
- •1. Вступ
- •1.1. Правила роботи в лабораторії аналітичної хімії
- •1.2. Зміст практикуму та звітність про виконання робіт
- •2. Засоби для якісного напівмікроаналізу
- •2.1. Індивідуальне робоче місце та засоби загального користування
- •2.2. Посуд та інші вироби зі скла та фарфору
- •3. Операції напівмікроаналізу
- •3.1. Оцінювання і регулювання рН середовища
- •3.2. Нагрівання розчинів
- •3.3. Ідентифікація та виявлення іонів "мокрим" способом
- •3.4. Осадження та подальше розділення фаз
- •4. Окремі методи аналізу
- •4.1. Мікрокристалоскопічний аналіз
- •4.2. Крапельний аналіз
- •4.3. Виявлення за забарвленням полум’я
- •5. Аналіз катіонів
- •5.1. Аналітична класифікація катіонів
- •5.2.1. Характеристика групи
- •5.2.5. Аналіз суміші катіонів першої групи
- •5.3.1. Характеристика групи
- •5.3.2. Реакції з гідрофосфатом амонію (nh4)2нрo4 – основним груповим реагентом
- •5.3.3. Загальні реакції
- •5.3.14. Аналіз суміші катіонів другої аналітичної групи
- •5.3.15. Аналіз суміші катіонів першої та другої аналітичних груп
- •5.4.1. Характеристика групи
- •5.4.2. Реакції з груповим реагентом – гідрофосфатом амонію (nh4)2hpo4
- •5.4.3. Загальні реакції
- •5.4.10. Аналіз суміші катіонів третьої аналітичної групи
- •5.4.11. Аналіз суміші катіонів першої – третьої аналітичних груп
- •5.5. Методи ідентифікації та виявлення іонів четвертої аналітичної групи (Sn(II), Sn(IV), As(III), As(V), Sb(III), Sb(V))
- •5.5.1. Характеристика групи
- •5.5.2. Реакції з нітратною кислотою (груповим реагентом)
- •5.5.3. Загальні реакції
- •5.5.4. Методи ідентифікації арсеніт-іона AsO33-
- •5.5.5. Методи ідентифікації арсенат-іона AsO43-
- •5.5.6. Спільні методи ідентифікації арсеніт- і арсенат-іонів
- •5.5.7. Методи ідентифікації іонів Sb(III) I Sb(V)
- •5.5.8. Методи ідентифікації іонів Sn(II) I Sn(IV)
- •5.5.9. Аналіз суміші іонів четвертої аналітичної групи
- •5.6.1. Характеристика групи
- •5.6.2. Реакції з хлоридною кислотою
- •5.6.3. Загальні реакції
- •5.6.7. Аналіз суміші катіонів п’ятої аналітичної групи
- •6. Аналіз аніонів
- •6.1. Аналітична класифікація аніонів
- •6.2. Методи ідентифікації та виявлення аніонів першої аналітичної групи (co32-, so42-, so32-, s2o32-, po43-, b(oн)4-, SiO32-, f- і ін.)
- •6.2.1. Загальні реакції аніонів першої групи
- •6.2.2. Методи ідентифікації іона co32-
- •6.2.3. Методи ідентифікації іона so42-
- •6.2.4. Методи ідентифікації іона so32-
- •6.2.5. Методи ідентифікації іона s2o32-
- •6.2.6. Методи ідентифікації іона po43-
- •6.2.7. Методи ідентифікації іона b(oн)4-
- •6.2.8. Методи ідентифікації іона SiO32-
- •6.2.9. Методи ідентифікації іона f-
- •6.3. Аналіз суміші po43-, AsO33-, AsO43--іонів
- •6.3.1. Відокремлення po43-, AsO43- від AsO33--іона
- •6.4.1. Методи ідентифікації іонів Cl-
- •6.4.2. Методи ідентифікації іона Br-
- •6.4.3. Методи ідентифікації іона I-
- •6.4.4. Методи ідентифікації іона s2-
- •6.4.5. Методи ідентифікації іона scn-
- •6.5. Аналіз суміші аніонів so42-, so32-, s2o32- I s2-
- •6.5.1. Виявлення і відокремлення s2-
- •6.5.2. Виявлення s2o32-
- •6.5.3. Відокремлення і виявлення so42- та so32-
- •6.6. Аналіз суміші аніонів Cl-, Br-, I-, scn- і s2-
- •6.6.1. Попередні дослідження
- •6.6.2. Відокремлення іонів s2-
- •6.6.3. Осадження аніонів Cl-, Br-, I-, scn-
- •6.6.4. Відокремлення іонів Cl- від Br-, I-, scn-
- •6.6.5. Відокремлення іона Br- від I-, scn-
- •6.6.6. Розчинення осадів AgI та AgScn і виявлення іонів I- і scn-
- •6.7. Третя аналітична група аніонів (no3-, no2-, сн3соо- та ін.)
- •6.7.1. Методи ідентифікації іонів no3-
- •6.7.2. Методи ідентифікації іонів no2-
- •6.7.3. Методи ідентифікації іона сн3соо-
- •6.8. Аналіз суміші аніонів і-ііі груп
- •6.8.1. Систематичний хід аналізу суміші аніонів і–ііі груп
- •6.8.2. Попередні дослідження
- •6.8.3. Виявлення деяких аніонів порційним способом
- •6.9. Систематичний аналіз суміші аніонів і-ііі груп
- •6.9.1. Виявлення катіонів важких металів
- •6.9.2. Відокремлення катіонів важких металів осадженням карбонатом натрію
- •7 Аналіз об’єктів
- •7.1. Аналіз штучної суміші твердих речовин (солей чи оксидів)
- •7.1.1. Попередні дослідження
- •7.1.2. Розчинення зразка
- •7.1.3. Виявлення катіонів
- •7.1.4. Систематичний аналіз
- •7.2. Аналіз сплавів
- •Література
3.3. Ідентифікація та виявлення іонів "мокрим" способом
Для якісного аналізу "мокрим" способом ("мокрий" аналіз) використовують реакції в розчинах з утворенням розчинних кольорових сполук, осадів чи газів з характерними властивостями. Аналіз, здебільшого, виконують у пробірках місткістю 2-4 мл, які повинні бути особливо чистими. Кожен розчин дозують крапельною піпеткою, не торкаючись нею стінок. Кількості окремих реагентів і послідовність змішування повинні строго відповідати методиці аналізу. При дозуванні реагентів суміш старанно перемішують, якщо потрібно, нагрівають на водяній “бані”. Для прискорення випадання кристалічного осаду внутрішні стінки пробірки легко потирають скляною паличкою.
Інколи при аналізі суміші іонів чи речовин негативний результат ідентифікації іона може видаватися сумнівним. Тому спочатку треба перевірити чистоту посуду і реагентів, правильність виконання методики, використовуючи чистий розчин цього ж іона. Якщо при цьому результат буде позитивним, то вважають правильним виконання ідентифікації іона і в об’єкті аналізу. Однак негативний результат виявлення іона в суміші невідомого складу часто є наслідком його втрати в операціях попереднього розділення. У таких сумнівних ситуаціях паралельно з аналізом об’єкта відпрацьовують, крім ідентифікації окремих іонів, ще і розділення їхніх сумішей, використовуючи штучні суміші відповідного складу, які виготовляють власноруч.
Надійність аналізу підвищує також використання контрольних розчинів з додаванням того іона, який не виявлено. Для цього до частини (аліквоти) розчину, який аналізують, додають 1-2 кр. чистого розчину іона і в такій суміші (контрольній) ідентифікують цей іон. Якщо одержано позитивний результат, то вважають, що матриця (основа) об’єкта аналізу не заважає виявленню, а попередні розділення, за умови, що їх виконано і з контрольним розчином, не ведуть до втрати іона. Отже, початково одержаний негативний результат є правильним.
3.4. Осадження та подальше розділення фаз
Осадження. Осадження у напівмікроаналізі проводять тільки у центрифужних пробірках. У пробірку вносять зазначену у методиці кількість крапель аналізованого розчину і реагента, потім все разом ретельно перемішують скляною паличкою. Якщо осад здатний до колоїдоутворення, то для кращої коагуляції його продовжують нагрівати на водяній “бані” ще деякий час після осадження.
Центрифугування. Пробірку, в якій є проба з каламутним розчином, вставляють у гільзу радіальної центрифуги, зрівноважують іншою пробіркою такої самої маси. Вмикають центрифугу і центрифугують осад. Для якісного розділення фаз достатньо центрифугувати 1-3 хв.
Перевірка повноти осадження. При розділенні осадженням обов’язково контролюють повноту осадження. Це здійснюють так: до прозорого центрифугату, не відокремлюючи його від осаду, по стінках пробірки додають краплю реагента-осаджувача. Стараються при цьому уникнути перемішування розчину. Якщо центрифугат залишається прозорим, то це свідчить про повне осадження. В іншому разі до нього додають ще декілька крапель осаджувача, перемішують скляною паличкою вміст пробірки, і якщо потрібно, то нагрівають. Знову центрифугують і повторно перевіряють повноту осадження.
Відокремлення розчину від осаду. Центрифугат після центрифугування переносять піпеткою в іншу пробірку чи посудину так, щоб не забруднити його частинками осаду. На це звертають особливу увагу в тих випадках, коли його надалі потрібно буде використовувати.
Центрифугат відбирають піпеткою з довгим звуженим кінцем, стискаючи її гумовий ковпачок перед зануренням у розчин. При цьому не доторкуються кінцем піпетки до осаду на дні пробірки. Набраний піпеткою центрифугат переносять в іншу посудину. Припиняють відбір тоді, коли вже далі не можна відбирати його так, щоб не скаламутити і не захопити осаду. Не потрібно відбирати центрифугат повністю, бо осад надалі промивають, щоб очистити його. Якщо відібраний центрифугат не зовсім прозорий, то його переносять знову у цю ж центрифужну пробірку з осадом або у чисту пробірку і повторно центрифугують. Для подальших досліджень завжди використовують тільки прозорий центрифугат (не забруднений частинками осаду).
Коли основну частину центрифугату вже відібрано піпеткою, то залишок його поблизу осаду зручно відбирати капілярною трубкою з довгим звуженим кінцем і відкритим верхнім отвором (без ковпачка). Для цього дещо нахиляють (повільно!) центрифужну пробірку і занурюють таку трубку в розчин. Трубка сама заповнюється центрифугатом (дія капілярних сил). Закривають верхній отвір трубки вказівним пальцем і переносять рідину в іншу посудину.
Промивання осаду. Після відокремлення центрифугату осад обов’язково промивають. Промивною рідиною може бути дистилят з невеликою кількістю розчину осаджувача. Це зменшує розчинність осаду під час промивання. В окремих випадках для промивання беруть чистий дистилят. Склад промивної рідини завжди вказують у методиці аналізу.
Промивну рідину наливають у пробірку з осадом порціями по 1-1,5 мл (краплями!) і ретельно перемішують скляною паличкою. Без цього промивання не буде ефективним. Одержану суміш центрифугують, а потім центрифугат відкидають. Кристалічні осади достатньо промити двічі, аморфні промивають багаторазово. Якість промивання можна контролювати, виявляючи можливі забруднювачі у промивних водах після їхнього відокремлення від осаду.
Часто осади промивають гарячою рідиною. Для цього в пробірку додають ненагріту промивну рідину, добре перемішують її з осадом, а потім все разом нагрівають на водяній “бані” впродовж 1 хв. Далі роблять так, як описано вище. Такий спосіб в умовах напівмікроаналізу є кращим за той, у якому використовують попередньо нагріту промивну рідину, а після змішування вже не нагрівають суміш у центрифужній пробірці.
Промитий осад переважно розчиняють у центрифужній пробірці, де його одержано. Додають реагент для розчинення, перемішуючи його з осадом скляною паличкою і якщо потрібно, то нагрівають. Якщо для розчинення осаду потрібне тривале нагрівання, значне випаровування чи навіть випаровування до "вологих" солей, то осад попередньо вимивають із пробірки цим же реагентом у фарфорову чашку чи тигель і постійно перемішують скляною паличкою під час розчинення.