6.8.2. Попередні дослідження

Оцінювання рН досліджуваного розчину.

За допомогою універсального індикаторного паперу оцінюють рН розчину. Якщо досліджуваний розчин достатньо кислий (рН2), то в ньому не можуть бути присутніми аніони летких і нестійких кислот – CO₃^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, NO₂^-.

Крім того, в кислому середовищі не може бути одночасно пара аніонів NO₂^- і I^-.

Якщо середовище лужне, то в розчині можуть бути окремо чи сумісно аніони CO₃^2-, PO₄^3-, а також всі інші аніони.

Проба на аніони летких кислот.

В пробірку вносять 3-5 кр. досліджуваного розчину, додають 8-10 кр. 1 М H₂SO₄ і перемішують. Якщо видимих змін немає, то її нагрівають і спостерігають за можливими змінами:

Виділення газів свідчить про наявність в розчині одного чи декількох аніонів: CO₃^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, NO₂^-, S^2-. За запахом і забарвленням газу констатують присутність таких аніонів: NO₂^- (NО₂ – коричневий газ), SO₃^2-, S₂O₃^2- (SО₂ – газ з запахом сірки, що горить), S^2- (Н₂S – газ з запахом зіпсутих яєць). Якщо газ не виділяється, то вищенаведені аніони відсутні.

Проба на присутність аніонів-відновників.

До 3 кр. досліджуваного розчину додають 1 кр. 2 М NaOH і 1-2 кр. розведеного розчину KMnO₄. За відсутності осаду розчин нагрівають на водяній “бані” впродовж 1 хв. Якщо випадає коричневий осад MnO(OH)₂, то присутні аніони-відновники (SO₃^2-, S₂O₃^2-, I^-, SCN^- і ін.)

Якщо виявлено аніони-відновники, то до другої порції розчину додають 1 М H₂SO₄ до кислої реакції і краплями розчин I₂. Знебарвлення розчину свідчить про наявність аніонів S₂O₃^2-, SO₃^2-.

Проба на присутність аніонів-окисників.

До 2-3 кр. досліджуваного розчину, підкисленого 1 М H₂SO₄, додають 3-5 кр. бензолу чи хлороформу і 1-2 кр. розчину KI. Розчин струшують. Поява фіолетового забарвлення органічного шару свідчить про присутність NO₂^-.

Проба на аніони І групи.

До 2 кр. нейтрального чи слабколужного (рН~7-9) досліджуваного розчину додають 2-3 кр. розчину BaCl₂. Якщо утворюється осад, то присутні аніони І групи. В осаді можуть бути BaSO₄, BaSO₃, BaS₂O₃, Ba₃(PO₄)₂, BaCO₃, BaF₂, Ba[B(OН)₄]₂, BaSiO₃.

Проба на аніони ІІ групи.

До 2-3 кр. досліджуваного розчину додають 2-3 кр. розчину AgNO₃. Якщо утворюється осад, то додають 2-3 кр. розчину HNO₃. Якщо осад не розчиняється, то можлива присутність солей AgCl, AgBr, AgI, AgSCN, Ag₂S (останній утворюється при розкладі в кислому середовищі Ag(S₂O₃)₂^3- – продукту взаємодії Ag⁺ з S₂O₃^2-).

6.8.3. Виявлення деяких аніонів порційним способом

Виявлення SO₃^2-, S₂O₃^2-, SO₄^2-.

Додають розчин I₂ до досліджуваного розчину. Якщо одержують позитивний результат, то в окремих порціях розчину виявляють аніони SO₃^2-, S₂O₃^2- і SO₄^2-, як описано в 6.2.3–6.2.5. Якщо проба з I₂ дає негативний результат, то в окремій порції розчину виявляють SO₄^2- дією BaCl₂, додаючи 1 М HCl.

Виявлення CO₃^2-.

За відсутності іонів SO₃^2-, S₂O₃^2- 5-8 кр. досліджуваного розчину поміщають в склянку (пробірку) приладу для виявлення СО₂, додають надлишок 1 М розчину HCl, швидко закривають посудину корком з піпеткою, заповненою прозорою баритовою водою (насичений розчин Ba(OH)₂). Помутніння останньої свідчить про наявність іону CO₃^2-.

Якщо в розчині виявлено іони SO₃^2-, S₂O₃^2- чи один з них, то їх окиснюють 5-6 кр. 3%-вого розчину Н₂О₂ і тоді виявляють CO₃^2-.

Виявлення PO₄^3-.

Фосфат-іон виявляють за допомогою молібденової рідини. Для цього 2 кр. досліджуваного розчину нагрівають з 4 кр. 6М HNO₃ впродовж декількох хвилин. Далі до одержаного розчину додають надлишок молібденової рідини, нагріваючи до 40-50 С. Якщо осад не випадає, то додають декілька кристаликів NH₄NO₃ і залишають на 3-5 хв. Утворення жовтого осаду (NH₄)₃[P(Mo₃O₁₀)₄] свідчить про наявність PO₄^3--іона.

Виявлення B(OН)₄^-.

У фарфоровому тиглику випаровують до сухого стану 5-8 кр. досліджуваного розчину, охолоджують тигель і обережно додають декілька крапель концентрованої H₂SO₄. Після цього додають ще декілька крапель етилового (чи метилового) спирту і запалюють. Зелений колір країв полум’я свідчить про наявність в досліджуваному розчині В(ІІІ).

Виявлення NO₂^-.

Іон NO₂^- виявляють за допомогою реагенту Гріса, для чого до краплі нейтрального чи оцтовокислого досліджуваного розчину (рН 4-7) на предметному скельці додають крупинку реагенту Гріса (за відсутності сухого препарату додають по 1 кр. розчину сульфанілової кислоти та 1-нафтиламіну). Якщо присутній NO₂^--іон, то відразу ж чи через деякий час з’являється червоне забарвлення.

Іон NO₂^- можна виявити і за допомогою KI в середовищі 2 М СН₃СООН (див. попередні проби).

Виявлення NO₃^-.

За відсутності NO₂^- та інших окисників іон NO₃^- виявляють дією дифеніламіну, для чого на чисте і сухе предметне скельце наносять 2-3 кр. розчину дифеніламіну в концентрованій H₂SO₄ і обережно на кінчику скляної палички трошки досліджуваного розчину, перемішуючи суміш. За наявності іона NO₃^- розчин синіє. Великі кількості I^- заважають виявленню.

Крім того, іон NO₃^- можна виявити після відновлення його до NO₂^- металічним цинком в середовищі 2 М розчину СН₃СООН. Іон NO₂^- після цього виявляють реагентом Гріса.

Якщо відсутній іон SCN^-, то NO₃^- можна виявити після відновлення його до аміаку. Попередньо видаляють іон NH₄⁺ нагріванням розчину з надлишком NaOH і випаровуванням майже до сухого стану. Далі відновлюють NO₃^- до NH₃ металічним алюмінієм чи магнієм (6.7.1).

Для виявлення NO₃^- за наявності в розчині іону NO₂^- видаляють NO₂^- одним із способів, що наведені в 6.7.2. Після цього виявляють NO₃^--іон.

Виявлення СН₃СОО^-.

Приблизно 1 мл досліджуваного розчину випаровують у фарфоровому тиглі до сухого стану, охолоджують, додають декілька кристаликів NaHSO₄ чи КHSO₄ і суміш розтирають товстою скляною паличкою. Поява запаху оцту свідчить про присутність іону СН₃СОО^-.

До сухого залишку у тиглі додають 3-5 кр. етилового спирту і 3-5 кр. концентрованої H₂SO₄, перемішують. Приємний запах етилацетату підтверджує наявність в розчині іона СН₃СОО^-.