗОз предварительно восстанавливают в ионы Ре++. [c.149] Наряду с образованием сульфидов для разделения ионов в количественном анализе широко применяется также осаждение различных катионов в виде труднорастворимых гидроокисей. При этом для разделения ионов используют либо амфотерность некоторых из них, либо различия в растворимости разных гидроокисей. Так, железо отделяют от ванадия, молибдена и алюминия, обрабатывая раствор избытком едкой щелочи. При этом неамфо-терная гидроокись железа выпадает в осадок, тогда как остальные указанные металлы, вследствие амфотерного или кислотного характера их гидроокисей, остаются в растворе в виде анионов (УОз, МоОГ и АЮГ). [c.149] Иногда гидроокиси осаждают также путем прибавления к исследуемому раствору суспензии какой-либо труднорастворимой гидроокиси, например гидроокиси цинка. Из правила произведения растворимости следует, что каждая данная гидроокись осаждает все менее ее растворимые гидроокиси, но не осаждает гидроокиси более растворимые. [c.150] Осаждение гидроокисью аммония не дает точного разделения соответствующих ионов, так как реактив обычно содержит примеси карбоната аммония (N1 4)2003, осаждающего некоторые двухзарядные катионы, которые должны были бы оставаться в растворе, например ион Са++. Кроме того, при избытке ЫН40Н часть А1(0Н)з растворяется с образованием алюмината (ионов ЛЮГ). Указанных недостатков лишен метод осаждения суспензиями гидроокисей металлов, что и является одной из причин его применения. [c.150] Применяют и некоторые другие аналогичные методы. [c.150] Реакции, происходящие при действии органических реактивов, относятся к различным типам. Из них особенный интерес для анализа представляет образование внутрикомплексных солей. [c.151] Ион Си++ в этом соединении обладает всеми свойствами иона с полностью замещенными координационными местами. [c.152] Как видно из этого уравнения, наряду с замещением двух атомов водорода в группах =-МОН двух молекул диметилглиоксима, ион N1++ соединяется также координационной связью с атомами азота двух других таких же групп. Группы =Ы—ОН являются, таким образом, одновременно и кислотными и комплексообразующими. [c.152] Вернуться к основной статье