定量的および定性的分析。 研究データの定性分析得られたデータの定性および定性分析

定性分析は、個々の化学元素、イオン、および官能基の定性的発見を目的としています。 個々の物質、元素、イオン、および官能基の分析された混合物中の存在は、通常、化学定性反応を使用して、または物質のいくつかの物理的特性に基づいて検出されます-光の可視および紫外線領域のスペクトル、放射性放射線、 吸着。

定量的分析はさまざまな方法で実行されます。 化学的方法は広く普及しており、物質の量は分析に使用される試薬の量、堆積物の量などによって決定されます。多くの場合、物質の定量的決定には、それらの物理的特性が使用されます。物質の溶液の屈折角、色の濃さ、溶液を流れる電流の大きさ。

分析方法

分析は、化学的、機器的(物理的および物理化学的)方法で実行できます。

化学分析方法には、物質の化学的相互作用が含まれます。 ここでは、物質と試薬の間の化学反応の結果が重要です。 沈殿物の性質、溶液の色の変化、特定のガスの形成により、溶液中に存在する物質を特定できるため、化学的分析方法が定性分析に広く使用されています。

定量化学分析では、得られた沈殿物を秤量し、溶液の色やその他の物質の物理的特性が変化するまで試薬溶液を添加し、分析に使用する試薬の量によって物質の量を決定します。

機器(物理的、物理化学的)分析方法は、物質の物理的特性を使用します。 物理的手法を用いた場合の定性分析は、物質が導入されたときに発生する炎の色、物質の吸収および発光スペクトル、融点、沸点、およびその他の特徴的な特性によって変化することによって実行されます。物質。 物質の量の変化に伴う物性の変化を観察することにより、物理的手法による定量分析を行います。 通常、色の濃さ、溶液の屈折角、溶液を通過する電流の大きさは物質の量に依存し、この依存性を使用して物質の量を決定することができます。

物理化学的分析方法は、物理的方法と化学的方法を組み合わせたものです。 物理化学的方法を実行する場合、化学反応の結果は、物質またはその溶液の物理的特性の変化によって観察されます。 物理化学的方法は広く普及しており、集中的に開発されています。

物質の分析は、その定性的または定量的組成を確立するために実行することができます。 したがって、定性分析と定量分析は区別されます。

定性分析では、分析対象の物質がどの化学元素で構成され、どのイオン、原子のグループ、または分子がその組成に含まれているかを確認できます。 未知の物質の組成を研究する場合、分析対象物質の構成部分を定量的に決定する方法の選択は、その定性分析中に得られたデータに依存するため、定性分析は常に定量分析よりも優先されます。

定性化学分析は主に、分析物を、色、特定の物理的状態、結晶またはアモルファス構造、特定の臭いなどの特徴的な特性を持つ新しい化合物に変換することに基づいています。この場合に発生する化学変換は、定性と呼ばれます。分析反応、およびこの変換を引き起こす物質は試薬(試薬)と呼ばれます。

たとえば、溶液中のFe +++イオンを検出するには、分析した溶液を最初に塩酸で酸性化し、次にヘキサシアノ鉄酸カリウム(II)K4の溶液を添加します。Fe+++の存在下では、青色の沈殿物が生成されます。鉄ヘキサシアノ鉄酸塩(II)Fe43沈殿物の。 (プルシアンブルー):

定性化学分析の別の例は、水酸化ナトリウムの水溶液で分析物を加熱することによるアンモニウム塩の検出です。 OH-イオンの存在下でのアンモニウムイオンはアンモニアを形成します。これは、臭いまたは湿った赤いリトマス紙の青色によって認識されます。

与えられた例では、ヘキサシアノ鉄酸カリウム(II)と水酸化ナトリウムの溶液は、それぞれ、Fe+++とNH4+イオンの試薬です。

類似の化学的性質を持つ複数の物質の混合物を分析する場合、それらは最初に分離され、次に個々の物質(またはイオン)に対して特徴的な反応が実行されます。したがって、定性分析は、イオンを検出するための個々の反応だけでなく、それらの方法もカバーします。分離。

定量分析により、特定の化合物または物質の混合物の構成部分の定量比を確立できます。 定性分析とは異なり、定量分析では、分析物の個々の成分の含有量または試験製品中の分析物の総含有量を決定することができます。

分析対象物質の個々の元素の含有量を決定できる定性的および定量的分析の方法は、元素分析と呼ばれます。 機能グループ-機能分析; 特定の分子量を特徴とする個々の化合物-分子分析。

異種の個々の構造(相)成分を分離および決定するためのさまざまな化学的、物理的、および物理化学的方法のセット! 特性や物理的構造が異なり、インターフェースによって相互に制限されているシステムは、位相解析と呼ばれます。

タスク 定性クロマトグラフィー分析は、クロマトグラムの解釈、つまり、クロマトグラムのピークの識別です。 これを行うには、次の方法を使用します。

物質添加法分析された混合物への物質の連続的な導入に基づいており、その存在はその中にあると考えられています。 その後、クロマトグラムのピークの1つが増加した場合(保持時間が一致した場合)、分析された混合物のピークは、導入された化合物で識別できます。 ただし、この条件は必要なだけですが、識別には十分ではありません。複数の物質が同じ(または非常に近い)保持時間を持ち、1つではない場合があります。 分析の信頼性のために、このような研究は、異なる性質(極性および非極性)の固定相を備えたカラムを使用して実行されます。

表形式データとの比較方法実験的に決定された物質の相対保持量(標準物質に関する通常の分析条件下)を同様の表の値と比較することにより、分析された混合物の定性的組成を決定することを含みます。 クロマトグラフィーによる同定の信頼性を向上させるために、分析は、性質が異なる相で得られたデータを使用して実行されます。

計算方法と相関関係相対リテンションボリュームの表に調査対象化合物のデータがない場合に使用されます。 保持値の対数と分析された化合物の特性(たとえば、炭素原子の数、沸点など)の間には相関関係が使用されます。 したがって、たとえば、アルカンの保持量の値については、次の式が当てはまります。

ここで、Г、уは、結合の特定の組み合わせ(構造要素)に対応する保持値の対数の増分です。 n、j-タイプの構造要素の数 ij化合物分子で。 このようにして得られた V R実験値との比較:それらが近い場合、識別されたピークが意図された接続に対応すると信じる理由があります。

また使用 Kovacsインデックスによる識別。実験の結果、座標内のさまざまなクラスの有機化合物(アルカン、アルコール、アルデヒドなど)の同じ同族列内で次のことがわかりました。

どこ P-同族体の炭素原子数、線形依存性が得られます(図5.12)。

これらの依存関係は、炭化水素のさまざまな誘導体の定性分析に使用できます。 したがって、E。Kovacsは、n-アルカンが持つ炭素原子の数(100を掛けたもの)によって保持を特徴付けることを提案しました。その結果、その保持された体積は、研究中の物質の保持された体積と一致します。


米。 5.12。

Y-n-アルカンの線;2 -同族体の行

n-アルカンの炭素原子数(通常は小数値に100を掛けたもの)は次のように呼ばれます。 Kovacsインデックスこの物質の J。さまざまな固定相のKovacsインデックスは、再現性が高く、表にまとめられています。

J図に示すように、特定の固定相の接続をグラフィカルに決定できます。 5.12。 この目的のために、選択された固定相で、依存関係が得られます gV Rから P多くのn-アルカン(ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなど)の場合。

得られたデータは、100からlgK flのグラフにプロットされます。次に、測定します。 イギリス研究中の混合物のすべての物質のスケジュールに従ってそれらを決定します J、図で。 5.12KovacsインデックスUd-598に等しい。

同族列のアルカン誘導体(カルボン酸、アルデヒドなど)のメンバーの場合、アルカン(線)の場合と同様の線形依存性を得ることができます。 2 図で。 5.12)。 これらの2つの線の相互の水平方向のシフトは、官能基(カルボン酸、カルボニルなど)または多重結合のKovacsインデックスに寄与します。 この貢献は呼ばれます 準同型因子、多くの化合物の値が決定され、表にされます

これらの準同型因子の合計、数に追加 n c x 100塩基のアルカンは、科学的情報源によるとされる化合物のKovacsインデックスを計算し、それを実験値と比較することを可能にします。 これらの値が近接しているため、クロマトグラムのピークが予想される物質に対応していると結論付けることができます。

クロマトグラフィー分析の重要なステップは クロマトグラムの定量的解釈、その結果、分析された混合物の成分の含有量が決定されます。 得られた結果の精度は、多くの要因、特に選択した分析方法、使用した検出器の特性、キャリブレーションと計算の方法、および分析したコンポーネントの性質に依存します。

クロマトグラフィーゾーンの物質量は、クロマトグラムのクロマトグラフピークの面積に比例します。 ピークの形状がガウス曲線に対応しているという仮定に基づいて、クロマトグラフィーピークの面積を決定するためのいくつかの方法があります。 ほとんどの場合、ピークの高さと半分の高さでの幅の積として定義されます。式(5.8)を参照してください。 最新世代のクロマトグラフはコンピューターで制御します。この場合、ピーク面積はソフトウェアで計算され、モニター画面に表示されます。

クロマトグラムのピークの面積は、クロマトグラフィーゾーンの物質量だけでなく、検出器の特性と分析の条件によっても決まります。 したがって、さまざまな物質について、分析された混合物中のそれらの等しい濃度でさえ、不均等な面積のピークがクロマトグラムで得られます。 したがって、定量分析では、クロマトグラフィーのピークの面積を決定するだけでは十分ではありません。 各サンプル物質について、分析された混合物のピーク面積とその含有量(濃度)の間の比例係数を確立する必要があります。 言い換えると、検出器は、選択した分析条件下でキャリブレーションする必要があります。 以下の校正方法が一般的に使用されます。

絶対校正方法分析された混合物の各成分について、クロマトグラフィーピークの面積のサンプル中の絶対量への依存性を実験的に決定します。 この依存関係は通常、グラフまたは実験式の形式で表されます。 検出器の感度は時間の経過とともに変化する可能性があるため、絶対キャリブレーションを定期的にチェックして調整する必要があります。 再キャリブレーションするときは、検量線上のいくつかのポイントをチェックするように制限することができます。

内部標準法既知の濃度のCstを持つ物質(内部標準)が分析された混合物に導入されます。事前に、混合物の各物質について、関連するキャリブレーショングラフ(または方程式)が取得されます。 SfJSct Sv / Coで、ここで S Bおよび5St-分析物と内部標準のピークの面積、Sv-キャリブレーション混合物中の分析物の濃度。 研究中、分析された物質のピークの面積と内部標準がクロマトグラムで決定され、それらの比率が計算され、Sv/Qがキャリブレーショングラフから求められます。 t。さらに、既知のСсtによると、未知の濃度の物質Sv-

内部標準法を使用することにより、測定の精度を大幅に向上させることができ、検量線の定期的な補正が不要になります。 実際、実験条件の変更は、標準物質のクロマトグラムのパラメータとサンプルの成分の変更に等しく影響します。

このメソッドのもう1つの利点は、カラムに供給されるサンプルの正確な量を維持する必要がなくなることです。 この場合、クロマトグラムのすべてのピークを分離することもオプションです。対象物質と標準物質のピークが別々に出てくるだけで十分です。

分析の精度を向上させるために、標準として使用される物質は、分析される混合物の保持と含有量の観点から、決定される成分に近いことが望ましい。

また使用 補正係数を使用したキャリブレーション。ピーク面積/"番目の成分 S、クロマトグラムでは、その量に比例します d、カラムに導入された混合物中:

ここ に、-物質の補正係数。 分析された混合物のすべての物質がクロマトグラム上に別々の(分離された)ピークを与える場合、内部正規化の方法によって/"番目の成分の割合を計算することが可能です。


次に、すべてのピークに対して合計が実行されます。 方程式の右辺の分子と分母を、標準として使用される物質の補正係数(?st)で割ると、次の方程式が得られます。


どこ k、tn \ u003d k、/ k„ - 相対補正係数。各物質の特定の組成と標準物質の混合物、または標準物質を含む既知の組成のすべての物質の混合物を作成することにより、実験的に決定するのは簡単です。 このような物質の組成でクロマトグラムを取得し、すべての成分のピーク面積を決定した後、次の比率からすべての物質のR:otaを見つけることができます。


どこ qjqci-最初の混合物のi番目の成分と標準の量の比率に対応します。 量 q質量(g)または量(mol)によって決定され、そこから質量またはモルの相対補正係数がそれぞれ計算されます。 したがって、質量分率は質量係数で決定され、混合物中の物質のモル分率はモル係数で決定されます。

定性的(形式化されていない)分析方法は、厳密な分析依存関係ではなく、論理レベルでの分析手順の説明に基づいています。 これらには、専門家による評価、シナリオ、形態、指標のシステムの比較などの方法が含まれます。 アナリストの直感、経験、知識が非常に重要であるため、これらの方法の適用は特定の主観性によって特徴付けられます。

専門家による評価は、直接測定できないプロセスまたは現象の定量的または通常の評価です。 それらは専門家の判断に基づいているため、完全に客観的であるとは見なされません。 科学的方法は、個々の専門家の評価を、多かれ少なかれ客観的な回答をまとめて提供するように処理するために開発されています(思慮深い形式の質問と回答を使用して、後でコンピューターによって処理されます)。

シナリオ-さらに分析して最も現実的なものを選択するために、特定の条件(事前に選択)のさまざまな組み合わせの下で調査中のオブジェクトを開発するための可能なオプションの説明。

形態素解析は、複雑なプロセスを予測するために使用されます。 これは、調査中のシステムの個々の要素の開発のすべての可能な組み合わせの系統的レビューの専門家の方法です。 これは、システムのオブジェクト、現象、プロパティ、およびパラメータの完全かつ厳密な分類に基づいており、システム全体の開発のために考えられるシナリオを構築および評価することができます。

定量的(形式化された)分析方法は、かなり厳密な形式化された分析依存関係に基づいています。 それらをリストしましょう:

古典的な分析方法-チェーン置換、貸借対照表、パーセンテージ数、微分、積分、割引などの方法。

経済統計の方法-時系列を処理するための平均値と相対値、グループ化、グラフィカル、インデックス、基本的な方法。

関係を研究するための数学的および統計的方法-相関分析、回帰分析、分散分析、因子分析、主成分分析、共分散分析など。

経済的手法-マトリックス手法、調和解析、スペクトル分析、生産関数の理論の手法、入出力バランスの理論の手法。

経済的サイバネティックスと最適計画法の方法-システム分析、線形計画法、非線形計画法、動的計画法などの方法。

オペレーションズリサーチと決定理論の方法-グラフ理論、ゲーム理論、ツリー法、ベイジアン分析、キューイング理論、ネットワーク計画と管理方法の方法。

数学的手法により、近似計算を正確な計算に置き換えて、多変量比較分析を実行できます。これは、手動では事実上不可能です。

3.財務分析の方法:水平分析、垂直分析、傾向分析

水平分析法-ダイナミクスの指標の変化を評価するために使用されます。 インディケータの絶対変化を決定するために、値は次のように計算されます。

∆З =З1-З0、

ここで、Z1-レポート期間のインジケーターの値。

З0-基準期間のインジケーターの値。

指標の成長率を評価するために、値が計算されます。

T p(Z)\ u003d Z 1:Z0。

指標の値は、基準期間と比較して、レポート期間中に指標の値が何回変化したかを示します。

相対的な変化を評価するために、成長率は次の式を使用して計算されます。

T pr(Z)\ u003d(Z 1:Z 0-1)x 100%\ u003d ∆Z:Z 0 x 100%。

T pr(Z)の成長率は、基準期間と比較して、レポート期間中にインジケーターの値が何パーセント変化したかを示します。

垂直分析法-複雑な経済指標の分析に使用され、総人口における複雑な指標の各コンポーネントのシェアを決定できます。

構造を評価するために、次の式が使用されます。

ここで、Diはi番目のコンポーネントのシェアです。

Zi-複素数インジケーターに含まれるi番目のコンポーネントの絶対値。

Z-この複雑なインジケーターの値。

複雑な経済指標の構造のダイナミクスを評価するために、水平法が使用されます。これに基づいて、各コンポーネントの絶対的および相対的な変化が決定されます。

∆Di \ u003d Di 1-Di 0; T pr(Di)\ u003d ∆Di:Di 0 x 100%。

組織の簿価の垂直分析により、経済活動における特定の種類のリソースの使用の質を判断し、業界の詳細やその他の特性を考慮して、組織の比較分析を行うことができます。 絶対的なものとは対照的に、Diタイプの相対的な指標は、インフレの観点から組織の活動を分析するときに便利であり、ダイナミクスのコンポーネントの変化を客観的に評価できます。

傾向分析法-調査対象の要因のダイナミクスのデータ系列の使用に基づいています。たとえば、貸借対照表、組織の資産と負債の構造などです。 この方法を使用すると、現時点とその後の期間の両方で、組織の発展の主な方向性を評価できます。

組織の活動を特徴付ける主要な指標ごとに、成長率の変化、検討中の期間(月、四半期、半年、年)の平均成長率の分析が行われ、これらの指標の主な変化の方向が特定されます。 主な指標間のリンクを考慮して、成長率(成長率)の平均値を計算した結果により、将来の調査中の指標の予測値を計算することができます。 トレンドモデルに基づく予測により、ある程度の信頼性をもって、予測された要因の値を計算し、最も合理的な管理上の決定を選択し、組織の財務および経済活動に対するこれらの決定の結果を評価できます。

MOSCOW AUTOMOTIVE AND ROAD INSTITUTE(州立工業大学)

化学科

頭を承認します。 学科教授

I.M. Papisov "___" ____________ 2007

A.A. LITMANOVICH、O.E。 LITMANOVYCH

分析化学パート1:定性化学分析

ツールキット

専門「工学環境保護」2年生向け

モスクワ2007

リトマノビッチA.A.、リトマノビッチO.E. 分析化学:パート1:定性化学分析:方法論ガイド/ MADI

(GTU)-M.、2007年。32ページ。

無機化合物の定性分析の基本的な化学の法則と、環境オブジェクトの組成を決定するためのそれらの適用性が考慮されます。 このマニュアルは、専門の「環境工学」の学生を対象としています。

©MoscowAutomobileand Road Institute(State Technical University)、2008

第1章分析化学の主題と目的。 分析反応

1.1。 分析化学の主題とタスク

分析化学-物質の組成を研究するための方法の科学。 これらの方法の助けを借りて、どの化学元素が、どのような形で、どのような量で研究対象に含まれるかが確立されます。 分析化学では、定性分析と定量分析の2つの大きなセクションが区別されます。 分析化学によって設定されたタスクは、化学的および機器的方法(物理的、物理化学的)の助けを借りて解決されます。

分析の化学的方法において 決定される元素は、そのような特性を有する化合物に変換され、その助けを借りて、この元素の存在を確立するか、またはその量を測定することが可能である。 形成された化合物の量を測定する主な方法の1つは、重量分析法である分析天びんで計量することにより、物質の質量を決定することです。 定量化学分析の方法と分析の機器的方法については、分析化学の方法論ガイドのパート2で説明します。

現代の分析化学の開発における緊急の方向性は、環境オブジェクト、廃棄物および廃水、産業企業からのガス排出、および道路輸送を分析するための方法の開発です。 分析制御により、排出物や排出物に含まれる特に有害な成分の過剰含有量を検出することが可能になり、環境汚染の原因を特定するのに役立ちます。

化学分析は、あなたがすでに精通している一般化学および無機化学の基本法則に基づいています。 化学分析の理論的基礎には、次のものが含まれます。水溶液の特性に関する知識。 水性中の酸塩基平衡

ソリューション; 酸化還元平衡と物質の特性; 錯化反応のパターン; 固相(沈殿物)の形成と溶解の条件。

1.2。 分析反応。 それらの実装の条件と方法

定性化学分析は、 分析反応、顕著な外部変化を伴う:例えば、ガスの発生、変色、沈殿物の形成または溶解、場合によっては、特定の臭いの出現。

分析反応の基本要件:

1) 高感度、検出限界(Cmin)の値によって特徴付けられます-溶液サンプル中の成分の最低濃度。この分析手法により、この成分を自信を持って検出できます。 分析反応で検出できる物質の質量の絶対最小値は、50〜0.001μg(1μg= 10〜6 g)です。

2) 選択性-試薬が可能な限り少ない成分(元素)と反応する能力を特徴としています。 実際には、選択的反応が特異的になる条件下でイオンを検出しようとします。 他のイオンの存在下でこのイオンを検出できます。 として 特定の反応の例(数少ない)は以下のとおりです。

a)加熱時のアンモニウム塩と過剰のアルカリとの相互作用:

NH4Cl+NaOH→NH3+NaCl+H2O。 (一)

放出されたアンモニアは、その特徴的な臭い(「アンモニア」)または試験管の首に運ばれた湿った表示紙の色の変化によって簡単に認識できます。 反応

分析された溶液中のアンモニウムイオンNH4+の存在を検出できます。

b)鉄塩とヘキサシアノ鉄酸カリウム(III)K3との相互作用による、青色の沈殿物(ターンブルブルー、またはプルシアンブルー)の形成。 反応(コースの「金属の腐食」のトピックでよく知っている

これらの反応により、分析された溶液中のFe2+およびFe3+イオンを検出することが可能になります。

特定の反応は、未知のイオンの存在を分数法によって決定できるという点で便利です-他のイオンを含む分析された溶液の別々のサンプルで。

3)反応の速度( 高速)および実装の容易さ。

高い反応速度により、システム内で短時間で熱力学的平衡を達成できます(実際には、溶液中の反応における成分の混合速度で)。

分析反応を実行するときは、正しい方向への反応の平衡のシフトと、大きな変換の深さへのその流れを決定するものを覚えておく必要があります。 電解質の水溶液で発生する反応の場合、熱力学的平衡の変化は、同じ名前のイオンの濃度、媒体のpH、および温度の影響を受けます。 特に、温度は 平衡定数の値-定数

弱電解質の解離と難溶性の塩、塩基の溶解度積(PR)

これらの要因は、反応の深さ、生成物の収率、および分析物の測定の精度(または分析物の少量および濃度で特定のイオンを検出する可能性)を決定します。

一部の反応の感度は、有機水溶液で増加します。たとえば、アセトンまたはエタノールを水溶液に添加した場合です。 たとえば、エタノール水溶液では、CaSO4の溶解度は水溶液よりもはるかに低く(SP値は低くなります)、これにより、分析された溶液中のCa2+イオンの存在をより低い濃度で明確に検出できます。水溶液中で、またこれらのイオンから溶液を最も完全に解放し(H2 SO4で沈殿)、溶液の分析を継続します。

定性化学分析では、イオンの分離と検出において合理的なシーケンスが開発されます。これは、分析の体系的なコース(スキーム)です。 この場合、イオンは、特定の作用との同等の関係に基づいて、グループで混合物から分離されます グループ試薬。

分析された溶液の一部が使用され、そこからイオンのグループが沈殿と溶液の形で順次分離され、そこで個々のイオンが検出されます 。 グループ試薬を使用すると、定性分析の複雑な問題をいくつかのより単純な問題に分解することができます。特定の作用に対するイオンの比率

グループ試薬が基本です イオンの分析的分類.

1.3。 色、臭い、pH値による塩の混合物を含む水溶液の予備分析

分析用に提案された透明な溶液に色が存在する場合は、一度に1つまたは複数のイオンが存在することを示している可能性があります(表1)。 色の濃さはサンプル中のイオンの濃度に依存し、色自体は次の場合に変化する可能性があります。

金属カチオンは、H2O分子を配位子とする錯カチオンよりも安定した錯イオンを形成します。溶液の色を表に示します。 一 。

表1

モルタルの色

可能な陽イオン

可能

ターコイズ

Cu2 +

Cr3 +

Ni2 +

MnO42-

Fe3 +(加水分解による)

CrO4 2-、Cr2 O72-

Co2 +

MnO4-

提案された溶液のpH測定( 溶液が水中で調製される場合、アルカリまたは酸の溶液ではありません)

追加を与える

についての情報

可能な構成

表2

自分の-

可能

可能

nypH水-

解決

加水分解

Na +、K +、Ba2 +、

SO3 2-、S2-、CO3 2-、

教育を受けた

Ca2 +

CH3COO-

金属s-

(対応する

基本

電子

酸は弱い

弱酸

家族)

電解質)

加水分解

NH4 +

Cl-、SO4 2-、NO3-、Br-

教育を受けた

(対応する

特に

金属

電解質)

基本

加水分解

Al3 +、Fe3 +

根拠

一部の塩の水溶液は、不安定な(分解する)または揮発性の化合物の形成により、溶液のpHに応じて特定の臭いがする場合があります。 サンプル溶液にNaOH溶液を加えるか、

強酸(HCl、H2 SO4)を使用すると、溶液の匂いをやさしく感じることができます(表3)。

表3

溶液のpH

対応するイオン

追加後

溶液中

アンモニア

NH4 +

(アンモニアの匂い)

不快

SO32-

におい(SO2)

"酢"

(酢酸

CH3COO-

酸CH3COOH)

(硫化水素H2S)

臭いの理由(表3を参照)は、電解質溶液での反応のよく知られた特性です。つまり、弱酸または弱塩基(多くの場合、ガス状物質の水溶液)が、それぞれ強酸および強塩基によって塩から置換されます。

第2章陽イオンの定性化学的分析

2.1。 分析グループによって陽イオンを分類するための酸塩基法

定性分析の最も単純で最も「害の少ない」酸塩基(塩基性)法は、酸および塩基に対する陽イオンの比率に基づいています。 陽イオンの分類は、次の基準に従って実行されます。

a)塩化物、硫酸塩、水酸化物の溶解度。 b)水酸化物の基本的または両性的特性。

c)アンモニア(NH3)-アンモニア酸塩(すなわちアミノ錯体)と安定した錯体化合物を形成する能力。

すべての陽イオンは、2M HCl溶液、1M H2SO4溶液、2M NaOH溶液、および濃アンモニア水溶液の4つの試薬を使用して6つの分析グループに分けられます。

NH4 OH(15-17%)(表4)。

表4分析グループによる陽イオンの分類

グループ

結果

群作用

試薬

Ag +、Pb2 +

沈殿物:AgCl、PbCl2

1M H2SO4

(Pb2 +)、Ca2 +、

沈殿物(白):BaSO4、

Ba2 +

(PbSO4)、CaSO4

Al3 +、Cr3 +、Zn2 +

解決策:[Аl(OH)4] –、

(過剰)

– , 2–

NH4 OH(濃度)

Fe2 +、Fe3 +、Mg2 +、

沈殿物:Fe(OH)2、

Mn2 +

Fe(OH)3、Mg(OH)2、

Mn(OH)2

NH4 OH(濃度)

Cu2 +、Ni2 +、Co2 +

モルタル(塗装済み):

2+、青

2+、青

2+、黄色(上

空気が青くなる

Co3 +への酸化)

ない

NH4 +、Na +、K +

明らかに、上記の陽イオンのリストは完全にはほど遠いものであり、分析されたサンプルで実際に最も頻繁に遭遇する陽イオンが含まれています。 さらに、分析グループによる分類には他の原則があります。

2.2。 陽イオンのグループ内分析およびそれらの検出のための分析反応

2.2.1。 最初のグループ(Ag +、Pb2 +)

Ag +、Pb2+カチオンを含む試験溶液

↓+2MHCl溶液+C2 H5 OH(PbCl2の溶解度を下げるため)

PC> PRの場合、形成されます塩化物の混合物の白い沈殿物、

これらはソリューションから分離されています(ソリューションは分析されません):

Ag + + Cl–↔AgCl↓およびPb2 + + 2Cl–↔PbCl2↓(3)

明らかに、沈殿した陽イオンの濃度が低い場合、Cl–陰イオンの濃度は比較的高くなるはずです。

↓一部を沈殿させる+H2O(蒸留)+沸騰

部分的に解決に入る

堆積物中-すべてのAgClと

Pb 2+イオン(平衡シフト

部分的にPbCl2

(3)左に PC< ПР для PbCl2 )

↓+NH4OH(濃度)

溶液中の検出、

1.によるAgClの溶解

堆積物から分離:

錯化:

1. KI試薬を使用(後

AgCl↓+2NH4OH(e)→

冷却):

→++Cl– + 2H2O

Pb2 + + 2I–→PbI2↓(ゴールデン

結晶)(4)

↓+2MHNO3ソリューション

↓pHまで<3

2.によるAgClの沈殿

錯イオンの崩壊:

Cl– + 2HNO3

→AgCl↓+2NH4+ + 2NO3

↓塩化物混合物の沈殿物の2番目の部分+30%