Систематичний хід аналізу суміші катіонів 4-6 груп Хід аналізу дрібним методом

При дослідженні катіонів четвертої, п’ятої та шостої аналітичних груп можна застосовувати дробний хід аналізу, так як кожний з них може бути виявлений з окремих проб у присутності всіх інших катіонів.

Катіон Fe²⁺ можна відкрити розчином K₃[Fe(CN)₆] у кислому середовищі.

Катіон Fe³⁺ можна виявити розчином K₄[Fe(CN)₆] у кислому середовищі.

Катіон Al³⁺ відкривають за допомогою алюмінону. У пробірку візьміть 3-4 краплі аналізованого розчину, додайте 3-4 краплі 2н розчину оцтової кислоти і 2-4 краплі 0,1-процентного розчину алюмінону. Пробірку вміщують на водяну баню, нагрівають, добре перемішують і додають по краплям 2н розчину аміаку, а потім вносять 2-3 краплини 2н розчину карбонату амонію. За наявності катіону Al³⁺ розчин забарвлюється у червоний колір або з’являється осад.

Катіони Cr³⁺ відкривають окисленням їх до H₂CrO₆. у пробірку вміщують 3-4 краплі досліджуваного розчину, приливають 5-7 краплин 2н розчину гідроксиду калію і 3-4 краплі 3-процентного розчину перекису водню і нагрівають на водяній бані, доки зелене забарвлення не перейде у жовте.

Половину розчину переносять у іншу пробірку, охолоджують, додають 2н розчин азотної кислоти до кислої реакції на лакмус, знову додають 2 краплі Н₂О₂, 5 крапель етеру. Утворення синього кільця на поверхні суміші вказує на наявність катіону Cr³⁺.

Катіон Zn²⁺ відкривають за допомогою дитизону. У фарфорову чашку наливають 2-3 краплини досліджуваного розчину, 1 мл суміші оцтової кислоти та ацетату натрію), 4-5 крапель 1н. розчину тіосульфату натрію і додають 1 мл розчину дитизону у хлороформі або СС1₄, знову перемішують. За наявності катіону Zn²⁺ шар розчинника забарвлюється у червоний колір.

Катіон Mn²⁺ визначається реакцією окислення до іону MnO₄^-.

Катіон Mg²⁺ зручно відкривати за допомогою магнезону. На предметне скло наносять 2-3 краплі аналізованого розчину і одну краплю реактиву. За наявності катіону Mg²⁺ з’являється осад або посиніння розчину. Якщо суміш забарвлюється у жовтий колір, то слід додати 2-3 краплі розчину гідроксиду натрію.

Визначення катіону Ві³⁺. У пробірку вміщують 6 крапель аналізованого розчину, додають 5-7 крапель розчину сульфатної кислоти, кидають 2-3 кристали тіосульфату натрію, нагрівають на киплячій водяній бані 4-5 хвилин. Осад обробляють 10 краплями розведеної азотної кислоти і знову центрифугують. У центрифугаті визначають катіон Ві³⁺ будь-якою характерної реакцією.

Катіон Со²⁺ легко виявляється крапельним методом на фільтрувальному папері концентрованим розчином роданіду амонію.

Катіон Ni²⁺ можна виявити реакцією Чугуєва.

Відкриття катіону Cd²⁺. У пробірку наливають 2-3 краплі досліджуваного розчину, додають 3-4 краплі 2н розчину сульфатної кислоти, додають 1-2 кристали тіосульфату натрію, тримають 5 хвилин на киплячій водяній бані та центрифугують. Потім на смужку фільтрувального паперу наносять 2-3 краплі центрифуга ту і тримають над склянкою із сірководневою водою. Поява жовтого забарвлення вказує на наявність катіону Cd²⁺.

Катіон Cu²⁺ відкривають дією розчину аміаку.

Катіон Hg²⁺ можна виявити реакцією з KI або SnCl₂ у присутності аніліну.

Схема систематичного ходу аналізу катіонів четвертої, п’ятої

та шостої аналітичних груп

1. Відкривають із окремих проб іони Fe2+,Fe3+
2. До суміші катіонів четвертої – шостої аналітичних груп добавляють NaOH до лужної реакції (рН=10–12), розчин H2O2, нагрівають і центрифугують (фільтрують)
3. Осад (І): гідроксиди катіонів п’ятої і шостої аналітичних груп розчиняють у HNO3 при нагріванні, додають розчин аміаку i NH4Cl, перемішують, нагрівають і центрифугують (фільтрують)	4.Ценрифугат (фільтрат (І)) CrO42-, AsO43-, ZnO22-, AlO-2, SnO32- нейтралізують HCl (рН=5–6) і аналізують на присутність катіонів четвертої аналітичної групи
5. Осад(ІІ): гідроксиди катіонів п’ятої аналітичної групи. Аналізують за систематичним ходом аналізу катіонів п’ятої аналітичної групи.	6. Центрифугат (ІІ): катіони шостої аналітичної групи у вигляді аміакатів, катіон Mg2+ . Катіон Mg2+ виявляють в окремій пробі характерними реакціями. Центрифугат нейтралізують до рН = 3–4 і виявляють катіони шостої аналітичної групи

Із окремих порцій розчину суміші катіонів спочатку виявляють катіони Fe²⁺, Fe³⁺. Катіон Fe²⁺ виявляють за допомогою K₃[Fe(CN)₆], катіон Fe³⁺- за допомогою K₄[Fe(CN)₆].

Якщо досліджуваний розчин містить осад, то його перемішують, відбирають 1,5 мл суміші в пробірку, добавляють 7 – 8 крапель 2 н. розчину азотної кислоти, перемішують ще раз і нагрівають на водяній бані протягом 4 – 5 хв. Якщо осад не чорного кольору, то його відфільтровують, промивають на фільтрі розведеною азотною кислотою і на фільтр добавляють кілька крапель сірководневої воді. У присутності Sb (III) осад забарвлюється в оранжево-червоний колір. Якщо після нагрівання осад стає чорним або темно-синім, то крім Sb (III) можуть бути присутні відновлені бісмут і ртуть. У цьому разі осад переносять у пробірку, розчиняють у 5 – 6 краплях концентрованої азотної кислоти, розводять 0,5 мл дистильованої води і відкривають Sb (III), Sb (V), Hg²⁺, Bi³⁺ характерними реакціями.

У тому випадку, коли осад повністю розчиняється в розведеній азотній кислоті, відразу відокремлюють четверту аналітичну групу катіонів. Для цього до розчину, що містить суміш катіонів четвертої, п’ятої аналітичних груп, добавляють краплями розчин йодного лугу до лужної реакції (рН = 9 – 10), 5 – 6 крапель пероксиду водню, потім знову їдкого лугу до рН = 10 – 12. Суміш нагрівають на водяній бані 2 – 3 хв і центрифугують. В осаді (І) залишаються гідроксиди катіонів п’ятої і шостої аналітичних груп, у фільтраті (І) – катіони четвертої аналітичної групи.

Фільтрат (І), що містить катіони четвертої аналітичної групи, нейтралізують соляною кислотою (рН = 3-4) і аналізують, як це описано в ході систематичного аналізу катіонів четвертої аналітичної групи.

Для розділення катіонів п’ятої і шостої аналітичних груп осад (І) розчиняють в азотній кислоті, нагрівають і добавляють надлишок 25%-ного розчину аміаку та кілька кристалів хлориду амонію. Суміш перемішують, знову нагрівають на водяній бані і центрифугують. В осаді (ІІ) залишаються гідроксиди катіонів п’ятої аналітичної групи, його розчиняють у соляній кислоті і аналізують, як описано в систематичному ході аналізу катіонів п’ятої аналітичної групи.

У центрифугаті (ІІ) залишились катіони шостої аналітичної групи у вигляді аміакатів і катіонів Mg²⁺, який виявляють в окремій пробі. Центрифугат (ІІ) нейтралізують соляною кислотою і аналізують, як описано в ході аналізу катіонів шостої аналітичної групи.