8.4. Анализ смеси катионов первой аналитической группы

Прежде чем приступить к анализу смеси катионов пер­вой аналитической группы, надо убедиться в присутствии или отсутствии ионов аммония NH⁺₄ , так как эти ионы ме­шают обнаружению ионов калия и натрия. Смесь может быть дана в виде раствора или в виде перемешанных сухих солей, растворимых в воде. Сухую смесь перед анализом надо растворить в дистиллированной воде в объеме, рав­ном половине объема пробирки.

Последовательность хода анализа смеси катионов пер­вой группы зависит от присутствия или отсутствия ионов аммония NH⁺₄ .

Соли аммония отсутствуют:

1. Окрашивание пламени (предварительное испыта­ние). Очищенную платиновую или нихромовую проволоку опускают в полученный раствор и вносят в бесцветное пламя горелки. Интенсивная желтая окраска пламени, устойчивая в течение 25—30 с, указывает на присутствие ионов натрия, а фиолетовая окраска, видимая через синее стекло, говорит о присутствии ионов калия. Это испыта­ние является лишь ориентировочным.

2. Обнаружение ионов натрия Na⁺. С помощью лакму­совой или универсальной индикаторной бумаги проверя­ют рН исследуемого раствора солей. Если среда кислая, то добавляют по каплям разбавленный раствор гидроксида калия до слабощелочной реакции среды. Когда слабоще­лочная среда раствора достигнута, проводят обнаружение иона натрия Na⁺ с помощью раствора гексагидроксостибиата (V) калия.

3. Обнаружение ионов калия К⁺. В нейтральном или слабощелочном растворе ионы калия К⁺ обнаруживают с помощью гексанитрокобальтата (III) натрия.

Соли аммония присутствуют:

1 мл исследуемого раствора помещают в маленькую фарфоровую чашку (см. рис. 7.9), осторожно выпаривают досуха и затем прокаливают до полного прекращения вы­деления белого дыма аммонийных солей. Разложение ам­монийных солей проводят под тягой. После прекращения выделения белых паров остаток в чашке прокаливают еще 10—15 мин. Проводят пробу на полноту удаления солей аммония. С этой целью остаток охлаждают и добавляют немного дистиллированной воды. К двум каплям полу­ченного раствора добавляют 3—4 капли реактива Несслера. Отсутствие красно-бурого или желтого окрашивания свидетельствует о полном удалении солей аммония из ана­лизируемого раствора. Далее приступают к обнаружению ионов натрия и калия.

ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ

1. Какие катионы относятся к первой аналитической группе?

2. Каковы основные химические свойства катионов первой аналитической группы и их соединений?

3. Какова биологическая роль катионов натрия и калия в ор­ганизме человека?

4. Какие химические соединения калия и натрия использу­ются в медицине?

5. В состав каких соединений входит азот?

6. Какие соединения азота применяют в медицине?

7. Какие реагенты используются для обнаружения: а) ионов калия; б) ионов натрия; в) ионов аммония?

8. Как устранить мешающее действие ионов аммония при обнаружении ионов калия и натрия?

9. Почему реакцию обнаружения ионов калия с помощью гидротартрата натрия проводят в нейтральной или сла­бокислой средах?

10. Почему нельзя обнаружить ионы калия гексанитрокобальтатом (III) натрия в щелочном или сильнокислом растворах? Составьте уравнения реакций взаимодейст­вия гидроксида натрия и соляной кислоты с гексанитрокобалътатом (III) натрия.

11. Как правильно определять окраску пламени горелки для обнаружения ионов калия в присутствии ионов натрия?

12. Какая среда раствора должна быть при обнаружении ио­нов натрия с помощью гексагидроксостибиата (V) ка­лия? Почему?

13. Каковы особенности обнаружения ионов аммония NH⁺₄ с помощью реактива Несслера?