§ 4. Методы разложения и удаления солей аммония

Как уже упоминалось, соли аммония в ряде случаев мешают обнаружению некоторых ионов, например ионов калия, рубидия и при помощи гидротартрата натрия, гексанитрокобальтата (III) натрия и хлороплатината. В присутствии затруднено осаждение , происходит разложение антимонатов и т. д.

В тех случаях, когда мешает отделению и обнаружению других ионов, соли аммония предварительно удаляют. Существуют различные методы удаления солей аммония.

Термическое разложение. Соли аммония при нагревании на пламени обычной газовой горелки в фарфоровой чашке или тигле разлагаются и улетучиваются (термическое разложение). При этом следует избегать чрезмерного нагревания и прокаливания ввиду того, что соли калия и натрия при температуре больше 800° С начинают улетучиваться или сплавляться с материалом тигля.

Различают несколько случаев термического разложения солей аммония..

1. Соли летучих кислот при нагревании полностью разлагаются с образованием летучих продуктов реакции:

2. Соли нелетучих кислот разлагаются только частично. Так, например, при нагревании сульфата аммония до 360° С частично происходит реакция:

Расплавленная масса сульфата аммония, нагретая до 360° С, состоит из смеси неразложившегося сульфата аммония и образовавшегося бисульфата аммония. Насколько устойчива к нагреванию получаемая смесь, можно видеть из того, что бисульфат аммония кипит при 490° С без разложения.

3. В некоторых случаях аммонийные соли нелетучих кислот разлагаются до конца с образованием аммиака и кислот:

или аммиака и соли:

Аммонийные соли нелетучих кислот удаляются с трудом и лишь при температуре красного каления .

В. В. Васильев и Н. А. Родичева доказали, что в условиях качественного химического полумикроанализа соли аммония могут быть полностью удалены путем их прокаливания при 700—800° С в течение 5—10 мин. Следует иметь в виду, что при 1000° С после 5 мин прокаливания наряду с аммонийными солями практически полностью теряются .

Для удаления солей аммония перенесите испытуемый раствор в чашку или тигель и выпаривайте на горелке. Не переполняйте чашку раствором, чтобы не происходило разбрызгивания, поставьте ее на асбестированную сетку. После выпаривания раствора досуха остаток прокалите до прекращения выделения белого дыма. Трудноразлагаемые соли следует прокаливать при более высокой температуре. Однако чрезмерное прокаливание может привести к потере других ионов. Смачивание сухих солей аммония концентрированной хлористоводородной кислотой благоприятствует их термическому разложению, так как при этом соли нелетучих кислот превращаются в летучую соль хлористоводородной кислоты — хлорид аммония.

После окончания прокаливания и охлаждения растворите сухой остаток в небольшом количестве воды и при помощи наиболее чувствительных поверочных реакций (см. § 3), проведенных с отдельными порциями раствора, убедитесь в полноте удаления солей аммония. При отсутствии -ионов раствор используйте для обнаружения -ионов и др.

Кипячение с едкими щелочами или карбонатами натрия или калия.

При нагревании с едкими щелочами, карбонатами натрия или калия соли аммония разлагаются с выделением газообразного аммиака:

Диспропорционироваиие (самоокисление — самовосстановление) солей аммония. Некоторые соли аммония при нагревании склонны к реакциям диспропорционирования. При этом образуются полностью летучие (а) или частично летучие (б) продукты реакции:

Этим свойством солей аммония пользуются для их удаления. Для удаления солей аммония к анализируемому раствору можно также прибавить нитрит натрия и уксусную кислоту. При кипячении происходит реакция:

Окисление солей аммония сильными окислителями. При действии сильных окислителей соли аммония окисляются:

На этом свойстве основан ряд методов разложения солей аммония. Е качестве окислителей применяют царскую водку, азотную кислоту, гипобромиты, гипохлориты и т. п.

Соли аммония можно разрушить при действии белильной извести [содержащей и др.]:

Восстановление солей аммония металлическим магнием. А. Н. Агте предложил способ удаления солей аммония, основанный на восстановлении NH-ионов металлическим магнием. Реакция протекает согласно уравнению:

Реакция начинается на холоду и протекает с возрастающей скоростью благодаря саморазогреванию. По мере восстановления ионов аммония скорость реакции постепенно уменьшается. Для достижения полного разложения соли аммония реагирующую смесь осторожно нагревают и затем кипятят. Кипячение смеси сопровождается выделением газообразных продуктов и образованием гидроокиси магння:

В присутствии ионов аммония пленка гидроокиси магния, образующаяся на поверхности металлического магния, растворяется:

Кипячение способствует удалению аммиака, вследствие чего реакция протекает до конца.

Окончание реакции устанавливают по прекращению вскипания реагирующей смеси (нагретой примерно до 100° С) в момент добавления к ней очередной порции порошка магния или с помощью красной лакмусовой бумаги.

Разложение ионов аммония металлическим магнием сопровождается также нитратов до нитритов (а), гидроксиламина (б), тидразина (в) и аммиака (г):

Опытным путем установлено, что образование аммиака в результате восстановления нитратов происходит лишь частично и значительно медленнее, чем в результате разложения аммония.

Как показали опыты А. Н. Агте, водные растворы гидроксиламина и гидразина любых концентраций, так же как и разбавленные растворы аммиака , не мешают дальнейшему открытию ионов калия (при содержании калия около и соотношении между ионами калия и аммония, не превышающем

При практическом выполнении работы измельченный металлический магний вводят небольшими порциями в предварительно нейтрализованный анализируемый раствор. Продолжительность реакции разложения не превышает 15 мин. По мере выкипания раствора 5в пробирку добавляют воду.

Связывание аммиака в уротропин . При действии формаль-дедада на соли аммония в щелочной среде образуется уротропин:

Эта реакция была успешно использована для удаления аммония. Метод заключается в том, что к нескольким каплям исследуемого раствора, содержащего соль аммония, прибавляют равный объем -ного водного раствора формальдегида (формалина) и двойной объем раствора до щелочной реакции (индикатор—фенолфталеин). При нагревании образуется уротропин, который растворяется в воде, но не является .