Особливості аналізу катіонів.

Основним завданням якісного аналізу є ідентифікація (виявлення) атомів, йонів або молекул, що містяться в досліджуваному зразку. Це можна зробити як за допомогою хімічних реакцій (якісних реакцій), так і за фізичними властивостями частинок. Тому методи якісного аналізу поділяються на хімічні, фізичні та фізико-хімічні.

Хімічні методи ґрунтуються на проведенні різних хімічних реакцій ― осадження, комплексоутворення, окиснення-відновлення тощо.

Невідома речовина може бути твердою, рідкою або газуватою. Із сухими речовинами виконують пірохімічні реакції ― проби забарвлення „ перлів ”. Для цього на платиновій дротинці стоплюють зразок речовини з бурою Na₂B₄O₇•10H₂O в полумʼї пальника і виявляють характерне забарвлення. Крім того, досліджують забарвлення полумʼя під час внесення в нього невідомої речовини, наприклад, йони Na⁺ забарвлюють полум’я у жовтий колір, йони K⁺― у фіолетовий. Такий метод аналізу називають „сухим”. Його широко використовують у польових умовах, тобто за відсутності обладнаної хімічної лабораторії.

Багато реакцій у розчинах супроводжуються видимими змінами ─ утворенням або розчиненням осаду, утворенням кристалів певної форми, зміною забарвлення розчину, виділенням газів тощо. Відповідно до цього розрізняють реакції осадження, кольорові, екстракційні, мікрокристалічні та газоутворювальні, які можна виконати в пробірках (пробірковий метод). Для виконання аналітичної реакції краплинним методомберуть по кілька крапель досліджуваного розчину і реактиву, наносять їх на смужку фільтрувального паперу або на годинникове скло і спостерігають аналітичний ефект. Для виявлення деяких йонів використовують реакції, в результаті яких утворюються кристали певної форми. Такий метод аналізу називають мікрокристалоскопічним. Спостереження за формою кристалів ведуть за допомогою мікроскопа або лупи. Якщо аналізують тверді матеріали, наприклад металеві вироби, то використовують безошурковий метод. Для цього краплю розчинника наносять на досліджуваний матеріал. Коли реакція розчинення відбудеться, утворений розчин змивають і виконують аналіз. Безошурковий і краплинний методи аналізу розробив український хімік М.О. Тананаєв.

Фізичні методи ґрунтуються на спостереженні різних фізичних властивостей досліджуваної речовини. Так, спектральні методи засновані на дослідженні спектрів поглинання або випромінювання речовини, яку аналізують. Якщо речовину виявляють за її здатністю світитися в ультрафіолетовому випромінюванні, такий метод називають люмінесцентним. До фізичних методів відносяться також рентгеноспектральний, радіометричний та ін.. Ці методи, як правило, не потребують проведення хімічної реакції.

Фізико-хімічні методи засновані на вимірюванні певних фізичних властивостей речовин у процесі хімічної реакції. До них відносяться спектрофотометрію, полярографію, хроматографіюта інші.

Утім, поділ методів на фізико-хімічні й фізичні є певною мірою умовними. Якщо оптичні методи ― фотометричний, спектрофотометричний або люмінесцентний ― застосовують без попереднього проведення хімічних реакцій ( комплексоутворення, окиснення-відновлення тощо), то їх можна віднести до фізичних методів аналізу.

Залежно від маси наважки досліджуваного зразка методи якісного аналізу поділяють на макро-, мікро- і напівмікрометоди; у першому випадку для аналізу беруть 0,1─1,0 г, у другому ― менш як 0,01 г речовини. Проміжний метод аналізу називають напівмікрометодом, ним переважно користуються в хімічних і біохімічних лабораторіях. Існує також ультрамікрометод, за якого для аналізу беруть дуже малу кількість речовини, а зовнішній ефект реакції спостерігають під мікроскопом.

Аналітична група ― це така група катіонів, яка з певним реактивом дає подібні аналітичні реакції. Існує класифікацій катіонів на аналітичні групи.

Кислотно-основна класифікація ґрунтується на різній розчинності у воді хлоридів, сульфатів металів, а також на відмінності у властивостях їхніх гідроксидів (табл.1).

Таблиця 1.Розподіл катіонів на аналітичні групи за кислотно-основною класифікацією.

В подальшому ми будемо вивчати і користуватися кислотно-лужною системою якісного аналізу катіонів.

Переваги кислотно-основної системи:

- по-перше аналітичні групи катіонів цієї системи близькі до природних груп хімічних елементів у періодичній системі Д.І. Мендєлєєва;

- її практичне застосування не потребує багато часу;

- в цій системі катіонів не використовуються шкідливі реактиви (H₂S та його похідні).

Сульфідна класифікація, яку ще широко використовують на практиці, ґрунтується на розчинності карбонатів і сульфідів металів у воді й кислотах. Аналіз катіонів із застосуванням цього методу має істотні недоліки, найголовнішим з яких є робота з сірководнем H₂S , який є токсичним.

Аміачно-фосфатна класифікація ґрунтується на використанні різної розчинності фосфатів металів у воді, кислотах (сильних і слабких), лугах та водному розчині амоніаку.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Сформулюйте перелік організаційно-структурних ланок підприємства.	\|	Загальна характеристика

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.