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阳离子分析试液的制备及其分析


一个平凡的化学人 / 2018-08-02

   (一)阳离子分析试液的制备

    选择溶剂要把初步观察及各种预测试验的结果结合起来考虑。不溶于水的物质,多数能溶于盐酸。硝酸由于具有氧化性,对于硫化物的溶解比盐酸作用更大,但有锡和锑存在时,硝酸能使它们变为不溶性的偏锡酸或锑酸,铝、铁等金属由于有钝化作用也难溶于硝酸。有银组的元素存在时,用盐酸显然会形成难溶氯化物合金中的S、A、P等用盐酸处理时,容易变为氢化物而丢失,用硝酸时,则氧化为对应的含氧酸盐SO42-、AsO43-、PO43-。有些不溶于盐酸和硝酸的物质,如HgS,却能溶于王水。

    应当指出,酸溶解物质的作用主要在于它们的化学性质,不要认为酸可以代替水,而直接采用浓酸,因为有不少盐类易溶于水,却不溶于浓酸。例如,NaCl、BaCl2都能在浓盐酸中析出沉淀,Ba(NO32也能在浓HNO3中析出沉淀,遇到这种情况,必须冲稀,才能落解(在溶解过程中要特别注意这种情况,与真正的不溶的区别,这些物质都是明显结晶形的);又如,溶解NasO4、和BaCO3的混合物时,如果先用水溶出Na2SO4,再用稀HC1溶解BaCO8就会很顺利地得到两种溶液,如果直接用酸,则将形成不溶性的BaSO4。因此,用不同溶剂所得的几份溶液,在进行分析时,是分别进行还是合并一起,须视具体情况而定。如果它们合并一起不发生反应,而且可以用系统分析法进行分析时,可将它们合并为一份溶液。如果用分别分析法,就不必合并,因为每一溶液中所含组分较少,干扰情况也会较低。

    如果溶解试样是用浓HC1,应当把它大部分蒸发掉,以兔沉淀硫化氢组阳离子时,调整酸度困难(用碱中和会把溶液冲稀)如果是用的硝酸或王水,应当蒸发到近干,加入少量HC1,再蒸发至体积很小,然后用水冲稀(氧化性酸妨害硫化氢组阳离子的沉淀,因为它们能把H2S氧化为S,甚至氧化为SO42-,后者能沉淀第四组阳离子)。如果溶于HNO3所得溶液用HCI处理时,得到白沉淀,可按银组来处理。应当注意银组离子不存在时出现白沉淀的特殊情况,例如,NaCI和BaCl2在浓盐酸中不溶,硅酸溶胶在加HCI蒸发后析出沉淀,Sb、Bi、Sn盐的水解等等。

   (二)阳离子溶液的分析

    制成溶液之后,基本上可以按照8-5所讲的方法,结合预测试验的结果,安排分析步骤和选择合适的分析方法。NH4+可直接用固体试样进行检出,不必先制成溶液;借AsH3法检出As也可用固体试样直接进行。有某些干扰物质存在时,应按一定的方法进行处理。在硫化氢组分出之后,有两类干扰性阴离子应当除去。

    1.阻得正常沉淀的物质。如草酸、酒石酸和柠檬酸等有机酸,妨得Fe2+、Al3+的沉淀,应将其蒸干,分解,并用浓HNO3反复蒸发,以氧化析出的C。

    2.能与以后各组形成难溶化合物的物质。如草酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、硼酸盐、磷酸盐、氟化物、硅酸盐等,它们的金属盐基本上都能溶于酸,当第三组沉淀时,变为碱性溶液,就可能出现干批。先将其蒸干,以分解有机酸,再用浓HNO3反复蒸发以化析出的炭。残渣加浓HCI(或再加甲醇)蒸至近干,

以除去HF、H2BO2。加浓HI反复蒸发可除去SiO2。除去磷酸盐的方法很多,有碱式醋酸盐法、氯化铁法、锡法、氯化亚锡法醋酸盐缀冲法氯化钻法、硝酸锆法和离子交换法等。其中以后两种方法最为简便。硝酸锆能将磷酸根离子沉淀为极难溶的磷酸锆而除去;离子交换法是在溶液中加入阴离子交换剂,经充分搅动后,PO8即被交换(换下C1-)除去,吸出清液,即可照常进行分析。反应式如下:

3R-C1+PO43-→R3PO4+3C1-

                                (阴离子交换剂)

 


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