Ответы по аналитике. Основные положения качественного анализа

• Название: Основные положения качественного анализа
• Дата: 24.05.2019
• Размер: 0.71 Mb.
• Имя файла: Ответы по аналитике.docx
• Тип: Документы; #78648
• страница: 11 из 17

Общие правила работы в лаборатории количественного анализа, посуда мерная.

Работающему в лаборатории количественного анализа необходимо помнить, что малейшая неаккуратность приводит к искажению результатов анализа. Очень часто на основании результатов анализа делаются определенные выводы, которые могут быть ошибочными в результате неправильно проделанного определения. Будущие фельдшеры-лаборанты должны помнить, что результаты анализа крови больного играют большую роль в постановке диагноза.

Анализ источников воды является решающим фактором для хо-йственно-пйтьевого водоснабжения населения. Пригодность пищевых продуктов определяется методами количественного анализа. Поэтому с первых дней работы в аналитической лаборатории учащиеся должны строго соблюдать правила работы.

Рабочее место должно быть всегда чистым и сухим. Все лишние предметы должны быть убраны, а необходимые реактивы расставлены в определенном порядке.

Требующаяся для определения простая и мерная посуда должна быть самым тщательным образом вымыта. Посуда может быть названа чистой, если на ней нельзя заметить каких-либо видимых загрязнений и если вода стекает со стенок ровно, нигде не оставляя капель. Появление капель указывает на то, что стекло загрязнено жировыми веществами. Особенно вредно загрязнение жиром мерной посуды, так как при этом мениск получается искаженным и при выливании жидкости часть ее останется на стенках.

Стеклянную посуду сначала моют горячей водой с применением ершей. Затем обрабатывают «хромовой смесью», т. е. смесью насыщенного раствора дихромата калия К2СГ2О7 с концентрированной серной кислотой. Для этого, налив хромовую смесь в сосуд и вращая его, смачивают все стенки. Можно потереть внутренние стенки сосуда стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Пипетки помещают в высокий стеклянный цилиндр и заливают хромовой смесью на некоторое время. Можно обрабатывать пипетки хромовой смесью, затягивая ее грушей до половины объема пипетки и выливая через широкое отверстие. Затем хромовую смесь надо слить в тот сосуд, где она находилась.

После обработки хромовой смесью посуду следует тщательно вымыть водопроводной водой (десятикратным объемом) и затем сполоснуть изнутри небольшими порциями дистиллированной воды.

Пользуясь хромовой смесью, надо соблюдать большую осторожность, так как она может причинить сильные ожоги. Если хромовая смесь попала на кожу, необходимо тотчас же промыть это место большим количеством воды, а затем раствором №НСОз.

При выполнении количественного определения следует точно соблюдать методику работы. Несоблюдение всех условий методики приводит к ошибкам и уменьшению точности определения.

При любом количественном определении проводятся так называемые параллельные определения, т. е. 2 или 3 раза повторяется одно и то же определение. Критерием правильного определения является повторяемость (сходимость) результатов параллельных определений. Сходимость не должна быть абсолютной; в каждом методе допускается определенное расхождение результатов. При большем расхождении определение следует повторить. Чем меньше расхождение между параллельными определениями, тем точнее выполнен анализ. Учащиеся должны сами уметь оценить свои результаты и установить необходимость повторения определения.

Все данные анализа нужно сразу заносить в лабораторный журнал. Не разрешается делать черновые записи •на отдельных листочках, так как они могут - быть утеряны.

Кроме того, при анализах, проводимых в лабораториях, точное ведение лабораторного журнала имеет большое значение: он является основным документом, по которому проверяют результаты, вызывающие сомнение.

3. 
   Частные реакции 5 аналит. группы катионов.
   

Применение в медицине и фармации солей катионов 5-ой аналитической группы

Препараты элементарного,2 и 3-х валентного железа принимают внутрь для лечения анемий. Наиболее часто применяют восстановленное железо, сульфат железа (2), глицерофосфат железа (3), лактат железа (2), аскорбинат железа (2). Препараты железа назначают в виде порошков, таблеток, пилюль. Железо в виде ионов 2+ входит в состав гемоглобина крови и ряда ферментов. При анемиях наблюдается снижение количества гемоглобина. Препараты железа в этом случае стимулируют деятельность кроветворных органов и восполняют недостаток железа 2+. Ряд солей железа применяют при анализе лекарств. Из солей марганца в медицине получил перманганат калия, раствор которого используют как антисептик и обеззараживающее средство для промывания ран, полосканий, смазываний, примочек, при язвах, ожогах, различных кожных заболеваниях. Внутрь применяется в растворах при отравлениях для промывания желудка. С помощью перманганата калия проводится анализ многих лекарственных средств.

Оксид и пероксид магния употребляются как желудочные средства. В состав присыпок входят карбонат гидроксомагния. Как слабительное и спазмолитическое средство используется сульфат магния.

Нитрат дигидроксо висмута обладает вяжущими антисептическими свойствами и назначается в порошках при заболеваниях жкт , в присыпках и мазях при воспалительных заболеваниях кожи.

Из соединений сурьмы в медицине применяют органические соединения сурьмы при кожных заболеваниях.

Реакции катионов марганца Mn²⁺

1. 
   Реакция окисления
   

При действии окислителей катион окисляется до аниона MnO₄, имеющего в растворах характерную малиновую окраску. Для окисления используют несколько окислителей.

А) окисление пероксидсульфатом аммония в кислой среде

2MnSO₄+5(NH₄)₂S₂O₈+8H₂O→2HMnO₄+5(NH₄)₂SO₄+7H₂SO₄

Реакция проводится при нагревании в присутствии катализатора – нитрата серебра, который препятствует превращению сульфата марганца в бурый осадок – H₂MnO₃. При проведении реакции раствор окрашивается в малиновый цвет.

Б) Окисление катиона диоксидом свинца в присутсвии азотной кислоты:

2MnSO₄+5PbO₂+6HNO₃→2HMnO₄+2PbSO₄+3Pb(NO₃)₂+2H₂O

Реакцию проводят при нагревании, реакционная смесь окрашивается в малиновый цвет. Реакция специфична и позволяет открывать катион в присутствии всех остальных катионов.

Реакции катионов магния Mg²⁺

1. 
   Реакция с гидрофосфатом натрия
   

MgSO₄+Na₂HPO₄+NH₄OH→MgNH₄PO₄↓+Na₂SO₄+H₂O

Реакцию проводят в присутствии хлорида аммония, который препятствует образованию аморфного осадка Mg(OH)₂ , растворяющегося в присутствии хлорида аммония. В итоге проведения реакции образуется белый кристаллический осадок фосфата магния-аммония.

2. 
   Реакция с 8-оксихинолином(стр.148)
   

В присутсвии аммиака образуется зеленовато-желтый кристаллический осадок оксихинолята магния. Реакция выполняется при нагревании. Реакции мешают катионы других групп, кроме 1 и 2-ой.

3. 
   Реакция с магнезоном. Магнезон .(п-нитробензол-азорезорцин)способен адсорбироваться на осадке гидроксида магния, меняя при этом красную или красно-фиолетовую окраску на синюю. Осадок гидроксида магния окрашивается в синий цвет. Реакции мешают катионы никеля, кадмия, кобальта, гидроксиды которых также окрашиваются магнезоном.
   
   43. 
       ТЕХНИКА КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА. ПОСУДА И ОБОРУДОВАНИЕ
       

Важнейшими операциями качественного анализа являются осаждение,отделение осадка от раствора, его промывание и растворение, выпариваниерастворов, прокаливание сухих остатков.Выполнение этих операций возможно при наличии в лаборатории соответствующей химической посуды и оборудования.В пробирках растворяют анализируемую смесь, выполняют аналитические реакции, хранят растворы в ходе анализа, центрифугируют осадки, нагревают растворы. Для выполнения первых трех операций используют цилиндрические пробирки вместимостью 15-20 мл, центрифугирование осуществляют в конических центрифужных пробирках вместимостью 10мл , нагревание можно проводить в любых пробирках. Пипетки, капиллярные трубки используют для отделения раствора от осадка, для прибавления небольшого количества реактива , для выполнения капельных реакций.Реактивные склянки предназначены для хранения растворов реактивов и индикаторов. Как правило, их вместимость 10—15 мл, они снабжены капельным наконечником, плотно вставленной в горлышко склянки. Можно хранить растворы реактивов в специальных ампулах, а капельницах вместимостью 30—35 мл . Дистиллированную воду и растворы реактивов, потребляемых в большом количестве, удобно хранить в склянках с тубусами или сифонами . Для хранения твердых реактивов используют реактивные банки и бюксы .Стеклянные палочки необходимы для перемешивания реакционной смеси. Как правило, пользуются палочками длиной 80—100 мм и диаметром 1—1,5 мм. Концы палочек должны быть оплавлены.Часовые стекла диаметром 30—35 мм удобны для выполнения капельных реакций и в паре могут быть использованы для создания временной газовой камеры .Предметные стекла размером 60Х20 мм используют для выполнения микрокристаллоскопических реакций . Капельные пластинки предназначены для выполнения капельных реакций. Это пластинки из фарфора или стекла с углублениями . Промывалки нужны для промывания осадков и хранения дистиллированной воды. Стаканы, химические вместимостью 10—15 мл используют для хранения контрольной смеси. Растворение

Штативы: а—для пробирок; б—с набором реактивов для полумикроанализа; в—физический

Шпатели предназначены для отбора сыпучих реактивов. Они невелики по размеру, могут быть изготовлены из фарфора, стекла, металла .

Фарфоровые чашки и тигли вместимостью 5—10 мл используют для нагревания, кипячения, выпаривания растворов, прокаливания сухих остатков .

Тигельные щипцы необходимы для работы с горячими фарфоровыми чашками и тиглями.

Держатели для пробирок используют при нагревании растворов в пробирках на газовых горелках.

Асбестовые сетки и фарфоровые треугольники нужны при нагревании растворов и прокаливании сухих остатков на газовых горелках.

Для нагревания растворов могут быть использованы водяные бани .

Газовые горелки,спиртовки, электроплитки требуются для выполнения операций, связанных с нагреванием.

Центрифуги предназначены для отделения осадка от раствора. Они могут быть ручными и электрическими.

Микроскопы необходимы при выполнении микрокристаллоскопических реакций.

Штативы, используемые в качественном анализе, разнообразны по своему назначению. Штативы для пробирок, ящики-штативыдля реактивов индивидуального и общего пользования, физические штативы с набором колец и лапок для работ, связанных с нагреванием .

Для мытья посуды используют ерши.

43. 
    Кислотно – основной метод, индикаторы
    

Таблица значений рН перехода наиболее распространённых индикаторов

Приведены распространённые в лабораторной практике кислотно-основные индикаторы в порядке возрастания значений pH, вызывающих изменение окраски. Римские цифры в квадратных скобках отвечают номеру перехода окраски (для индикаторов с несколькими точками перехода).

Индикатор и номер перехода	х[3]	Цвет более кислой формы		Интервал pH и номер перехода	Цвет более щелочной формы
Малахитовый зелёный			жёлтый	0,1-2,0 [l]		сине-зелёный
Метиловый фиолетовый			жёлтый	0,13–0,5 [I]		зелёный
Крезоловый красный [I]			красный	0,2–1,8 [I]		жёлтый
Метиловый фиолетовый [II]			зелёный	1,0–1,5 [II]		синий
Тимоловый синий [I]	к		красный	1,2–2,8 [I]		жёлтый
Тропеолин 00	o		красный	1,3–3,2		жёлтый
Метиловый фиолетовый [III]			синий	2,0–3,0 [III]		фиолетовый
(Ди)метиловый жёлтый	o		красный	3,0–4,0		жёлтый
Бромфеноловый синий	к		жёлтый	3,0–4,6		сине-фиолетовый
Конго красный			синий	3,0–5,2	к	красный
Метиловый оранжевый	o		красный	3,1–(4,0)4,4		(оранжево-)жёлтый
Бромкрезоловый зелёный	к		жёлтый	3,8–5,4		синий
Бромкрезоловый синий			жёлтый	3,8–5,4		синий
Лакмоид	к		красный	4,0–6,4		синий
Метиловый красный	o		красный	4,2(4,4)–6,2(6,3)		жёлтый
Хлорфеноловый красный	к		жёлтый	5,0–6,6		красный
Лакмус (азолитмин)			красный	5,0–8,0 (4,5-8,3)		синий
Бромкрезоловый пурпурный	к		жёлтый	5,2–6,8(6,7)		фиолетовый
Бромтимоловый синий	к		жёлтый	6,0–7,6		синий
Нейтральный красный	o		красный	6,8–8,0		янтарно-жёлтый
Феноловый красный	о		жёлтый	6,8–(8,0)8,4		ярко-красный
Крезоловый красный [II]	к		жёлтый	7,0(7,2)–8,8 [II]		тёмно-красный
α-Нафтолфталеин	к		жёлто-розовый	7,3–8,7		синий
Тимоловый синий [II]	к		жёлтый	8,0–9,6 [II]		синий
Фенолфталеин[4] [I]	к		бесцветный	8,2–10,0 [I]		малиново-красный
Тимолфталеин	к		бесцветный	9,3(9,4)–10,5(10,6)		синий
Ализариновый жёлтый ЖЖ	к		бледно-лимонно-жёлтый	10,1–12,0		коричнево-жёлтый
Нильский голубой			синий	10,1–11,1		красный
Диазофиолетовый			жёлтый	10,1–12,0		фиолетовый
Малахитовый зелёный			сине-зелёный	11,6-13,6 [ll]		бесцветный
Индигокармин			синий	11,6–14,0		жёлтый
Epsilon Blue			оранжевый	11,6–13,0		тёмно-фиолетовый

Кислотно - основное титрование, реакции нейтрализации, скачок титрования, построение кривых титрования, правила выбора индикатора при кислотно - основном титровании, требования, предъявляемые к индикаторам, методы амперометрического, кондуктометрического и потенциометрического титрования.

43. 
    Частные реакции 4 аналит. группы
    

Реакции катионов хрома Cr³⁺

1. 
   Реакция с гидроксидом аммония:
   

Cr³⁺+3NH₄OH→Cr(OH)₃↓+3NH₄Cl

Cr(OH)₃+6NH₄OH→[Cr(NH₃)₆](OH)₃+6H₂O

Раствор гидроксида аммония осаждает серо-зеленый осадок гидроксида хрома, который растворяется в избытке реактива с образованием комплексного соединения гидроксида гексаммина хрома.

2. 
   Реакция с окислителями:
   

При действии окислителей, например, пероксида водорода, хлора, перманганата калия на катион хрома (3) образуются соли хромовой и дихромовой кислоты. Хроматы желтого цвета образуются в щелочной среде:

Cr³⁺+2OH^-→CrO^2-+2H⁺

CrO₂^-+3H₂O₂+2OH^-→2CrO₄^2-+4H₂O

Дихроматы, имеющие оранжевый цвет, образуются при воздействии окислителей в кислой среде:

10Cr³⁺+6MnO₄-+11H₂O→5Cr₂O₇^2-+6Mn²⁺+22H⁺

При большом избытке перманганата калия может образовываться бурый осадок дигидроксида оксида марганца (4):

KMnO₄+3MnSO₄+7H₂O→5MnO(OH)₂↓+2H₂SO₄+K₂SO₄

При окислении Cr³⁺ с персульфатом аммония в кислой среде образуется дихромат ион:

2Cr³⁺+3S₂O₈^2-+7H₂O→Cr₂O₇^2-+6SO₄^2-+14H⁺

Реакция проходит хорошо в присутствии катализатора – нитрата серебра. При воздействии на образовавшийся дихромат-ион пероксидом водорода образуется пероксид хрома или надхромовая кислота:

Cr₂O₇^2-+4H₂O₂+2H⁺→2CrO₅+5H₂O

Cr₂O₇^2-+4H₂O₂+2H⁺→2H₂CrO₆+3H₂O

Если к реакционной смеси добавить смесь изоамилового спирта с эфиром и взболтать, то верхний слой окрашивается в синий цвет вследствие перехода в спиртоэфирный слой пероксида хрома (надхромовой кислоты). Реакция очень чувствительна и специфична.

Реакции катионов цинка Zn²⁺

1. 
   Реакция с гидроксидом аммония:
   

ZnCl₂+2NH₄OH→Zn(OH)₂↓+2NH₄Cl

Zn(OH)₂+4NH₄OH→[Zn(NH₃)₄](OH)₂+4H₂O

Раствор гидроксида аммония осаждает белый осадок гидроксида цинка, который растворяется в избытке реактива с образованием комплексного соединения гидроксида тетраминцинка.

2. 
   Реакция с гексациано(2) ферратом калия (желтой кровяной солью):
   

3ZnSO₄+2K₄[Fe(CN)₆]→ K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓+ 3K₂SO₄

При взаимодействии солей цинка с гексациано(2) ферратом калия образуется белый осадок гексациано(2) феррата калия и цинка. Реакция позволяет отличить катион алюминия от цинка.

3. 
   Реакция с дитизоном (стр. 135)
   

При добавлении хлороформного раствора дитизона к водному раствору соли цинка образуется дитизонат цинка, окрашивающий в щелочной среде хлороформный и водный слои в красный цвет.

4. 
   Реакция с нитратом кобальта:
   

Zn(NO₃)₂+Co(NO₃)₂→CoZnO₂+4NO₂↑+O₂↑

После сжигания кусочка фильтровальной бумаги, смоченной раствором соли цинка и нитрата кобальта образуется зола, окрашенная в зеленый цвет цинкатом кобальта (зелень Ринмана).

43. 
    Методы осаждения и комплексообразования, метод Фаянса
    

Методы осаждения основаны на использовании реакций, которые сопровождаются образованием осадков. По этому признаку данные методы сходны с гравиметрическим анализом. Но в отличие от гравиметрических методов образовавшиеся осадки, как правило, не подвергают исследованию. Их не фильтруют, не промывают, не взвешивают. Количество определяемого вещества находят так же, как и в других титриметрических методах. Точка эквивалентности совпадает в этих методах с момента прекращения дальнейшего образования осадка. Этот момен может быть установлен без применения индикаторов, но дл этого необходим значительный навык. В большинстве случае точку эквивалентности определяют с помощью индикаторов или же физико-химических методов (кондуктометрии, амперометрии). Для титриметрических определений используют только незначительное число реакций осаждения. Прежде всего это реакция между ионами Ag+ и С1-, Br -, I - и SCN -ионами, реакции между ионами ПНе2]2 + и С1 -, Вг - и I -ионами, а также между ионами Znr+ и K4[Fe(CN)6].

Широкому использованию в титриметрии реакций осажден» мешает обратимость процесса осаждения, незначительная скорост многих реакций осаждения, побочные явления при образовании осадка (соосаждение, коллоидообразование, адсорбция) и трудности в определении точки эквивалентности.

Процесс титрования может быть охарактеризован кривой титрования, построенной в координатах: концентрации ионов, образовавших осадок, рассчитанных с помощью правила произведения растворимости,-- объем титранта.

К наиболее известным методам осаждения относят аргентометрию, меркурометрию и тиоцианатометрию.

Аргентометрия основана на реакции образования малорастворимых солей серебра с галогенидами. В качестве титранта используют нитрат серебра:

AgN03+NaCl-АёСЦ+NaN03

Меркурометрия основана на образовании малорастворимых солей ртути (I) Hg2Cl2, Hg2I2 и т. д. В качестве титранта используют нитрат ртути (I):

Hg2 (N03)2 + 2NaCI-Hg2CI2i + 2NaN03

Тиоцианатометрия основана на образовании малорастворимой соли серебра AgNCS. В качестве титранта используют тиоцианат калия или аммония (KNCS или NH4NCS):

AgN03 + NH4NCS--AgNCS + NH4N03

Метод комплексообразования основан на том, что вещество, содержащееся в рабочем растворе, образует с анализируемым катионом прочное комплексное соединение, растворимое в воде. Хотя в ходе титрования осадок не образуется, концентрация определяемого иона по мере титрования уменьшается, так как все большее количество его связывается в комплекс. В этом отношении процесс комплексообразования аналогичен процессу осаждения. Осаждение происходит тем полнее, чем меньше растворимость осадка.  

Метод комплексообразования основан на том, что вещество, содержащееся в рабочем растворе, образует с анализируемым катионом прочное комплексное соединение, растворимое в воде.  

Распространен метод комплексообразования с карбамидом для разделения смесей индивидуальных органических веществ. Так, разработаны методики для разделения ди-н-бутиламина и диизобутиламина, н-нониламина и 3-метилгептана, октантиола-1 и этилгексантиола-1. Согласно последней методике, смесь обрабатывают не только карбамидом, но и тиокарбамидом. В результате получают чистые к-гептан и изооктан, содержащий только 5 % н-гептана. Предложена методика [260] выделения н-гептана из смеси его с толуолом. На примере фракций кислородсодержащих соединений, полученных при синтезе СО и Н2 и выкипающих в пределах 180 - 320 С, а также на примере фракции высших жирных спиртов, выкипающей в тех же пределах, показана возможность [261] разделения кислородсодержащих соединений по их строению методом образования комплексов с карбамидом / Гюнтером [33] осуществлено разделение н-парафинов и алкилированных моно - и бициклических углеводородов, основанное, во-первых, на том, что алкилированные бициклические ароматические углеводороды не образуют комплексов с карбамидом - это позволяет отделить их от алкилированных моноциклических ароматических углеводородов; а во-вторых, на различной способности образовывать комплекс к-парафинов и алкилированных моноциклических ароматических углеводородов. Комплексообразованием с карбамидом проведено также отделение к-октадецилбензола, к-октадецилциклогексана, н-октадецилнафталина, к-октадецилдекалина, к-тридекалина и других моно - и бициклических соединений от н-гептадекана и н-генейкозана.

Определено методом комплексообразования с мочевиной.

Применяют также метод комплексообразования, в частности, метод образования клатратов - ксилола с различными комплексными соединениями, которые содержат никель, замещенные пири-дины или изоцианаты. Обычно клатратообразование сочетают с кристаллизацией.  

методом комплексообразования с карбамидом разделила твердые парафины, выделенные из нефти Каратонского и Мунайлинского месторождений ( Казахская ССР), на фракции. Она показала, что твердый парафин, выделенный из каратонской нефти ( температура плавления 52 - 57 С, молекулярный вес 420), на 2 / з состоит из структур разветвленного типа и только г / з составляют парафины нормального строения.  

 Метод Фаянса

Метод Фаянса-Ходакова основан на прямом титровании анионов (галогенидов, цианидов, тиоцианатов) стандартным раствором серебра нитрата в присутствии адсорбционных индикаторов.

Адсорбционные индикаторы представляют собой слабые органи-ческие кислоты, диссоциирующие на ионы:

HInd - H+ + Ind -

Анионы этих кислот вблизи точки эквивалентности адсорбируются поверхностью образующихся осадков, что приводит к изменению окраски осадка и позволяет фиксировать конечную точку титрования.

В качестве адсорбционных индикаторов в аналитической практике чаще всего используют флуоресцеин, дихлорфлуоресцеин, эозин и другие соединения

При титровании, например, хлорид-ионов ионами серебра образуется осадок серебра хлорида, склонный к образованию коллоидных растворов:

Ag+ + Сl - - AgCl

Осадки с ионной кристаллической решеткой адсорбируют на своей поверхности одноименные ионы, как правило, находящиеся в избытке. До конечной точки титрования на поверхности осадка AgCl адсорбируются находящиеся в избытке хлорид-ионы, и коллоидные частицы при обретают отрицательный заряд, то есть имеют следующее строение: [mАgСl] nCl-.

Эти заряженные частицы притягивают из раствора в качестве против ионов ионы K+ (вторичный адсорбционный слой):

{ [mАgСl] nCl- (n-x) K+}x-

Поскольку коллоидные частицы имеют отрицательный заряд, то адсорбция анионов индикатора невозможна.

В конечной точке титрования коллоидные частицы теряют заряд, и выпадает осадок хлорида серебра. Первая избыточная капля раствора AgNО3 создает в растворе избыток ионов Ag+, которые адсорбируются поверхностью осадка AgCl и придают ей положительный заряд: [mАgСl] nAg+, то есть происходит изменение знака заряда частицы. В качестве противоионов теперь адсорбируются нитрат-ионы (вторичный адсорбционный слой - мицеллы): { [mАgСl] nАg+ (n-x) NO3-}x+

Нитрат-ионы NО3 - не образуют труднорастворимого соединения с ионами коллоидной частицы, поэтому легко замещаются окрашенными анионами индикатора, что приводит к изменению окраски поверхности осадка и указывает на конечную точку титрования.

Условия титрования по методу Фаянса-Ходакова:

• 
  1. Титрование следует выполнять при определенном значении рН, так как это существенно влияет на ионизацию индикатора. Титрование с флуоресцеином необходимо проводить в нейтральной или слабощелочной среде (рН = 7.10); в кислой среде ионизация флуоресцеина будет подавляться, при этом концентрация его анионов понизится настолько, что не сможет образовываться окрашенный адсорбционный слой. Дихлорфлуоресцеин - кислота более сильная, чем флуоресцеин, поэтому титрование можно проводить в слабокислой среде. Эозин  более сильная кислота, поэтому его можно применять как индикатор в кислой среде при рН ? 2.
  
• 
  2. Титрование с адсорбционным индикатором следует проводить при большой поверхности осадка. Это достигается, когда осадок присутствует в виде коллоидных частиц. С этой целью к титруемому раствору прибавляют защитные коллоиды - декстрин, крахмал и др.
  
• 
  3. Необходимо, чтобы ионы индикатора адсорбировались осадком значительно слабее, чем определяемые ионы, иначе ионы индикатора будут адсорбироваться значительно раньше момента эквивалентности, что приведет к заниженным результатам анализа.
  

Метод Фаянса - Ходакова применим для определения Сl-, Br-, I-,CN - и NСS-ионов.

43. 
    Частные реакции катионов 3 аналит. группы
    

Реакции катионов бария Ba²⁺

1. 
   Реакция с солями хромовой кислоты:
   

BaCl₂+K₂CrO₄→BaCrO₄↓+2KCl

Образуется желтый кристаллический осадок хромата бария, растворимый в азотной и соляной кислотах:

BaCrO₄+2HCl→BaCl₂+H₂CrO₄

BaCrO₄+2HNO₃→Ba(NO₃)₂+ H₂CrO₄

В серной кислоте желтый осадок осадок хромата бария переходит в белый осадок сульфата бария:

BaCrO₄+H₂SO₄→BaSO₄↓+ H₂CrO₄

В уксусной кислоте и других слабых кислотах осадок хромата бария нерастворим.

При взаимодействии солей бария с солями дихромовой кислоты также образуется осадок хромата бария:

2BaCl₂+K₂Cr₂O₇+H₂O→ 2BaCrO₄↓+2KCl+2HCl

При проведении реакции выделяется соляная кислота, которая частично растворяет осадок хромата бария, поэтому при применении дихроматов осаждение хромата бария происходит не полностью.

Для полного осаждения хромата бария с помощью дихроматов используют добавку солей уксусной кислоты. Соли уксусной кислоты взаимодействует с соляной кислотой, в итоге образуется слабая уксусная кислота, в которой осадок хромата бария не растворяется:

CH₃COONa+HCl→CH₃COOH+NaCl

Ионы стронция и кальция осадка с дихроматами не образуют, так как образующиеся хроматы кальция и стронция растворяются полностью в выделяющейся соляной или уксусной кислоте.

2. 
   Реакция с солями щавелевой кислоты:
   

BaCl₂+(NH₄)₂C₂O₄→BaC₂O₄↓+NH₄Cl

Образуется белый кристаллический осадок оксалата бария, растворимый в соляной и азотной кислотах, при нагревании – в концентрированной уксусной кислоте.

3. 
   Реакция с карбонатами:
   

BaCl₂+(NH₄)₂CO₃→BaCO₃↓+NH₄Cl

Образуется белый аморфный осадок, при нагревании переходящий в кристаллический, растворимый в соляной, азотной и уксусной кислотах.

4. 
   Реакция с моногидрофосфатом натрия:
   

BaCl₂+Na₂HPO₄→BaHPO₄↓+2NaCl

Образуется белый кристаллический осадок, растворимый в соляной, азотной и уксусной кислотах.

5. 
   Реакция с гипсовой водой:
   

BaCl₂+CaSO₄→ BaSO₄↓+CaCl₂

Образуется белый осадок сульфата бария.

6. 
   Капельная реакция с родизонатом натрия:
   

CO – CO – CO – Na CO – CO – CO

BaCl₂+ │ ║ → │ ║ Ba ↓+ 2NaCl

CO – CO – CO – Na CO – CO – CO

При нанесении на фильтровальную бумажку капли нейтрального раствора соли бария и раствора родизоната натрия появляется красно-бурое окрашивание вследствие выделения осадка родизоната бария. При добавлении капли соляной кислоты красно-бурое окрашивание переходит в красное, так как родизонат бария переходит в гидрородизонат бария красного цвета.

CO – CO – CO CO – CO – CO -

2 │ ║ Ba+2HCl → │ ║ Ba ↓+ BaCl₂

CO – CO – CO CO – CO – COH 2

В присутствии K₂CrO₄ родизонат бария не образуется . Реакция специфична для катионов бария.

7. 
   Реакция окрашивания пламени. При внесении в пламя газовой горелки летучих солей бария(хлорид, нитрат) – пламя окрашивается в желто-зеленый цвет.
   

Реакции катионов стронция Sr²⁺

1. 
   Дает осадки, аналогичные по свойствам катиону бария с солями щавелевой, угольной и хромовой кислот, с гидрофосфатами, щелочами, гипсовой водой. Но не дает осадка с дихроматами.
   
2. 
   Капельная реакция с родизонатом натрия:
   

CO – CO – CO – Na CO – CO – CO

SrCl₂+ │ ║ → │ ║ Sr ↓+ 2NaCl

CO – CO – CO – Na CO – CO – CO

При проведении этой реакции на фильтровальной бумаге образуется красно-бурое окрашивание осадка родизоната стронция, исчезающее при добавлении капли соляной кислоты (растворение осадка). Реакция катиона стронция с родизонатом натрия происходит в присутствии K₂CrO₄ вследствие слабой растворимости осадка SrCrO₄. Это свойство используют при открытии ионов стронция в присутствии ионов бария. На фильтровальную бумагу наносят каплю раствора K₂CrO₄ и каплю исследуемого раствора. При этом бумага окрашивается в желтый цвет вследствие образования осадков SrCrO₄ и ВаCrO₄. Затем на пятно наносят каплю раствора родизоната натрия. В присутствии ионов стронция пятно окрашивается в буро-красный цвет, в отсутствии стронция окраска остается желтой, так как ВаCrO₄ реакцию с родизонатом натрия не дает.

Реакция с родизонатом натрия позволяет открыть катионы бария и стронция при совместном присутствии. Если при проведении этой реакции на бумаге образовалось красно-бурое пятно, исчезающее при добавлении HCl, в растворе присутствует стронций. Если красно-бурое пятно краснеет при добавлении HCl, то в растворе присутсвует барий и возможно стронций. Для подтверждения присутствия стронция проводят реакцию с родизонатом натрия в присутствииK₂CrO₄. Окрашивание желтого пятна в красно-бурый цвет указывает на присутствие стронция.

3. 
   Реакция окрашивания пламени. При внесении летучих солей стронция (хлорид, нитрат) в пламя газовой горелки пламя окрашивается в карминово-красный цвет.
   

Реакции катионов кальция Сa²⁺

1. 
   Катион кальция образует в растворах осадки с гидрофосфатами, карбонатами, щелочами, хроматами, аналогичные по свойствам осадкам, образуемым катионами бария и стронция. Реакции с гипсовой водой, дихроматами, хроматами ион кальция не дает. С родизонатом натрия ион кальция образует фиолетовый осадок в щелочной среде, растворимый в HCl.
   
2. 
   Реакция с оксалатами:
   

CaCl₂+(NH₄)₂C₂O₄→CaC₂O₄↓+2NH₄Cl

Образуется кристаллический белый осадок оксалата кальция, который растворим в минеральных кислотах и нерастворим в уксусной кислоте( в отличие от оксалатов бария и стронция).

3. 
   Реакция с гексациано(2) ферратом калия K₄[Fe(CN)₆]:
   

CaCl₂+ K₄[Fe(CN)₆]+2NH₄OH→ Ca(NH₄)₂[Fe(CN)₆]↓+ 2KCl+2KOH

В слабощелочной среде рН=9 образуется белый кристаллический осадок гексациано (2) феррата кальция-аммония, растворимый в минеральных кислотах, но не растворимый в уксусной кислоте. Реакцию проводят в присутствии буферной смеси NH₄Cl+ NH₄OH при нагревании. Проведению реакции мешает ион Ba²⁺.

4. 
   Реакция окрашивания пламени. Пламя газовой горелки при внесении солей кальция окрашивается в кирпично-красный цвет.
   

Значение в медицине и фармации катионов 3-ей аналитической группы

В медицинской и фармацевтической практике применяют соли кальция и бария. Сульфат кальция или гипс применяют для наложения повязок, при изготовлении зубных порошков. Хлорид кальция, глюконат кальция, лактат кальция используют при аллергических заболеваниях, как кровоостанавливающее средство, при пониженной свертываемости крови. Карбонат кальция или мел способен снижать повышенную кислотность желудочного сока. Он входит в состав зубных порошков и паст. Соединения кальция играют важную роль в организме, входя в состав

костей, тканей, крови. Они регулируют деятельность системы свертывания крови, нервные и имунные процессы, работу сердца.

Из солей бария в медицине применяется сульфат бария как рентгеноконтрасное средство при рентгеноскопии желудка и кишечника.