10.4. Анализ смеси катионов третьей аналитической группы

Сначала определяют присутствие в растворе ионов Ва²⁺, так как они мешают определению катионов Са²⁺, Sr²⁺. С этой целью к отдельной порции исследуемого рас­твора добавляют раствор хромата калия, подкисленного уксусной кислотой. Выпадает желтый осадок, что указы­вает на присутствие в растворе ионов Ва²⁺, поскольку хроматы кальция и стронция растворяются в уксусной кисло­те. Для полного осаждения ионов бария добавляют по кап­лям раствор хромата калия до тех пор, пока раствор над осадком не будет давать отрицательную реакцию на ионы бария Ва²⁺. Осадок с раствором нагревают 2-3 мин на во­дяной бане и отделяют путем центрифугирования.

Отбирают прозрачный раствор и в отдельной его пор­ции с помощью насыщенного раствора гипса, (гипсовая во­да) определяют присутствие ионов стронция Sr²⁺.

В другой порции исследуемого раствора определяют ионы кальция Са²⁺ с помощью оксалата аммония. В при­сутствии ионов кальция Са²⁺ образуется белый осадок ок­салата кальция, который в отличие от оксалата стронция не растворяется в кипящей уксусной кислоте.

10.5. Систематический анализ смеси катионов первой, второй и третьей аналитических групп

1. Обнаружение иона NH⁺₄ . В отдельных порциях ис­следуемого раствора определяют ионы аммония с по­мощью реактива Несслера или с помощью газовой камеры (см. §8.3).

2. Обнаружение ионов калия К⁺ и натрия Na⁺. Бели в исследуемом растворе присутствуют ионы аммония NH⁺₄ , то их необходимо удалить, так как они мешают определе­нию ионов К⁺ и Na⁺. После удаления ионов NH⁺₄ в отдель­ных порциях раствора дробным путем обнаруживают ионы К⁺ и Na⁺ (см. § 8.4).

3. Осаждение катионов второй группы. К исследуемо­му раствору добавляют разбавленную соляную кислоту. При этом надо учитывать, что ионы свинца Рb²⁺ выпада­ют в осадок не полностью и в дальнейшем осаждаются сер­ной кислотой в виде сульфата свинца. Осадки хлоридов отделяют путем центрифугирования и проводят анализ катионов второй группы так, как описано в § 9.4.

4. Осаждение катионов третьей группы. К 1 мл центрифугата после отделения катионов второй группы добавля­ют 1 мл этанола с его массовой долей 96 % и по каплям при помешивании приливают серную кислоту до прекра­щения выпадения осадка. Раствор над осадком проверяют на полноту осаждения. После нагревания осадка с раство­ром на водяной бане в течение 5-6 мин его центрифугиру­ют. Прозрачный центрифугат отделяют. В нем могут находиться катионы первой группы. Осадок промывают 2 раза дистиллированной водой, подкисленной разбавлен­ной серной кислотой. .

5. Отделение ионов свинца. К осадку приливают раствор гидроксида натрия с его массовой долей 10 %, тщательно перемешивают и нагревают на водяной бане 10—15 мин. В этих условиях сульфат свинца растворяется и переходит в раствор в виде ионов [Рb(ОН)₄]^2-. Осадок отделяют от раствора центрифугированием. Центрифугат подкисляют раствором уксусной кислоты и проверяют с помощью хро­мата калия присутствие ионов Рb²⁺ в растворе. Выпадение желтого осадка указывает на присутствие ионов свинца. Если они обнаружены, то повторяют обработку осадка сульфатов раствором NaOH до тех пор, пока раствор над осадком не перестанет давать положительную реакцию на ионы свинца с раствором хромата калия.

6. Перевод сульфатов третьей группы в карбонаты. По­сле обработки сульфатов щелочью в осадке могут быть только сульфаты бария, кальция и стронция. К осадку приливают насыщенный раствор карбоната натрия и при перемешивании нагревают. Центрифугируют, центрифу­гат отделяют и отбрасывают. Обработку сульфатов раство­ром карбоната натрия повторяют несколько раз до полно­го перевода сульфатов в карбонаты.

7. Обнаружение катионов Ва²⁺, Са²⁺ и Sr²⁺. Для после­дующего анализа карбонаты растворяют в уксусной кисло­те при нагревании. Если осадок полностью не растворил­ся, то его вновь обрабатывают карбонатом натрия и затем растворяют в уксусной кислоте. Этот раствор присоединя­ют к первому уксуснокислому раствору. В растворе обна­руживают ионы Ва²⁺, Са²⁺ и Sr²⁺, как описано в § 10.4.