Проведение анализа. Для проведения анализа твердую пробу обычно растворяют в подходящем растворителе: в воде, в водных растворах кислот

Растворение пробы

Для проведения анализа твердую пробу обычно растворяют в подходящем растворителе: в воде, в водных растворах кислот, в органических растворителях, в растворах, содержащих комплексообразующие компоненты, и т.д.

Вначале проверяют растворимость пробы в дистиллированной воде при комнатной температуре, затем – при нагревании. При этом выясняют, растворяется ли проба в воде полностью или частично. Если проба не растворяется в воде, то испытывают ее растворимость в водных растворах разбавленных и концентрированных кислот: в уксусной СН₃СООН, хлороводородной (соляной) НСl, азотной НNО₃, серной H₂SО₄ и т.д. Если вещество не растворяется ни в разбавленных, ни в концентрированных кислотах, то испытывают его растворимость в царской водке – смеси концентрированных азотной и хлороводородной кислот (1ч. НNО₃ и 3,6 ч. НСl, по объему).

При необходимости проверяют растворимость пробы в подходящих органических растворителях или в растворах, содержащих различные реагенты.

Если твердая проба не растворяется ни в одном из использованных растворителей, то в ряде случаев ее переводят в растворимое состояние обработкой при нагревании (обычно – повторной) насыщенными растворами соды Na₂CО₃, поташа К₂СО₃ или же сплавлением части пробы с этими солями, гидросульфатами щелочных металлов (NaHSО₄), пиросульфатом калия К₂S₂О₇ с щелочами и другими веществами. При такой обработке, например, некоторые катионы переходят в растворимые в водных кислотах карбонаты, основные соли, гидроксиды, оксиды.

После перевода пробы в раствор последний подвергают анализу.

Для обеспечения низкого предела обнаружения при анализе обычно используют ряд приемов. Рассмотрим некоторыеиз них на примере отдельных реакций.

1. Микрокристаллоскопический анализ. Для обнаружения ионов магния обычно применяют реакцию осаждения его в виде MgNH₄P0₄ 6H₂0 с пределом обнаружения – около10 мкг магния. При проведении этой же реакции микрокристаллоскопическим методом предел обнаружения понижается до 0,6 мкг.

2. Капельный анализ. Диметилглиоксим образует с ионами никеля в нейтральных, уксуснокислых и аммиачных растворах ярко-красный осадок. При выполнении реакции на капельной пластинке предел обнаружения никеля составляет – 0,16 мкг; в пробирке же можно обнаружить только 1,4 мкг никеля в 1 мл. Предел обнаружения можно снизить до 0,015 мкг, если каплю анализируемого раствора нанести на фильтровальную бумагу, пропитанную диметилглиоксимом.

3. Флотация. Осадок диметилглиоксимата никеля флотируется на границе раздела фаз вода — изоамиловый спирт или вода — диэтиловый эфир. При этом предел обнаружения никеля понижается до 0,002 мкг.

4. Экстракция. Диэтилдитиокарбаминаты образуют с ионами меди (II) внутрикомплексное соединение красного цвета, хорошо растворимое в хлороформе и тетрахлориде углерода, предел обнаружения меди — 0,01 мкг.

5. Метод «умножающихся реакций». «Умножающиеся реакции» — ряд последовательных реакций, в результате которых получается новое вещество в количестве, во много раз превышающем первоначальное количество обнаруживаемого вещества. Коэффициент умножения может достигать десятков и сотен.

6. Каталитические реакции. Окисление тиосульфат-ионов ио­нами железа (III) ускоряется в присутствии ионов меди.

Время обесцвечивания тиоцианата железа тиосульфатом натрия в отсутствие меди около 2 мин. В присутствии ионов меди раствор обесцвечивается мгновенно. Предел обнаружения меди — 0,02 мкг.

7. Люминесцентные реакции. В нейтральных и уксуснокислых растворах ионы алюминия образуют с морином комплексное соединение, способное к интенсивной зеленой флуоресценции при дневном и ультрафиолетовом освещении. Предел обнаружения алюминия — 0,2 мкг. Предел обнаружения можно снизить до 0,005 мкг, если нанести каплю анализируемого раствора на фильтровальную бумагу, пропитанную раствором морина. По­сле обработки пятна раствором НС1 наблюдают светло-зеленую флуоресценцию.

8. Реакции на носителях. В присутствии ионов германия на поверхности анионо­обменника, обработанного раствором гема-токсилина, появляется фиолетовое или черное окрашивание. Поверхность сорбента в отсутствие германия окрашена в желтый цвет. Предел обнаружения германия — 0,003 мкг.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение понятиям «качественный» и «количественный» анализ, «инструментальные методы анализ» и другим терминам.

2. Перечислите основные аналитические признаки и виды аналитических реакций, а также подробнее охарактеризуйте какой-нибудь тип аналитической реакции (с примером).

3. Какие типы аналитических реакций (реагентов) бывают (приведите примеры)?

4. Какими показателями можно охарактеризовать чувствительность аналитической реакции (метода)?

5. Каковы особенности отбора проб веществ различного физического состояния и какие пробы бывают?

6. Как правильно растворять пробу и каковы приемы для повышения чувствительности анализа?

Литература:

1. Фадеева В.И., Шеховцева Т.Н., Иванов В.М. и др. Основы аналитической химии. Практическое руководство. Учеб. пособие для вузов. /Под ред. Ю.А. Золотова. М.: Высш. шк., 2001. – 463 с.

2. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). В 2 книгах. Кн. 1. Общие теоретические основы. Качественный анализ. Учебн. для вузов. – М.: Высш. шк., 2001. – 615 с.

Дата добавления: 2014-12-26