§ 9. Систематический ход анализа смеси катионов первой и второй аналитических групп в присутствии ионов

Если анализируемая смесь содержит осадок, то это может быть обусловлено наличием нерастворимых в воде соединений катионов I или II аналитических групп. Все эти соединения, за исключением сульфатов и фторидов бария, стронция и кальция, растворимы в уксусной кислоте или разбавленной соляной кислоте.

Образование указанных осадков обусловливается наличием в анализируемом растворе анионов: , и других, с которыми катионы II группы и ионы магния образуют нерастворимые в воде соединения.

Систематический ход анализа в присутствии перечисленных анионов сильно осложняется. Здесь будет рассмотрен анализ смеси катионов I и II групп в присутствии -ионов.

Если в анализируемой смеси присутствуют , то могут находиться в осадке в виде нерастворимых в воде и кислотах сульфатов. В этом случае сульфаты катионов II- группы предварительно йереводят в карбонаты, что достигается двумя способами:

1) сплавлением осадка со смесью твердых

2) трех-, четырехкратной обработкой осадка сульфатов концентрированным раствором .

Перевод в растворимое состояние нерастворимых в воде и неразлагаемых кислотами соединений при помощи концентрированного раствора карбоната натрия или калия называют «содовой вытяжкой». Это название неточное, так как содой называют технический продукт, содержащий наряду с карбонатом натрия многие другие примеси. Обработку же нерастворимых соединений производят не содой, а карбонатом натрия марки .

Перевод сульфатов в карбонаты. Способ 1. К 10 каплям анализируемой смеси прибавьте несколько капель 6 н. раствора и несколько миллилитров -ного этилового спирта. Этим путем достигается полнота осаждения сульфатов катионов II группы. Осадок отделите от раствора центрифугированием или фильтрованием и промойте спиртом (фильтрат используйте обнаружения катионов I группы).

Осадок сульфатов перенесите в фарфоровую чашку, в фарфоровый или платиновый тигель и сплавьте с десятикратным количеством смеси .

При этом происходит превращение сульфатов в карбонаты

Полученный плав многократно обработайте при кипячении дистиллированной водой и после каждой обработки сливайте раствор с осадка. Обработку водой повторите несколько раз, пока полностью не растворится образовавшийся сульфат натрия и избыток карбонатов натрия и калия. Полноту выщелачивания плава проверяют добавлением к сливаемой жидкости подкисленного раствора (образуется белый осадок ). Выщелачивание заканчивают, когда осадок больше не образуется.

Полученный осадок карбонатов растворите в уксусной кислоте и исследуйте обычным путем на присутствие катионов II аналитической группы.

При наличии малого количества сульфатов осадок смешайте с трех-, четырехкратным количеством смеси и сплавьте в ушке платиновой или нихромовой проволоки. Полученный плав поместите в пробирку с водой и нагревайте до тех пор, пока плав не размельчится. Остаток промойте водой и растворите в уксусной кислоте. Дальнейший ход анализа смеси катионов II группы описан в § 8.

Способ 2. Если нет уверенности в полноте осаждения сульфатоз катионов II группы, то перевести сульфаты в карбонаты можно следующим путем. Не отделяя осадка сульфатов, поместите анализируемую смесь в фарфоровую чашку, добавьте в нее двух-, трехкратный объем концентрированного раствора и нагрейте смесь до кипения. Кипячение продолжайте 20—30 мин. При этом просходит частичное превращение сульфатов в карбонаты:

Затем слейте жидкость с остатка. При этом удаляются образующиеся в результате обменной реакции -ионы, присутствие которых в рлстворе способствует смещению равновесия в сторону образования . Осадок обработайте 3—4 раза концентрированным раствором . После каждой обработки сливайте жидкость с осадка. При этом наряду с образованием карбонатов катионов II группы происходит осаждение понов магния в виде . После трех-, четырехкратной обработки сульфаты целиком превращаются в карбонаты. Образовавшийся осадок карбонатов катионов II группы отфильтруйте и тщательно промойте водой, к которой предварительно добавлено немного . Осадок на фильтре промывайте до тех пор, пока промывные воды не перестанут давать в хлористоводородном растворе осадок с , что указывает на полное отсутствие в растворе. Затем осадок растворите в уксусной кислоте и полученный раствор исследуйте на присутствие ионов магния и катионов II аналитической группы (см. § 8).