2.2. Системи якісного аналізу катіонів.

Найчастіше на практиці використовуються наступні системи якісного аналізу катіонів:

1. Сульфідна (в основі поділу катіонів на групи лежить відношення катіонів до карбонат-, сульфід- і хлорид-іонів).

2. Амонійно-фосфатна (ґрунтується на відношенні до (NH₄)₂HPO₄ і розчинності фосфатів у оцтовій кислоті CH₃COOH і аміаку – NH₃, на відношенні до HNO₃ і HCl).

3. Кислотно-основна (ґрунтується на відношенні катіонів до розведених хлоридної (HCl) і сульфатної (IV) (H₂SO₄) кислот та сильних основ-лугів (NaOH, KOH), на амфотерності і комплексоутворенні).

В подальшому ми будемо вивчати і користуватися кислотно-лужною системою якісного аналізу катіонів.

Переваги кислотно-основної системи:

• по-перше аналітичні групи катіонів цієї системи близькі до природних груп хімічних елементів у періодичній системі Д.І. Мендєлєєва;

• її практичне застосування не потребує багато часу;

• в цій системі катіонів не використовуються шкідливі реактиви (H₂S та його похідні).

2.3. Систематичний і дробний хід аналізу

В якісному аналізі розповсюджена ситуація, коли одні йони заважають відкрити інші, в зв’язку з тим, що дають аналогічні реакції. Тому реакції треба комбінувати таким чином, щоб до того часу, коли приступають до відкриття будь-якого йона, всі йони, які заважають були відкриті і усунені попередніми операціями.

Така послідовність реакцій називається систематичним ходом якісного аналізу, він передбачає відкривання не окремо кожного катіону, а зразу цілими групами, для цього використовують групові реактиви, які осаджають всю групу катіонів.

У кислотно-лужній системі якісного аналізу катіонів групові реагенти – HCl і H₂SO₄ розведені, луги – KOH, NaOH, розчин аміаку NH₃ ·H₂O.

При аналізі аніонів – групові реагенти розчини BaCl₂ і AgNO₃.

Але використання групових реактивів пов’язане з довготривалими операціями - осадження, фільтрування, промивання і тощо.

Тому, дуже часто використовують дробний метод аналізу, який був введений в практику М.О. Тананаєвим, і який ґрунтується на використанні специфічних вибірково діючих реактивів і виконується в довільній послідовності в окремих порціях досліджуваного розчину.

Переваги дробного аналізу:

• більш швидкий при виконанні ніж систематичний;

• не має потреби у повному якісному дослідженні зразка;

• легко відтворюваний, можна повторити декілька разів.

Але якщо вплив заважаючих катіонів усунути не можна, використовується систематичний хід аналізу. На лабораторному практикумі якісний аналіз буде вивчатися нами поєднанням систематичного ходу аналізу розділення груп катіонів і дробного ходу аналізу катіонів в середині груп.

Основні етапи якісного аналізу:

• взяття проби і підготовка її до аналізу;

• попередні дослідження;

• одержання розчину зразка.

Способи переведення аналізованого зразка у розчин залежать від його хіміко-аналітичних властивостей, тобто це його розчинність у воді або у інших органічних та неорганічних розчинниках, термічна стійкість, кислотно-основні, окисно-відновні, електролітні властивості і т.д.