Кислотно-щелочная система анализа катионов

Аммиачно-фосфатная система анализа катионов

Аммиачно-фосфатная система анализа катионов разработана и апробирована на кафедре аналитической химии МХТИ имени Д. И. Менделеева. В этой системе все катионы делят на пять ана­литических групп.

К первой аналитической группе относятся катионы Na⁺, К⁺ и NH₄⁺, не имеющие группового реагента.

Ко второй аналитической группе относятся катионы Ва²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺, Al³⁺, Cr³⁺, и Bi³⁺, осаждаемые в виде фосфатов групповым реактивом - гидрофосфатом аммония (NH₄)₂HPO₄ в сильной аммиачной среде. В зависимости от отноше­ния фосфатов к уксусной кислоте вторая аналитическая группа катионов делится на две подгруппы. К первой подгруппе относятся катионы Ва²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺ и Fe²⁺, фосфаты которых растворимы в уксусной кислоте. Ко второй подгруппе относятся катионы Fe³⁺, Al³⁺, Сr³⁺ и Bi³⁺, фосфаты которых нерастворимы в уксусной кислоте.

К третьей аналитической группе относятся катионы Сu²⁺, Hg²⁺, Cd²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ и Zn²⁺, фосфаты которых растворимы в растворе аммиака с образованием аммиакатов типа [Me (NH₃)_nI²⁺.

К четвертой аналитической группе относятся катионы Sn²⁺, Sn⁴⁺, Sb³⁺, Sb⁵⁺, As³⁺, As⁵⁺. Ионы олова и сурьмы при нагревании с азотной кислотой образуют нерастворимые осадки метаоловянной H₂SnO₃ и метасурьмяной HSbO₃ кислот. Соединения мышьяка (III) при нагревании с азотной кислотой окисляются до мышьяковой кислоты H₂AsO₄. В процессе образования метаоловянной кислоты H₂SnO₃ из анализируемого раствора адсорбируются фосфат-анионы PO^3-₄ и арсенат-анионы AsO^3-₄, которые оказываются в осадке ка­тионов четвертой группы в виде адсорбционного соединения метаоловянной кислоты с мышьяковой и фосфорной кислотами.

К пятой аналитической группе относятся катионы Ag⁺, [Hg₂]²⁺ и Pb²⁺, осаждаемые соляной кислотой в виде малорастворимых хлоридов. По числу определяемых катионов аммиачно-фосфатная система анализа аналогична кислотно-щелочной системе, но по ме­тодике проведения анализа она сложнее, и экспериментатор имеет меньше возможностей для проведения дробных реакций, ускоряю­щих ход анализа.

По кислотно-щелочной системе анализа катионов, внедренной в практику учебной работы педагогических институтов С. Д. Бес­ковым и О. А. Слизковской, катионы металлов на основании их отношения к соляной и серной кислотам, а также к растворам едких щело­чей и аммиака делят на шесть аналитических групп (табл. 1.3).

Положительные стороны системы следующие: в кислотно-щелочной системе анализа катионов использованы основные свойства элементов: отношение их к кислотам и щелочам, амфотерность гидроксидов и способность элементов к комплексообразованию.

Аналитические группы катионов кислотно-щелочной системы в большей степени соответствуют группам периодической системы элементов Д. И. Менделеева и лишь частично представляют собой соединения катионов элементов, относящихся к разным группам.

Затрата времени на лабораторные занятия сокращается мини­мум на 30-40 % по сравнению с сульфидной системой анализа.

Следует отметить и отрицательные стороны ее. Кислотно-щелочная система еще недостаточно разработана; она пока ограничивает­ся анализом катионов, предусмотренных программой аналитиче­ской химии педагогических институтов. Требуется более глубокое исследование свойств гидроксидов катионов четвертой и пятой групп и условий их осаждения и разделения.

Дата добавления: 2015-06-30