§ 14. Анализ смеси ионов

Анализ смеси может быть проведен разными способами.

Обычно анализ начинают с испытания реакции среды и определения раствора, Для этого каплю анализируемого раствора наносят стеклянной палочкой на индикаторную бумагу или помещают каплю индикатора в исследуемый раствор (см. гл. III, § 16).

Эта проверка ицеет большое значение, позволяя сделать некоторые заключения, например сильнощелочная реакция раствора, не содержащего осадка и не пахнущего аммиаком, указывает на присутствие гидролизующихся солай типа или свободных щелочей, и на отсутствие и NHJ; кислая реакция — на присутствие аммонийных солей сильных кислот или свободных кислот.

В дальнейшем мы не будем повторять о необходимости проверки реакции среды, но это испытание нужно проводить систематически в процессе анализа разнообразных смесей и индивидуальных соединений.

Предварительно из отдельной пробы открывают аммоний, который мешает дальнейшему обнаружению . Если NHX отсутствует, то приступают к открытию других ионов. Если же предварительным опытом установлено, что анализируемый раствор содержит -ионы, то их следует удалить перед проведением реакций на (см. § 4).

Ход анализа Вариант 1

Рекомендуемый вариант систематического хода анализа смеси катионов I аналитической группы представлен в табл. 10.

1. Обнаружение и отделение -ионов. Поместите в две пробирки по 5 капель анализируемой смеси. В одну пробирку (проба I), в которой предполагается открыть , добавьте 5 капель 2 н. раствора или . В другую пробирку (проба II), в которой будете обнаруживать , прилейте 5 капель 2 н. раствора или КОН. Затем содержимое пробирок нагрейте на слабом пламени горелки до кипения. При этом в случае присутствия в анализируемом растворе солей аммония из обеих пробирок выделяется , который обнаруживают указанными в § 3 методами. Обнаружению другие катионы не мешают.

При наличии солей аммония необходимо кипятить раствор до полного исчезновения запаха аммиака.

2. Обнаружение и отделение . При кипячении исследуемого раствора с или ионы калия и натрия остаются в растворе, выпадает в осадок в виде оксикарбоната или гидроокиси (см. § 2).

Если анализу подвергается смесь, содержащая только , то в случае выделения осадка оксикарбоната, образующегося при кипячении отдельной порции исследуемого раствора с или , можно сделать вывод о присутствии .

Выпавшие при кипячении анализируемого раствора с или осадки или отделите от раствора фильтрованием или центрифугированием, растворите их в или и проделайте поверочные реакции на (§ 11). Так как обнаружению с реактивом не мешают, то ионы магния могут быть обнаружены также из отдельной пробы раствора дробным методом.

Для проведения реакции на дробным методом поместите в пробирку 2 капли исходного анализируемого раствора и прибавьте по 2 капли 2 н. раствора н. раствора и 2 н. раствора . Реакция раствора должна быть щелочной.

Таблица 10. Схема хода анализа смеси катионов первой аналитической группы ().

Содержимое пробирки нагрейте. В присутствии выпадает белый кристаллический осадок магний-аммоний фосфата (см. § 11).

С фильтратом, полученным из первой пробирки, в которую был прибавлен или , проведите реакции на (см. § 5); с фильтратом из второй пробирки, в которую был прибавлен или КОН, — выполните реакции для обнаружения (см. § 10).

3. Обнаружение -ионов. Если ионы аммония в анализируемом растворе отсутствуют, то обнаружение можно провести и из общей пробы при помощи (см. § 5). В присутствии выпадает желтый кристаллический осадок .

В этом случае открытие можно провести также при помощи . В присутствии ионов калия выпадает белый кристаллический осадок , нерастворимый в минеральных кислотах (см. § 5).

Если же аммоний присутствует, то предварительно удалите его из раствора кипячением с или , как указано выше. Затем фильтрат подкислите уксусной кислотой и проведите реакцию на при помощи (см. § 5).

В этом случае открытие можно провести также при помощи в среде 3 н. раствора (см. § 5).

4. Обнаружение . Если в анализируемом растворе отсутствуют , то можно в отдельной пробе анализируемого раствора обнаружить при помощи или (см. § 10).

Если присутствуют соли аммония и магния, то для открытия с помощью предварительно удалите их из раствора кипячением с или КОН, как указано выше. Затем фильтрат нейтрализуйте уксусной кислотой и при помощи раствора проведите реакции обнаружения .

можно также открыть по образованию характерных кристаллов уранилацетата натрия .

5. Дополнительные поверочные реакции. Для проверки полученных результатов анализа рекомендуется проделать дополнительные поверочные реакции:

1) для обнаружения — реакцию окрашивания пламени (см. § 10);

2) для обнаружения — микрокристаллоскопическую реакцию с и реакцию окрашивания пламени (см. § 5);

3) для обнаружения — капельную реакцию Н. А. Тананаева и реакцию с гипоиодитйм (см. § 11).

Вариант 2

Схема этого варианта хода анализа смеси катионов I аналитической группы приведена в табл. 11.

1. Обнаружение . Прилейте к 1—2 каплям анализируемого раствора, помещенного на часовое стекло или в пробирку, снабженную насадкой, 2—3 капли 2 н. раствора , чтобы раствор был щелочным. Далее поступайте так, как описано в § 3.

Выделение аммиака указывает на присутствие NHJ, а образование осадка — на присутствие . Если не выпадает, то это еще не означает, что отсутствует.

2. Обнаружение . Поместите каплю анализируемого раствора на предметное стекло.

ТАБЛИЦА 11. Схема хода анализа смеси катионов первой аналитической группы

Вариант 2

Прибавьте к ней каплю раствора ,

Однако растворяется в хлористоводородной кислоте. Поэтому при растворении сухого остатка к воде необходимо добавлять .

Прибавьте к ней каплю раствора каплю и маленький кристаллик . Далее поступайте так, как описано в § 11.

Выделение характерных кристаллов указывает на присутствие .

3. Удаление солей аммония. Обнаружению мешает аммоний, поэтому его предварительно удаляют путем прокаливания. Для этого 5—10 капель исследуемого раствора выпарьте досуха в маленьком тигле или фарфоровой чашке. Полученный осадок прокалите до прекращения выделения белого дыма. По охлаждении остаток смочите 3—4 каплями 2 н. раствора и снова выпарьте досуха (под тягой).

К остатку прибавьте каплю хлористоводородной кислоты, несколько капель воды и слегка нагрейте. Осадок отцентрифугируйте, а раствор проверьте на присутствие . Удаление и разложение солей аммония может быть также проведено другими способами (см. § 4).

4. Обнаружение -ионов. Для обнаружения к одной капле свободного от солей аммония раствора на фарфоровой пластинке прибавьте 1—2 капли раствора . Образующийся при этом желтый осадок указывает на присутствие .

Для обнаружения можно также применить микрокристаллоско-пическую реакцию с (см. § 5). Образование характерных черных кристаллов указывает на присутствие .

5. Обнаружение -ионов. Выпарьте почти досуха на предметном стекле одну каплю свободного от солей аммония раствора, полученного, как указано при обнаружении ионов калия. Рядом с сухим остатком поместите каплю раствора уранилацетата. Далее поступайте так, как описано в § 10. Выделение характерных зеленовато-желтых кристаллоз указывает на присутствие .

6. Дополнительные поверочные реакции. Для проверки полученных результатов анализа рекомендуется проделать опыты на окрашивание бесцветного пламени горелки.