§ 12. Экспрессный метод анализа смесей катионов и анионов

С целью быстрейшего идентифицирования катионов и анионов, входящих в состав данной анализируемой смеси, очень часто прибегают к дробному (см. гл. III, § 23) или к капельному (см. гл. III, § 5) методам анализа. Эти методы оказываются очень полезными в тех случаях, когда требуется обнаружить ограниченное число интересующих аналитика ионов. При этом особое значение имеет обнаружение определенных примесей, содержащихся в чистых веществах известного состава, когда нет необходимости проделывать полный систематический ход анализа, требующий для своего выполнения относительно много времени,

За последнее время получил применение особый вид капельного анализа, позволяющий в течение 1 ч обнаружить несколько десятксв ионов из сложной смеси катионов и анионов.

В этом виде анализа вода (или другой летучий растворитель), как и в обычном капельном анализе, вследствие капиллярноадсорбционных свойств фильтровальной бумаги направляется от центра пятна к его периферии, а затем улетучивается в зоне, обогреваемой кольцегюи печью (рис. 56). При этом растворимые в воде ионы концентрируются в ограниченной кольцевой полосе бумаги. Образующиеся в процессе реакции нерастворимые соединения адсорбируются в центре пятна на небольшой площади. Сконцентрированные на периферии пятна ионы могут быть открыты при помощи соответствующих капельных реакций, а нерастворимые в воде соединения подвергают дальнейшей химической обработке. С этой целью часть пятна с осадком вырезают при помощи пробочного сверла подходящего диаметра; вырезанный бумажный диск помещают в центр нового кружка фильтровальной бумаги; осадок с целью его растворения обрабатывают соответствующим реагентом; полученный раствор подвергают действию другого осадителя; затем повторяют разделение и т. д.

Таким образом, ионы делятся да две группы: а) растворимые в воде, которые достигают периферии пятна и образуют кольцо в обогреваемой зоне вследствие быстрого выпаривания растворителя; б) образующие нерастворимые соединения с определенными реагентами, осаждаемые в центре бумаги.

Пример 1. Анализ смеси: . Каплю исследуемого раствора помещают в центр круглого листка фильтровальной бумаги; бумагу закрепляют при помощи металлического кольца в кольцевой печи. Пипеткой в центр мокрого пятна помещают каплю хлористоводородного раствора, насыщенного сероводородом. При этом осаждается и фиксируется на бумаге. Осадок промывают дистиллированной водой, подкисленной хлористоводородной кислотой. Ионы железа и никеля вымываются и вместе с растворителем движутся от центра к периферии пятна, где собираются в форме кольца вследствие быстрого выпаривания промывной жидкости. Центральную часть пятна вместе с осадком вырезают, помещают на новый лист фильтровальной бумаги и обрабатывают разбавленным раствором азотной кислоты; растворяется, а образующиеся ионы вымываются и также собираются в форме кольца на периферии мокрого пятна.

Бумажные кольца разрезают на несколько секторов и индивидуальные ионы обнаруживают при помощи соответствующих реагентов в различных секторах (рис. 57):

посредством — красный осадок; (после предварительного окисления бромом) посредством или — соответственно красное окрашивание или синий осадок;

Рис. 56. Кольцевая печь: 1 — капиллярная пипетка; 2 — направляющая стеклянная трубка; 3 — держатель направляющей трубки; 4 — зажимающее кольцо; 5 -фильтровальная бумага; 6 — круглый нагревательный металлический блок с внутренним вертикальным цилиндрическим отверстием диаметром 22 мм, нагреваемый до 105° С; 7 — зажимнщй винт для держателя направляющей трубки; 8 — ножки; 9 — отверстие для сверла.

Рис. 57. Схема обнаружения из одной капли исследуемого раствора при помощи кольцевой печи.

(после предварительного окисления бромом) посредством диметилгли-оксим — красный осадок.

Аналогичным путем выполняют анализ и более сложных смесей.