7. Исследование минерализатов на наличие соединений кадмия
Дробное обнаружение и определение кадмия, так же как и меди и цинка, основано на экстракции его из минерализата хлороформом в виде диэтилдитиокарбамината (ДДТК) Cd при рН 12, реэкстракции в водную фазу и подтверждении наличия Cd2+ (в водном растворе) химическими реакциями.
Выделение ионов кадмия из минерализата. В минерализате содержится ряд ионов, которые могут мешать обнаружению кадмия при помощи соответствующих реакций. Поэтому вначале производят выделение ионов кадмия из минерализата. С этой целью к минерализату прибавляют диэтилдитиокарбамат натрия NaДДТК, который с ионами кадмия дает устойчивое внутрикомплексное соединение Сd(ДДТК) 2 :
Поскольку с NaДДТК могут давать комплексные соединения и другие находящиеся в минерализате ионы (Fe3+, Cu2+), их маскируют введением комплексообразователя - сегнетовой соли (калий-натрий тартрата).
Диэтилдитиокарбаминаты кадмия и цинка в отличие от диэтилдитиокарбаминатов других катионов нестойки и легко разрушаются даже 0,1 н. раствором кислоты.
Введение глицерина в реакционную смесь обеспечивает более полное выделение Cd2+, а введение едкой щелочи — отделение Cd2+ от Zn2+ (образование сравнительно прочного цинката).
Образовавшийся Сd(ДДТК)2 экстрагируют хлороформом, а затем разлагают его соляной кислотой. В солянокислом растворе определяют наличие ионов кадмия при помощи реакций с сульфидом натрия, бруцином и пиридином (в присутствии бромида калия).
Выделение: В колбу вносят 10 мл минерализата, прибавляют 2 мл 10 %-го водного раствора глицерина, 4 мл 10 %-го раствора сегнетовой соли и 2—3 капли 0,1 %-го спиртового раствора нильского голубого, являющегося индикатором. Затем прибавляют 2,5 н. раствор гидроксида натрия до появления розовато-красной окраски раствора. Содержимое колбы перемешивают и переносят в делительную воронку, в которую прибавляют 3 мл 1 %-го раствора диэтилдиокарбамата натрия в смеси этилового спирта и воды (1:3) и 10 мл хлороформа. Содержимое делительной воронки энергично взбалтывают в течение 0,5 мин. После разделения фаз отделяют хлороформный слой, переносят его в другую делительную воронку, прибавляют 10 мл воды и взбалтывают. Затем водную фазу отделяют, а к хлороформному слою прибавляют 2 мл 1 н. раствора соляной кислоты. Содержимое делительной воронки взбалтывают в течение 0,5 мин, а затем от хлороформного слоя отделяют водную фазу, в которой определяют наличие ионов кадмия.
Реакция с сульфидом натрия. К 1 мл водной фазы по каплям прибавляют 2,5 н. раствор гидроксида натрия до рН = 5 (по универсальному индикатору) и 3—4 капли 5% -го свежеприготовленного раствора сульфида натрия. Образование желтого осадка CdS указывает на наличие ионов кадмия в растворе.
При отрицательном результате этой реакции дальнейшее исследование водной фазы на наличие ионов кадмия не производят. При положительной реакции образования сульфида кадмия дополнительно проверяют наличие ионов кадмия в водной фазе.
Реакция с гексацианоферратом калия также имеет отрицательное судебно-химическое значение. К 1 мл солянокислого раствора добавляют по каплям раствор едкого кали до рН 5,0 и 2— 3 капли 5% раствора ферроцианида калия — выпадает осадок или муть белого цвета.
Реакция с бруцином и бромидом калия. 2—3 капли водной фазы наносят на предметное стекло и выпаривают досуха. На сухой остаток наносят каплю насыщенного раствора бруцина в 1 н. растворе серной кислоты и каплю 5 %-го раствора бромида калия. При наличии ионов кадмия образуются бесцветные призматические кристаллы, собранные в виде сфероидов.
Реакция с пиридином и бромидом калия. На предметное стекло наносят 2—3 капли водной фазы, которую выпаривают досуха. На сухой остаток наносят каплю пиридина и каплю 5 %-го раствора бромида калия. При наличии ионов кадмия в растворе образуются бесцветные призматические кристаллы, собранные в виде сфероидов.
Количественное определение основано на выделении кадмия из минерализата при рН 12 в виде (ДДТК)Сd, реэкстракции с помощью 1 н. раствора НС1 в водную фазу и
1) ФЭК
2) комплексонометрия в присутствии индикатора хромогена черного ЕТ-00.