54

Часть вторая

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ КАТИОНОВ И АНИОНОВ

Раздел 8

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА

8.1. Методы качественного анализа

Основной задачей качественного анализа является идентификация (выявление) атомов, ионов или молекул, которые содержатся в исследуемом образце. Это можно сделать как с помощью химических реакций (качественных реакций), так и за физическими свойствами частичек. Поэтому методы качественного анализа разделяют на химические, физические и физико-химические.

Химические методы основываются на проведении разных химических реакций - осаждение, комплексообразования, окиснення-восстановление и т.п..

Неизвестное вещество может быть твердым, жидким или газообразным. С сухими веществами выполняют пирохимические реакции — Пробы окраски "перлов". Для этого на платиновой проволоке сжигают образец вещества с; бурой Na₂B₄0₇ 10 H₂O в пламени горелки и обнаруживают характерную окраску. Кроме того, исследуют окраски пламени во время внесения у него неизвестного вещества, например, ионы Na⁺ окрашивают пламя в желтый цвет, ионы К⁺ — в фиолетовый. Такой метод анализа называют "сухим". Его широко используют в полевых условиях, т.е. при отсутствии оборудованной химической лаборатории.

Многие реакций в растворах сопровождаются видимым изменениями — образованием или растворением осадка, образование кристаллов определенной формы, изменением окраски раствора, выделением газов и т.п.. Согласно этому различают реакции осаждения, цветные, экстракционные, микрокристалоскопическими и реакции с выделением газов, которые можно выполнить в пробирках (пробирочный метод). Для выполнения аналитической реакции капельным методом берут по несколько капель исследуемого раствора и реактива, наносят их на полоску фильтровальной бумаги или на часовое стекло и наблюдают аналитический эффект. Для определения некоторых ионов используют реакции, в результате которых образовываются кристаллы определенной формы. Такой метод анализа называют микрокристаллоскопическим. Наблюдение формы кристаллов ведут с помощью микроскопа или лупы. Если анализируют твердые материалы, например металлические изделия, то используют безопилоковий метод. Для этого каплю растворителя наносят на исследуемый материал. Когда реакция растворения произойдет, образованный раствор смывают и выполняют анализ. Безопилоковий и капельный методы анализа разработал украинский химик М.О. Тананаев.

Физические методы основаны на наблюдении различных физических свойств исследуемого вещества. Так, спектральные методы основаны на исследовании спектров поглощения или излучение вещества. Если вещество обнаруживают по его способностью светиться в ультрафиолетовом излучении, такой метод называют люминесцентным. К физическим методам относят также рентгеноспектральный в радиометрический и др. Эти методы, как правило, не нуждаются в проведении химической реакции.

Физико-химические методы основаны на измерении определенных физических свойств веществ в процессе химической реакции. К ним относят спектрофотометрию, полярографию, хроматографию и др. (см. ч. 4).

Деление методов на физико-химические и физические является условным. Если оптические методы - фотометрический, спектрофотометрический или люминесцентный - применяют без предварительного проведения химических реакций (комплексоутворення, окиснення-восстановление и т.п.), то их можно отнести к физическим методам анализа.

В зависимости от массы навески исследуемого образца методы качественного анализа разделяют на макро-, микро-, в первом случае для анализа берут 0,1-1,0 г, во втором — меньше чем 0,01 г вещества. Промежуточный метод анализа называют полумикрометодом, им преимущественно пользуются в химических и биохимических лабораториях. Существует также ультрамикрометод, в котором для анализа берут очень малое количество вещества, а внешний эффект реакции наблюдают под микроскопом.