Особенности анализа катионов VI группы

При проведении анализа необходимо учитывать следующие обстоятельства:

а) присутствие катиона аммония мешает обнаружению калия и натрия при использовании KH₂SbO₄;

б) при определении ионов K⁺ и Na⁺ реакции необходимо проводить в нейтральной или слабокислой среде.

В связи с этим наличие NH₄⁺ должно быть определено прежде, чем приступают к определению K⁺ и Na⁺. Для обнаружения иона аммония используют специфическую реакцию выделения аммиака при действии щелочей (с. 52 , №1) или с реактивом Несслера (с.52-53, №2).

Анализ проводят в следующей последовательности:

1. Проверяют наличие NH₄⁺.

2. Проверяют реакцию среды.

Возможны следующие варианты:

1. Катион NH₄⁺ присутствует.

Перед определением K⁺ и Na⁺ ион аммония необходимо удалить. Для этого в фарфоровую чашку помещают 15-20 капель задачи, добавляют 5-6 капель 2 М раствора НС1, выпаривают на спиртовке и прокаливают до прекращения выделения белого "дыма" (образующийся NH₄Cl при нагревании разлагается с выделением газообразного NH₃ и НСl, которые в холодной зоне вновь соединяются с образованием мелких кристалликов):

NH₄Cl NH₃↑ + НС1↑ NH₄Cl (белый "дым")

Чашку охлаждают, содержимое растворяют в 5-6 каплях дистиллированной воды. С 1-2 каплями полученного раствора проверяют полноту удаления NH₄⁺ с реактивом Несслера. Если NH₄⁺ удален не полностью, операцию повторяют. Убедившись в полном отсутствии NH₄⁺, определяют наличие K⁺ и Na⁺.

2. Катион NH₄⁺ отсутствует.

В данном случае возможны три варианта:

а) реакция среды – щелочная; б) – кислая; в) – нейтральная.

а) В фарфоровую чашку помещают 15-20 капель задачи, добавляют 2 М HCl до кислой реакции среды (по индикаторной бумажке) и выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 5-6 каплях дистиллированной воды и определяют наличие K⁺ и Na⁺ с помощью характерных реакций.

б). Задачу (15-20 капель) выпаривают в фарфоровой чашке, растворяют в дистиллированной воде и определяют K⁺ и Na⁺.

в) Определение K⁺ и Na⁺ проводят без предварительной подготовки пробы.

При анализе водного раствора, содержащего катионы всех 6 аналитических групп, последовательность операций сохраняется. Однако после определения наличия аммиака необходимо провести дополнительную обработку задачи соответственно карбонатом натрия при определении K⁺ и карбонатом калия при определении Na⁺ с целью осаждения мешающих элементов в виде карбонатов. При этом растворы карбонатов должны быть достаточно концентрированными (насыщенными) для полноты осаждения.

Выполнение определения. К 2-4 каплям исследуемого раствора добавляют насыщенный раствор K₂CO₃ до щелочной реакции (до красной окраски фенолфталеина или по индикаторной бумаге). Перемешивают, отделяют осадок центрифугированием. В центрифугате после подкисления 2 М CH₃COOH до рН 4-6 открывают Na⁺ с KH₂SbO₄

Аналогично из отдельной порции исходного раствора, обработав исследуемый раствор насыщенным раствором Na₂CO₃, открывают K⁺ микрокристаллоскопической реакцией с Na₃[Co(NO₂)₆] или с Na₂Pb[Cu(NO₂)₆] (с.50., №№1,2).