Анализ смеси катионов третьей аналитической группы:

Са²⁺,Sr²⁺,Вa²⁺

Пусть для анализа взят раствор, содержащий смесь растворимых солей катионов третьей группы. Требуется разделить эти катионы и открыть каждый из них.

Схема анализа состоит в следующем. Вначале открывают и отделяют катионы бария в виде хромата бария ВаСгО₄ в присутствии ацетат-ионов. Катионы кальция и стронция в этих условиях осадки хроматов не образуют.

В отдельных пробах раствора, оставшегося после отделения катионов бария, открывают катионы стронция (реакцией с гипсовой водой — насыщенным водным раствором сульфата кальция) и кальция (реакциями с гексацианоферратом(П) калия и с оксалатом аммония ((NН₄)₂С₂О₄)

При необходимости разделяют также катионы кальция и стронция, прибавляя к раствору, содержащему эти катионы, раствор сульфата аммония. В осадок выпадает сульфат стронция SrSO₄, а катионы кальция остаются в растворе, связываясь в растворимый комплекс [Ca(SO₄)₂]^2-. Осадок сульфата стронция отделяют от раствора центрифугированием и открывают в нем (после перевода сульфата в карбонат стронция кипячением с содой с последующим растворением осадка в уксусной кислоте) катионы стронция, а в растворе — катионы кальция.

Открытие и удаление катионов бария Ва²⁺.

К 5—7 каплям анализируемого раствора прибавляют 5 капель раствора дихромата калия К₂Сг₂О₇ и столько же капель раствора ацетата натрия

CH₃COONa. В присутствии катионов бария выпадает желтый кристаллический осадок хромата бария ВаСгО₄.

Если таким путем доказано наличие в растворе катионов бария, то их удаляют из всего раствора, прибавляя ацетат натрия и избыток дихромата калия до полного осаждения хромата бария (до тех пор, пока при прибавлении очередной капли раствора дихромата калия не будет наблюдаться образование мути ВаСгО₄). Удаление катионов бария проводят для того, чтобы устранить их мешающее действие при последующем открытии катионов кальция и стронция.

Удаление дихромат-ионов.

После осаждения хромата бария смесь центрифугируют и отделяют раствор от осадка. В растворе могут содержаться катионы кальция и стронция. В нем же присутствуют и дихромат-ионы, введенные на предыдущей стадии анализа. Дня отделения катионов кальция и стронция от дихромат-ионов к раствору прибавляют раствор карбоната натрия до перехода окраски из желто-оранжевой в желтую. При этом выпадает осадок карбонатов кальция и стронция, который отделяют от раствора центрифугированием. Осадок карбонатов промывают дистиллированной водой и обрабатывают водным 2 моль/л раствором уксусной кислоты до его полного растворения.

Открытие катионов стронция Sr²⁺ .

Катионы стронция открывают и отдельной порции раствора реакцией с гипсовой водой при нагревании Для этого к небольшому объему раствора прибавляют несколько капель гипсовой воды, нагревают на водяной бане и оставляют на несколько минут. Появление белого осадка сульфата стронция (помутнение раствора) указывает на присутствие катионов стронция в растворе.

Открытие катионов кальция Са²⁺.

Если катионы стронция присутствуют в растворе, то катионы кальция открывают реакцией с гексацианоферратом(П) калия K₄[Fe(CN)₆] в присутствии хлорида аммония NH₄Cl - образуется белый осадок гексацианоферрата(П) аммония и кальция (NН₄)₂Са[Fе(СN)₆]. Катионы стронция не мешают открытию катионам кальция с помощью этой реакции. Если же катионы стронция отсутствуют в растворе, то катионы кальция открывают также и реакцией с оксалатом аммония (NН₄)₂С₂О₄ — образуется белый осадок оксалата кальции СаС₂О₄, нерастворимый в уксусной кислоте.

Катионы стронция и бария мешают открытию катионов кальция этой реакцией, поскольку также образуют белые осадки оксалатов стронции SrC₂O₄ и бария ВаС₂О₄ (первый из них частично растворим в уксусной кислоте, второй — растворяется в ней при нагревании).