4. Дія розчину калій гексаціаноферату(іі) k4[Fe(cn)6] (фармакопейна реакція)

Іони Са²⁺ з розчином K₄[Fe(CN)₆] у присутності амоній хлориду NH₄Cl утворюють білий кристалічний осад амонійкальцій гексаціаноферату(ІІ) (NH₄)₂Ca[Fe(CN)₆].

CaCl₂ + 2NH₄Cl + K₄[Fe(CN)₆] → (NH₄)₂Ca[Fe(CN)₆]↓ + 4KCl

Ca²⁺ + 2NH₄⁺ + [Fe(CN)₆]^4- F (NH₄)₂Ca[Fe(CN)₆]↓

Осад (NH₄)₂Ca[Fe(CN)₆] розчиняється в сильних кислотах але не розчиняється у розчині ацетатної кислоти.

Виконання досліду: до 2-3 крапель розчину солі Кальцію додати 2-3 краплі розчину ацетатної кислоти, 2-3 краплі розчину калій гексаціаноферату(ІІ) K₄[Fe(CN)₆] та декілька кристалів амоній хлориду NH₄Cl. Спостерігати появу кристалічного осаду білого кольору.

5. Реакція забарвлення полум’я (фармакопейна реакція)

Солі Кальцію забарвлюють безбарвне полум'я пальника в оранжево-червоний колір.

Виконання досліду: очищеною і розжареною ніхромовою дротинкою захопити сіль Кальцію і внести у безбарвну частину полум’я пальника. Спостерігати зміну забарвлення полум’я в оранжево-червоний колір.

Реакції Стронцій-катіона

1. Реакція з гіпсовою водою

В насиченому розчині гіпсу CaSO₄ ·2H₂O концентрація іонів SO₄^2– достатня для випадіння осаду SrSO₄.

Sr²⁺ + SO₄^2– F SrSO₄↓

Але внаслідок утворення пересиченного розчину, осад з’являється не одразу. Появу осаду прискорюють нагріванням розчину. Дану реакцію використовують для відкриття Sr²⁺ - іонів, але тільки після відокремлення Ba²⁺ - іонів, оскільки

(BaSO₄) = 1,1·10^-10 < (SrSO₄) = 3,2·10^-7

Виконання досліду: до 2-3 крапель розчину солі Стронцію додати 3-4 краплі гіпсової води (насиченого розчину кальцій сульфату) Розчин підігріти. Спостерігати появу білої каламуті.

2. Реакція забарвлення полум'я

Солі Стронцію забарвлюють безбарвне полум'я пальника у криваво-червоний колір.

Виконання досліду: очищеною і розжареною ніхромовою дротинкою захопити сіль Стронцію і внести у безбарвну частину полум’я пальника. Спостерігати зміну забарвлення полум’я в червоний колір.

Контрольні запитання

1. Назвіть груповий реагент III аналітичної групи. Вкажіть умови осадження катіонів цієї групи.

2. Покажіть, в якій послідовності будуть осаджуватися сульфати катіонів III аналітичної групи при дії групового реагенту. Відповідь обґрунтуйте.

3. Покажіть, як збільшити повноту осадження CaSO₄ при дії групового реагенту.

4. Запишіть реакції, за допомогою яких виявляють у розчині іони Ва²⁺; Sr²⁺;Са²⁺.

5. Укажіть, в які кольори забарвлюють полум'я катіони ІІІ аналітичної групи.

Біологічна роль та практичне використання катіонів III аналітичної групи та їх сполук у медицині та фармації

Кальцій міститься в кожній клітині тіла людини, його загальна масова частка в організмі складає 1,4%. Добова потреба організму у Кальції 0,8-0,9 г. В організм Кальцій потрапляє, в основному, з харчовими продуктами (молоко, овочі, злаки). Концентрація іонів Кальцію в організмі регулюється гормонами паращитовидних залоз. Кальцій є головним компонентом кісткової тканини і зубів, куди він входить у вигляді солей СаСO₃ та Са₃(РО₄)₂. Кількість кальцію в кістках знаходиться в залежності від наявності солей фосфатної кислоти. Від кількості Кальцію в скелеті залежить його твердість, ріст і мінералізація кістки.

Іони Кальцію беруть участь у передачі нервових імпульсів, скороченні м'язів, регулюванні роботи серця, згортанні крові. Іони Кальцію впливають на кислотно-лужну рівновагу, функцію ендокринних залоз, мають протизапальну та десинсибілізуючу дію. Іони Кальцію знаходяться в біологічному антагонізмі з іонами Калію, Натрію і Магнію.

В сучасній фармації нараховується близько двадцяти лікарських препаратів, які містять катіон Кальцію. Аніони цих сполук складають залишки органічних і неорганічних кислот.

Найбільш широке використання має кальцій хлорид CaCl₂, який зменшує проникливість судин, має протиалергійну і протизапальну дію. Його застосовують при алергійних захворюваннях (кропив'янка), променевій хворобі, ревматизмі, кровотечах, переломах кісток, шкірних захворюваннях, а також при отруєннях солями Магнію, щавлевою кислотою, свинцем, ртуттю, фосгеном.

Кальцій карбонат осаджений (крейда осаджена) СаСО₃ має антацидну й адсорбуючу дію. Його призначають усередину при захворюваннях харчового каналу, зовнішньо застосовують у вигляді присипок і для виготовлення зубних порошків.

Кальцій сульфат (палений гіпс) CaSO₄ ·H₂O застосовується для гіпсових пов'язок, при переломах, в зуболікувальній практиці, щоб отримати зліпки порожнини рота.

Кальцій гідроксид Ca(ОН)₂ входить до складу цементу «Кальцемін» і пасти «Кальцемін-паста», які використовуються в стоматологічній практиці.

Розчинні у воді сполуки Кальцію вживаються в медицині для електрофорезу.

Стронцій концентрується головним чином у кістках, частково замінює Кальцій. Його загальна масова частка складає 1·10^-3 %. Він грає важливу роль в утворенні та міцності зубної емалі, а також бере участь у процесах кісткоутворення. При введенні до організму радіоактивного Стронцію вдалось встановити, що він накопичується там, де йде інтенсивний остеогенез. При лейкозах вміст Стронцію в плазмі крові зменшується, а в еритроцитах збільшується. Визначення кількості Стронцію в плазмі та еритроцитах використовується для діагностики і прогнозування захворювань лейкозом.

Барій концентрується у визначних відділах очей, наприклад, у сітківці ока його близько 1,5%, однак значення його залишається доки незрозумілим. Загальна масова частка Барію в організмі складає 1·10^-5%. При лейкозах вміст Барію в плазмі крові та еритроцитах збільшується. Через це кількісне визначення Барію може бути діагностичним тестом і прогнозом при лікуванні лейкозів.

У медицині знаходить застосування барій сульфат ВаSО₄. Оскільки він не розчиняється ні у воді, ні у розведеній соляній кислоті, яка міститься в шлунковому соку, а також сильно поглинає рентгенівські та гамма-проміні, його застосовують для рентгенівської діагностики захворювань харчового каналу.

При отруєнні солями Барію усередину дають розчинні солі сульфатної кислоти (Na₂SO₄, MgSО₄) для утворення важкорозчинного барій сульфату. Хімічно чистий барій сульфат вживається при лікуванні виразки шлунка та дванадцятипалої кишки.

Барій гідроксид Ва(ОН)₂ як каталізатор входить до складу цементу і паст які використовуються в стоматологічній практиці.