Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Е. В. Радион, Н. А. Коваленко

Химические методы

разделения

и обнаружения

Учебное пособие по разделу курса

«Аналитическая химия и физико-химические

методы анализа» для студентов

химико-технологических специальностей

Минск 2004

Е. В. Радион, Н. А. Коваленко

Химические методы

разделения

и обнаружения

Учебное пособие по разделу курса

«Аналитическая химия и физико-химические

методы анализа» для студентов

химико-технологических специальностей

Минск БГТУ 2004

УДК 543.061 (075.8)

ББК 24.4

Р 15

Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом университета

Рецензенты:

доцент кафедры аналитической химии БГУ,

кандидат педагогических наук Н. А. Апостол;

доцент кафедры биохимии и биофизики МГЭУ им. А. Д. Сахарова, кандидат химических наук Е. И. Плюгачёва

Радион Е. В.

Р 15 Химические методы разделения и обнаружения: Учебное по-

собие по разделу курса «Аналитическая химия и физико-химиче-ские методы анализа» для студентов химико-технологических специальностей / Е. В. Радион, Н. А. Коваленко. – Мн.: БГТУ, 2004. – 52 с.

ISBN 985-434-345-6

В пособии рассматриваются общие вопросы качественного химического анализа, а также методы разделения и обнаружения катионов и анионов, имеющих наибольшее значение в химической технологии.

Предназначается для студентов химико-технологических специаль-ностей.

УДК 543.061 (075.8)

ББК 24.4

© Е. В. Радион, Н. А. Коваленко, 2004

© Учреждение образования

«Белорусский государственный

ISBN 985-434-345-6 технологический университет», 2004

Введение Предмет, методы и задачи аналитической химии

Аналитическая химия – это наука о методах определения химического состава веществ. Предметом её является теория и практика химического анализа.

Химический анализ – это совокупность действий, которые имеют своей целью получение информации о химическом составе объекта. Для проведения анализа необходимо, чтобы вещество обладало аналитическими свойствами (признаками) – химическими или физическими свойствами, которые позволяют обнаружить вещество или определить его количество. К ним относятся цвет, запах, способность вещества образовывать окрашенные и малорастворимые соединения, газы при взаимодействии с определенными реагентами и т. д.

В зависимости от цели различают следующие виды химического анализа:

• качественный (обнаружение компонентов пробы, или идентификация);

• количественный (установление количества компонента в пробе).

Теоретические основы качественного и количественного анализа являются общими, в обоих видах анализа используются одни и те же химические реакции или физические явления. Различия заключаются в том, что в качественном анализе только фиксируют аналитический эффект или аналитическое свойство, а в количественном основное внимание уделяют измерению аналитического сигнала. Качественный анализ обычно предшествует количественному.

В зависимости от поставленной задачи методы аналитической химии классифицируются следующим образом:

• методы обнаружения – используются для качественного анализа;

• методы определения – используются для количественного опреде-ления веществ в пробе;

• методы разделения – используются и в качественном, и в количественном анализе для выделения определяемого вещества и отделения мешающих анализу веществ.

Химический анализ широко используется на предприятиях химической промышленности для контроля хода технологического процесса, качества сырья и готовой продукции, промышленных отходов.

Общие вопросы качественного анализа Аналитическая химическая реакция

Аналитическая химическая реакция (АХР) – это реакция, сопровождающаяся аналитическим признаком, по которому можно судить о наличии в пробе какого-либо компонента.

В качественном анализе принята следующая классификация аналитических химических реакций по типам:

Аналитические химические реакции

О бщие

Групповые

Х арактерные (частные)

Селективные

Специфические

Общие реакции – это реакции, аналитические признаки которых одинаковы для многих ионов. Их применяют для разделения, при этом используют общий реагент. К общим реакциям относятся, например, реакции осаждения гидроксидов, сульфатов, сульфидов и т. д.

Групповые реакции представляют собой частный случай общих. Их применяют для:

• выделения определённой группы ионов, обладающих близкими свойствами, в конкретных условиях;

• обнаружения присутствия данной группы.

При этом используют групповой реагент, который избирательно осаждает группу ионов при определённых условиях проведения реакции. Например, AgNO₃ является общим реагентом на ионы Cl^–, I^–, РО₄^3– и многие другие, осаждая их в виде малорастворимых соединений. Однако в среде 2 н. НNO₃ он избирательно осаждает только анионы II аналитической группы (Cl^–, I^– и др.), т. е. выступает как групповой реагент.

Групповые реакции играют огромную роль в качественном анализе, поскольку именно на их основе разработаны все аналитические классификации катионов и анионов.

Характерные реакции – это реакции, свойственные данному веществу. Их различают по селективности.

Селективные (избирательные) реакции – это реакции, которые позволяют обнаружить в смеси ограниченное число ионов. Их применяют для обнаружения ионов в смеси без предварительного разделения.

Специфические реакции – это реакции, аналитический эффект которых характерен только для 1 иона в присутствии других. Специфичность – это высшая степень избирательности, поэтому специфичных реакций крайне мало. Для проведения их необходим специфический реагент. По словам украинских учёных-аналитиков Пилипенко А. Т. и Пятницкого И. В., «специфический реагент – это мечта каждого аналитика, хотя достигается она очень и очень редко». Специфические реакции применяют для обнаружения ионов дробным методом. К таким реакциям относятся, например, реакции взаимодействия иона аммония со щелочами при нагревании, йода с крахмалом, нитрит-иона с реактивом Грисса и т. д.