3. Систематичний хід аналізу. Дія групового реагенту

До 30-40 крапель досліджуваного розчину додають послідовно по 10-15 крапель (1,5 мл) 1М сульфатної кислоти та етилового спирту і перемішують.

Суміш нагрівають на водяній бані, охолоджують і центрифугують. Перевіряють повноту осадження.

Після досягнення повноти осадження центрифугат відкидають, осад промивають дистильованою водою, до якої додають декілька крапель (0,5 мл) НСl.

4. Переведення сульфатів катіонів ІІІ аналітичної групи в карбонати

Осад сульфатів катіонів ІІІ групи, який одержано за п.3, вміщують у фарфорову чашку, додають 15-20 крапель насиченого розчину натрій карбонату та нагрівають на киплячій водяній бані впродовж 10-15 хв при безперервному перемішуванні.

Охолоджену суміш переносять у пробірку та центрифугують. Центрифугат відкидають. Цю операцію повторють не менше трьох разів.

Для контролю повноти перетворення сульфатів у карбонати до невеликої частини осаду додають декілька крапель розчину 2 М хлоридної кислоти. Розчинення осаду вказує на повне перетворення сульфатів катіонів ІІІ аналітичної групи в карбонати.

Осад карбонатів промивають холодною дистильованою водою та центрифугують. Центрифугат відкидають.

5. Розчинення осадів карбонатів

Осад, одержаний за п.4, розчиняють у 15-20 краплях розчину 2М ацетатної кислоти при нагріванні на водяній бані.

6. Виявлення і відокремлення барій(ІІ)-катіонів

До 2-3 крапель розчину, одержаного за п.5, додають 2 краплі розчину дикалій хромату К₂Сr₂О₇ і стільки ж крапель натрій ацетату. Утворення жовтого осаду вказує на присутність барій-йонів. Якщо вони присутні, то до всього розчину додають розчин дикалій хромату в такій кількості, щоб рідина над осадом була забарвлена в жовтий колір. Це свідчить про надлишок дихромат-іонів в розчині і, відповідно, про повноту осадження іонів барію. Повноту осадження барій хромату ВаСrО₄ можна перевірити: не повинно спостерігатися помутніння при додаванням чергової краплі розчину дикалій хромату. Суміш нагрівають при перемішуванні протягом 2-3 хв.

Осад відокремлюють центрифугуванням і відкидають. Осад барію хромату не досліджують, а в розчині знаходяться іони стронцію, кальцію та дихромат-іони.

7. Виявлення і відокремлення стронцій(ІІ)-катіонів

До 3-4 крапель центрифугату, одержаного за п.6, додають 3-4 краплі гіпсової води, кип’ятять на водяній бані впродовж 1-2 хв і залишають на 5-7 хвилин. Поява білої каламуті вказує на присутність стронцій(ІІ)-катіонів.

Якщо стронцій(ІІ)-катіони присутні, то до центрифугату додають 1,5 об’єми насиченого розчину амоній сульфату і нагрівають на водяній бані впродовж 10-15 хв. Суміш центрифугують і осад не аналізують.

8. Визначення кальцій(ІІ)-катіона

До 2-3 крапель центрифугату, одержаного за п.7, додають 2-3 краплі розчину 2М ацетатної кислоти і 4-5 крапель розчину амоній оксалату, нагрівають 1-2 хв. Утворення осаду вказує на присутність Са²⁺-катіонів. Іони кальцію можна виявити також за допомогою інших характерних реакцій.

Аналіз суміші катіонів IV аналітичної групи

Досліджуваний розчин суміші катіонів розділяють на три рівні частини. Для аналізу беруть одну частину, другу використовують, щоб перевірити правильність результатів, а третю залишають контрольною.

1. Органолептичний аналіз. Якщо досліджуваний розчин має синє забарвлення, це свідчить про присутність у розчині солей хрому(ІІІ).

2. Попередні проби. Реакція утворення надхромових кислот дозволяє виявити катіони хрому безпосередньо у досліджуваній суміші.

Виявлення арсену(ІІІ) і арсену(V) в окремій пробі можна провести відновленням до арсину в лужному середовищі.

3. Дія групового реагенту.

У пробірку відбирають 20-2 крапель вихідного розчину, додають краплями 2М натрій гідроксид до утворення осаду, а потім – до повного його розчинення. До цього розчину додають 5 крапель 3%-вого розчину гідроген пероксиду, перемішують і нагрівають на водяній бані до повного руйнування гідроген пероксиду (припинення виділення бульбашок діоксигену з розчину).

3. Видалення алюміній(ІІІ)- та станум(IV)-іонів у вигляді гідроксидів.

До розчину, який одержано за п.2, додають декілька кристаликів амоній хлориду і нагрівають. Осад, що містить Аl(ОН)₃ і Sn(ОН)₄, відокремлюють центрифугуванням і промивають дистильованою водою. Центрифугат вміщує катіони четвертої аналітичної групи у вищому ступені окиснення (хромат-, цинкат- та арсенат-іони).

3. Розчинення осадів Аl(ОН)₃ і Sn(ОН)₄ у хлоридній кислоті.

Осад, який одержано за п.3, розчиняють у 1 мл 2М хлоридної кислоти.

3. Виявлення алюміній(ІІІ)-катіона.

В окремих порціях розчину, одержаного за п.4, виявляють алюміній(ІІІ)-йони дією розчинів алізарину або натрій ацетату і виконують реакцію утворення тенорової сині.

3. Виявлення станум(ІІ)-катіонів.

До частини розчину, одержаного за п.4, додають 3-4 краплі (0,4 мл) 2М хлоридної кислоти, залізні ошурки, кип’ятять 3 хв, центрифугують. У центрифугаті виявляють станум(ІІ)-йони взаємодією з солями Ві(ІІІ).

3. Виявлення і виділення цинк(ІІ)-катіонів.

Центрифугат, одержаний за п.3, підкислюють 2 М розчином ацетатної кислоти (до кислої реакції за універсальним індикатором). Надлишок кислоти усувають нагріванням. До одержаного розчину додають насичений розчин натрію карбонату до початку осадження іонів цинку і суміш нагрівають до повного видалення амоніаку. При цьому випадає білий осад основного цинк карбонату, який відділяють центрифугуванням від розчину.

Осад розчиняють у 2 М розчині хлоридної кислоти і виявляють у цьому розчині цинк(ІІ)-іони реакцією з розчинами дитизону або K₄[Fe(CN)₆].

Аналіз суміші катіонів V аналітичної групи

Досліджуваний розчин суміші катіонів розділяють на три рівні частини. Для аналізу беруть одну частину, другу використовують, щоб перевірити правильність результатів, а третю залишають контрольною.

Під час систематичного ходу аналізу катіонів п'ятої групи слід враховувати такі властивості їхніх сполук: здатність до гідролізу солей стибію та вісмуту, розчинність магнію гідроксиду у розчині амонію хлориду.

1. Органолептичний аналіз. Якщо досліджуваний розчин має забарвлення (зелене або жовто-коричневе), це свідчить про присутність у розчині солей феруму(ІІ і ІІІ).

Наявність осаду у досліджуваному розчині свідчить про присутність у досліджуваному розчині продуктів гідролізу солей вісмуту і стибію(ІІІ і V).

2. Попередні проби. Проба з К₄[Fe(CN)₆]: поява синього осаду свідчить про присутність у досліджуваному розчині катіонів Fe³⁺.

Проба з К₃[Fe(CN)₆]: поява синього осаду свідчить про присутність у досліджуваному розчині катіонів Fe²⁺.

3. Систематичний хід аналізу. Виявлення і відділення стибію.

Дією розчину 2М нітратної кислоти при нагріванні відділяють стибій у вигляді кислоти HSbO₃. Осад відділяють, розчиняють в концентрованому розчині хлоридної кислоти і відкривають стибій реакцією з металічним залізом – виділяються чорні пластівці вільного стибію.

4. Виявлення і відділення мангану.

Розчин, що залишився, і містить катіони Mg²⁺, Mn²⁺, Fe³⁺ і Bi³⁺, обробляють сумішшю розчинів 2М натрій гідроксиду та 3%-го гідроген пероксиду і кип’ятять для видалення надлишку гідроген пероксиду. Отримують осад гідроксидів Mg(ОН)₂, MnО(ОН)₂, Fe(ОН)₃ і Bi(ОН)₃, які відділяють і обробляють розчином 2М нітратної кислоти. В розчин переходять катіони Mg²⁺, Fe³⁺ і Bi³⁺, а MnО(ОН)₂ залишається в осаді.

MnО(ОН)₂ відділяють центрифугуванням, розчиняють в суміші нітратної кислоти з гідроген пероксидом при нагріванні і в отриманому розчині відкривають манган реакцією з NaBrO – розчин забарвлюється в малиновий колір внаслідок утворення перманганат-йонів MnО₄^2-.

5. Виявлення і відділення магнію.

Розчин, отриманий після відділення осаду MnО(ОН)_2, обробляють 2М розчином амоній гідроксиду до лужної реакції середовища і додають кристалічний амоній хлорид. Випадають осади гідроксидів Fe(ОН)₃ і Bi(ОН)₃, а катіони Mg²⁺ залишаються в розчині, в пробі якого їх відкривають у вигляді магній амонійфосфату MgNH₄PO₄.

6. Виявлення бісмуту.

Осад Fe(ОН)₃ і Bi(ОН)₃ відділяють центрифугуванням, розчиняють в 2М нітратній кислоті, і в пробі отриманого розчину відкривають бісмут реакцією з станум(II) хлоридом SnCl₂ – виділяється чорний осад металічного бісмуту.

.

14