定性反应的灵敏性和选择性
实验室k / 2019-06-29
(一)反应的灵敏性 当一种离子有几种定性反应时，应选择哪种反应来鉴定检出好呢?主要应从两个方面来考虑，即反应的灵敏性和反应的选择性。反应的灵敏性以数值的形式具体表示出来，这些数值就称为灵敏度，灵敏度用最低浓度和最低检出限量来表示。
(1)最低浓度(c)是指在一定条件下，使某鉴定反应还能得出肯定结果的该离子的最低浓度。一般以1：G表示，G是含有1克被鉴定离子的溶剂克数。实际计算中，由于溶液都很稀，把G看做溶液或溶剂的克数，或毫升数都可以。显然，G值越大，表明溶液越稀，该鉴定反应越灵敏。
最低浓度有时也用百万分之几(X)来表示，记为ppm。1：G变为ppm的计算式是：
1：G＝x：10（6次方）
G＝10（6次方）／x
（或1g/10（6次方）ml＝百万毫升中有1克＝10（-6次方）g/ml＝1(r/ml)＝1ppm ∴ppm＝r/ml）
(2)检出限量(m)是指在一定条件下，某鉴定反应所能检出的最小重量。通常以微克(μg)做单位来表示。显然，检出限量越小，反应越灵敏。
检出限量和最低浓度两个量之间可以相互换算，由于反应是用一定体积的试液进行的。如果已知某鉴定反应的最低浓度为1：G，又知每次鉴定时所取的体积为V毫升，则检出限量m(μg)可以按下式算出：
1：G＝m/10（6次方）：V
m＝V×10（6次方）／G
在定性分析中，检出限量小于0.05μg或最低浓度低于1：1000000的反应，则是很灵敏的反应，检出限量为50μg，最低浓度为1：1000或1000ppm(相当于1毫克/毫升)则反应的灵敏度就很差了。
(二)反应的选择性 在定性反应中，多数情况下，所加入的试剂不是仅和一种离子起作用，而是能和许多种离子起作用，生成具有相似性质的生成物。例如K2CrO4不仅能和Pb2+作用，而且也能和Ba2+、Sr2+作用同样生成黄色沉淀。我们不能断定黄色沉淀是否是PbCrO4。因此试剂的高度选择性是一个重要的性质。
所谓反应的选择性，也就是针对干扰离子的多少而言，如果与加入的试剂起反应的离子越少，则这一定性反应的选择性越高。如果加入的试剂只对一种离子起反应产生特殊现象，其它离子没有类似的现象，则这一反应的选择性最高，这种反应称为该离子的特效反应。该试剂称为特效试剂。
例如，在试样中含有NH4+时，加入NaOH并加热，便会有NH3气放出。此气体有特殊气味，并可通过湿润的红色石蕊试纸显示碱性等方法加以鉴定。一般认为这是鉴定NH4+的特效反应。NaOH则为鉴定NH4+的特效试剂。
但是，特效反应不多，而且所谓特效也并非绝对专一，而是在一定条件下相对而言。上述鉴定NH4+的反应也只是对一般阳离子是特效的，离开这个范围，则干扰它的还有CN-、有机胺类和氨基汞盐等等。如果一种试剂能与为数不多的离子起作用，产生类似现象，则这种反应称为选择性反应。发生某一选择反应的离子数目越少，则该反应的选择性越高。对于选择性高的反应容易创造出特效条件，使其在特定条件下，成为特效反应。
创造特效反应条件的方法主要有以下几个方面：
1．控制溶液的酸度 这是最常用的方法。例如BaCl2在中性或弱酸性溶液中可与SO42-，SO32-，S2O32-CO32-，PO43-等产生白色沉淀，但在溶液中加入HNO3使呈酸性后，则只有SO42-可以和Ba2+生成白色结晶形BaSO4沉淀。因而成为鉴定SO42-的特效反应。
2．掩蔽干扰离子 使干扰离子生成络合物或改变干扰离子价态是常用的方法。例如以NH4SCN鉴定Co2+时，Fe3+可与SCN-生成血红色的络离子，因而掩盖了Co(SCN)42-的天蓝色。此时如在溶液中加入NaF，使Fe3+生成更稳定的无色络离子FeF63-，则Fe3+的干扰便可消除。
3．分离干扰离子 在没有更好的可以消除干扰的办法时，分离是最基本的手段。在传统的系统分析中，主要就是依靠系统的分离来消除彼此间的干扰。
在选用分析反应时，应该同时考虑反应的灵敏度与选择性，若只考虑选择性，而灵敏度达不到要求，则所得结果就不可能准确；反之若只考虑灵敏度不考虑选择性，也不会得到可靠的结果。因此，应该在灵敏度满足要求的条件下尽量采用选择性高的反应。
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