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和石灰灼烧转化成砷酸盐检测含砷有机化合物


实验室k / 2018-10-15

       一切含砷的不揮发有机化合物和氧化鈣灼烧,都将留下耐热的正砷酸钙。
       砷酸钙内的砷(Ⅴ),可用操作手续Ⅰ-Ⅲ进行检定,操作手续Ⅰ-Ⅲ的化学根据,在下面a-c中分别讨论。
       (a)甲酸鈉加热至300°以上时会产生氢,这氢在初生态时能轉化As(Ⅴ)为砷化三氢:

2HCOONa → Na2C2O4+2H0
Ca3(AsO4)2+16H0 → 2AsH3+3CaO+5H2O

气态的砷化三氢与硝酸銀发生反应,将产生金屬銀:

AsH3+6AgNO3+3H2O → 6Ag0+6HNO3+H3AsO3

       (b)砷酸鈣用硝酸銀溶液滴試产生紅棕色的砷酸銀。砷酸鈣轉化成为砷酸銀比之形成AsH3,其灵敏度差得多。也应注意到,含卤有机化合物和石灰灼烧,产生的卤化鈣和硝酸銀反应,而其所生成的AgCl及AgBr,暴露在光线下,都会变暗色(光感卤化物形成),这将使檢定缓缓沉淀的Ag3AsO4发生困难。
       (c)稀硫酸及碱金屬碘化物和砷酸鈣反应:

AsO4-3+2I-+2H+ → AsO3-3+H2O+I2

       这游离碘可用淀粉試驗法作出檢定。但用碘化物的氧化还原反应时,应該記住,含銻的有机化合物和石灰灼烧后,会留下五氧化二銻或銻酸钙,而这些产物,也都会使碘游离。又灼烧残渣内,如果含有氧化鉄,亦会如此。

       操作手续Ⅰ    数粒細粉状物质,放在一只硬玻璃的微量試管内,或改用一滴試液,在微量試管内蒸发至干。拌入数毫克烧过的石灰,将管加热,开始时温热,最后烧到发红約数分钟。冷却后,加入10~15倍过量的甲酸鈉,并将試管口盖一小片曾用10%硝酸銀溶液润湿过的滤紙。将試管加热,直至管内物变成微棕色。試纸上形成暗色或棕色圆圈,即表示正反应。
       必須避免过热,因为甲酸钠的热解产物可与硝酸银发生反应,而在紙上产生浅棕色圆圈。这些产物与用砷酸鈣所形成的金屬銀不同,是不耐15%过氧化氢的。
       下列各物中,曾显示出砷:
              5微克      氯-对-氨基苯胂酸C6H3Cl(NH2)(AsO3H2)
              5微克      二硝基氨基苯胂酸C6H2(NO2)2(NH2)(AsO3H2)
              5微克      乙酰胺基苯胂酸鈉C6H4(NHCOCH3)(AsO3HNa)
              4微克      对-羟苯胂酸鈉C6H4(OH)(AsO3HNa)
              2微克      六○六(OH)(NH2)H3C6—As=As—C6H3(NH2)(OH)·2HCl
       操作手续Ⅱ    在一微量坩埚内,加一滴試液于約一毫克氧化钙上,在110°蒸发至干。或改用数細粒粉末試样与氧化鈣混和。然后将坩埚强热,并加硝酸銀一滴于冷却残渣上,将按着砷的含量立刻或在数分钟后,有紅-棕色Ag3AsO4分离出来。
       试剂:7%硝酸銀在6N醋酸内的溶液。
       这个试验法能检定60微克硝基苯胂酸C6H4NO2AsO(OH)2及20微克六○六内的砷。
       操作手续Ⅲ    制取試料与氧化钙的混合物,如操作手续Ⅱ所述进行灼烧。冷却后的灼烧残渣,用一滴1:1硫酸处理,将坩埚沉入冷水中,使其内容物冷却。然后取一滴碘化镉-淀粉溶液(用碘化镉溶液代替经常用的碘化钾溶液有一优点,因CdI2离解较少,由溶解的氧及痕量氧化氮而释出小量的碘,就慢得多了)加入坩埚内。如果在30秒钟内呈現蓝色,即表示有砷存在。
       试剂:5%
碘化镉在1%硫酸镉溶液中的溶液。恰在试验前,加入淀粉或固体赛欧登碘指示剂。
                 1.4微克苯胂酸,1.7微克硝基苯胂酸中的砷,可被检出。
       通式为R(芳基)AsO(OH)2的脂族及芳族胂酸,是含五价砷的,就不需要锻燒使其轉化为砷酸钙。这些胂酸和砷酸相似,直接可与酸化过的碱金屬碘化物溶液发生反应:
       R(芳基)AsO(OH)2+2HI → R(芳基)As(OH)2+I2+H2O 也許在反应中間生成
       R-AsI2。檢定时可得到的限度与鍛烧法所得到的一样。
       这里所述五价有机結合砷的試驗法,当然不适用于砷酸或砷酸盐存在时。如有砷酸或砷酸盐存在,可将镁氧混合剂加入試样的氨液中,使沉淀出MgNH4AsO4。砷酸的有机衍生物却不产生沉淀。
       三价砷的有机化合物与过氧化氢蒸发,可使轉化成砷酸,但在这样情况下所生成的五价砷化合物,如果加入酸化过的
碘化鉀溶液來进行检定,結果並不可靠。曾经发現,很多不同种类的有机化合物,經过过氧化氢蒸发所留下的产物,往往即使加热到200°后,仍能从酸化过碱金屬碘化物溶液中釋出碘。


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