Анализ смеси катионов третьей группы

Автор: | Январь 3, 2011

Предварительные испытания. Так как открытию катио-HOiB Fe2+ и Fe3+ не мешают ни один из катионов третьей группы, испытание на присутствие этих ионов проводят из всей смеси до проведения разделения.

Испытание на присутствие Fe2+. В пробирку помещают 2 капли испытуемого раствора и добавляют 1 каплю раствора красной кровяной соли K3[Fe(CN)6]. Выпадение темно-синего осадка указывает на присутст­вие ионов железа (II).

Испытание на присутствие Fe3+. В пробир­ку помещают 2 капли испытуемого раствора и добавля­ют 1 каплю раствора желтой кровяной соли K4[Fe(CN)e]. Выпадение темно-синего осадка указывает на присутст­вие ионов (III).

Проверочное испытание. К 2 каплям испы­туемого раствора добавляют 2 капли раствора роданида калия KSCN. Появление красного окрашивания под­тверждает присутствие солей железа (III).

2.  Разделение катионов третьей аналитической группы. Разделение катионов третьей группы проводится при помощи избытка щелочи и основано на амфотериости гидроксидов некоторых катионов третьей группы. Если  к смеси солей катионов третьей группы прибавить избыток раствора щелочи, гидроксиды железа и марганца будут в осадке, а гидроксиды цинка, хрома и алюминия, обладая амфотерными свойствами, растворятся в избытке щелочи (§ 43). Одновременно с разделением проводят окисление с помощью пероксида водорода Н202. При этом ионы Сг02 окисляются в Сг04«, а гидроксиды железа (II) и марганца (II) — в гидроксиды Fe(OH)3 и МпО(ОН)2.

Разделение проводят следующим образом. В пробир­ку помещают 1 мл испытуемого раствора и добавляют по каплям 10% раствор щелочи, тщательно перемешивая содержимое пробирки, до щелочной реакции на лакмус и еще 8—10 капель избытка. К раствору с осадком при­бавляют по каплям при помешивании 6—8 капель пе­роксида водорода Н202. Когда выделение газа станет слабее, нагревают раствор на водяной бане, пока не произойдет полного разложения избытка пероксида во­дорода. Центрифугируют в течение 2 мин, отделяют раствор, а осадок промывают три раза горячей водой, в которую добавлено несколько капель раствора нитрата аммония. Осадок может содержать марганец в виде МпО(ОН)2 и железо в виде Fe(OH)3. В растворе содер­жатся алюминий, хром и цинк в виде алюминат-иона АЮг, хромат-иона СгО!» и цинкат-иона Zn02«.

3.  Исследование осадка. Отделение железа от марганца.

Так как ионы железа были открыты при предварительном испытании, то нет необходимости про­верять их наличие в осадке. Однако большое количество железа мешает открытию марганца. Поэтому необходи­мо разделить железо и марганец. Для этого к осадку добавляют 10 капель разбавленной серной кислоты и перемешивают. При этом Fe(OH)3 переходит в раствор в виде соли Fe2(S04)3, а МпО(ОН)2 остается в осадке. Центрифугируют и отделяют раствор от осадка.

Испытание на присутствие марганца. В чистую пробирку помешают немного РЬ02 и 3—4 кап­ли концентрированной HN03, нагревают смесь на водя­ной бане и вносят в нее на стеклянной палочке неболь­шое количество осадка. Вновь нагревают смесь на водя­ной бане и наблюдают окраску раствора после того, как осадок отстоится. Малиновый цвет раствора, обусловлен­ный образованием НМп04, подтверждает присутствие марганца.

4. Исследование центрифугата. Испытание на присутствие хрома. Если центрифугат (получен­ный после разделения щелочью с пероксидом водорода) окрашен в желтый цвет, это указывает на присутствие хрома в растворе (в виде хромат-иона Сг04). Прове­рочную реакцию проводят следующим образом. В про­бирку помещают 5 капель разбавленной серной кислоты,

2  капли пероксида водорода, 1 мл эфира и взбалтывают. Затем в эту смесь быстро добавляют 4—5 капель цен­трифугата, взбалтывают и дают отстояться. Синее окра­шивание эфирного слоя указывает на присутствие ионов СгОГ.

Испытание на присутствие алюминия. В пробирку помещают 5 капель центрифугата, добавля­ют около 0,01 г сухого хлорида аммония NH4C1, взбал­тывают и нагревают 2 мин на водяной бане. В присут­ствии А13+ выпадает белый студенистый осадок гидро­ксида алюминия А1(ОН)3.

Испытание на присутствие цинка. В про­бирку помещают 3 капли центрифугата, добавляют по каплям раствор уксусной кислоты до нейтральной или слабокислой реакции. Добавляют 4 капли раствора красной кровяной соли Ks[Fe(CN)e]  и   нагревают  2—

3  мин на водяной бане. В присутствии Zn2+ выпадает желтоватый осадок.

Если присутствуют ионы Сг04~, осадок выпадает не сразу. Поэтому в этом случае рекомендуется проверить присутствие цинка микрокристаллоскопиче-ской реакцией. Для этого 1 каплю подкисленного уксусной кислотой центрифугата помещают на предмет­ное стекло и добавляют 1 каплю (NH4)2[Hg(SCN)4]. Рассматривают выпавшие кристаллы под микроскопом.