Аммиачно-фосфатный метод.

Излагаемый ниже систематический аммиачно-фосфатный метод анализа катионов в методическом отношении имеет целый ряд преимуществ по сравнению с другими методами анализа:

1. В отличие от сероводородного метода анализа в нем полностью отпадает необходимость применения сероводорода.

2. Присутствие PO₄^3- - ионов в исходной анализируемой смеси, обычно усложняющих систематический ход анализа катионов другими методами, вследствие образования в нейтральной или щелочных средах малорастворимых фосфатов, не мешает ходу анализа аммиачно-фосфатным методом.

3. При анализе смесей катионов аммиачно-фосфатный метод отличается относительно высокой точностью и экспрессивностью.

Метод основан на использовании различной растворимости фосфатов в воде, кислотах (сильных, слабых), щелочах и водном растворе NH₃.

В воде растворяются только фосфаты щелочных металлов и аммония, все остальные фосфаты в воде нерастворимы.

В концентрированном растворе NH₃ растворяются фосфаты Ag₃PO₄, Ni₃(PO₄)₂, Co₃(PO₄)₂, Zn₃(PO₄)₂, Cd₃(PO₄)₂, Cu₃(PO₄)₂, Hg₃(PO₄)₂ и соответствующие гидрофосфаты, нерастворимые в воде. Растворение сопровождается образованием комплексных ионов, например состава [Ni(NH₃)₄]²⁺ и др.

Не растворяются в водных растворах аммиака Ba₃(PO₄)₂, Sr₃(PO₄)₂, Ca₃(PO₄)₂, MgNH₄PO₄, MnNH₄PO₄, FePO₄, Fe₃(PO₄)₂, CrPO₄, AlPO₄, BiPO₄, Sn₃(PO₄)₂, (SbO)₃(PO₄)₂, Pb₃(PO₄)₂, Hg₃PO₄ и др._.

В уксусной кислоте растворяются все фосфаты, за исключением FePO₄, CrPO₄, AlPO₄, BiPO₄, т.е. катионов в степени окисления 3+. В дальнейшем их переводят в раствор действием минеральных кислот. В аммиачно-фосфатном методе принято деление катионов на пять аналитических групп.

Первая аналитическая группа катионов (Na⁺, K⁺, NH₄⁺). К превой аналитической группе относятся катионы натрия, калия и аммония, фосфаты которых растворимы в воде. Эта аналитическая группа не имеет общего группового реагента.

Вторая аналитическая группа катионов (Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Bi³⁺). Ко второй аналитической группе относятся катионы, осаждаемые из концентрированного аммиачного раствора в виде малорастворимых фосфатов действием группового реагента – фосфата натрия или аммония.

Катионы второй аналитической группы в свою очередь подразделяются на две подгруппы:

1-я подгруппа: Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺ - ионы. Фосфаты катионов в степени окисления 2+ хорошо растворимы в уксусной кислоте.

2-я подгруппа: Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Bi³⁺ - ионы. Фосфаты катионов в степени окисления 3+ нерастворимы в уксусной кислоте.

Третья аналитическая группа катионов (Cu²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺). К третьей аналитической группе относятся катионы, фосфаты которых раствориы в водных растворах NH₃ с образованием аммиакатов типа [Cu(NH₃)₄]²⁺.

Четвертая аналитическая группа (Sn²⁺, Sn⁴⁺, Sb²⁺, Sb⁵⁺, As³⁺, As⁵⁺). К четвертой аналитической группе относятся ионы олова и сурьмы, которые образуют при нагревании с азотной кислотой нерастворимые метасурьмяную и метаоловянную кислоты, а также соединения мышьяка (III и V). Соединения мышьяка (III) при нагревании с азотной кислотой окисляются в мышьяковую кислоту, которая при указанных условиях полностью адсорбируется образующейся метаоловянной кислотой.

Пятая аналитическая группа катионов (Ag⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺). К пятой аналитической группе относятся катионы, осаждаемые хлористоводородной кислотой в виде малорастворимых хлоридов.

Такое деление катионов во многом напоминает классификацию, принятую в сероводородном методе, и поэтому представляет известное удобство и преимущество перед другими бессероводородными методами анализа, основанными на ином делении катионов.

Ход анализа. Перед систематическим ходом анализа сначала выполняют ряд обязательных предварительных испытаний на присутствиеNH₄⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, As³⁺, As⁵⁺, Sn²⁺, Sn⁴⁺, как указано выше при выполнении сероводородного метода анализа.

Кроме обязательных предварительных испытаний желательно проделать ряд проб на присутствие Na⁺, K⁺, Ba²⁺, Mn²⁺, Al³⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Hg²⁺, Sb³⁺ и др. ионов, используя для этой цели специфические или дробные реакции.

Закончив предварительные испытания, приступают к систематическому ходу анализа.

Общая схема аммиачно-фосфатного бессероводородного метода анализа катионов представлена в табл.1.

 

Таблица 1. Общая схема аммиачно-фосфатного бессероводородного метода анализа катионов

 

Операция	Реактив	Катионы I,II,III,IV,V групп
Осаждение хлористоводородной кислотой V группы	HCl	Осадок 1. AgCl, Hg2Cl2, PbCl2 (осадок 1 анализируют обычным способом)	Раствор 1. Катионы I, II, III, IV групп
Осаждение ионов IV группы в виде метакислот	HNO3	Осадок 2. HSbO3, H2SnO3. [H3AsO4]n (осадок 2 растворяют в HCl и анализируют обычным способом)	Раствор 2. Катионы I, II, III групп
Осаждение фосфатов катионов II группы	(NH4)2HPO4+ NH3	Осадок 3. Фосфаты катионов II группы	Раствор 3. Аммиакаты катионов III группы, Na+, K+, NH4+
Растворение осадка фосфатов в уксусной кислоте	СН3СООН	Осадок 4. FePO4, AlPO4, CrPO4, BiPO4, следы Pb3(PO4)2	Раствор 4. Ba2+, Sr2+, Ca2+, Mg2+, Mn2+, HPO42-, H2PO4-
Разложение аммиакатов и осаждение карбонатов III группы	H2SO4, Na2CO3 (K2CO3) (при кипячении)	Раствор 5. Катионы III и I групп Осадок 5. Карбонаты и гидроксиды катионов III группы (осадок 5 растворяют в HCl и анализируют обычным способом)	Растворы 6 и 6а. K+ (Na+), CO32- В растворе 6 открывают K+, в растворе 6а - Na+

 

---

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 46; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!