陰離子未知物分析實驗
實驗室k / 2019-07-02
(一)陰離子未知物分析試液的制備 在定性分析中，除K+、Na+NH4+(堿金屬)以外的陽離子，稱為重金屬離子。因為它們之中有一些離子有顔色，或具氧化還原性，或能與某些陰離子結(jié)合成難溶物，因而，它們的存在對陰離子的鑒定有干擾，應(yīng)事前除去。在陽離于分析中，多數(shù)不溶于水的試樣可用酸來溶解，但在陰離子分析時，卻不能直接用酸來溶解試樣，因為酸能使很多陰離子分解，或彼此發(fā)生氧化還原反應(yīng)，或改變了原來的狀態(tài)。所以，為制備合乎要求的陰離子試液，首先應(yīng)除去重金屬離子，其次是在保持陰離子的原來狀態(tài)不變條件下，全部轉(zhuǎn)入溶液。為此，我們采用了以Na2CO3來處理試樣的方法。
陽離子中除K+、Na+、NH4+、AsⅢ，Ⅴ以外，都能與Na2CO3生成碳酸鹽、堿式碳碳酸鹽，或氫氧化物的沉淀，例如
Ba(NO3)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaNO3
2CuSO4+2Na2CO3+H2O=(CuOH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4
2AlCl3+3Na2CO3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl
Na2CO3與難溶試樣起轉(zhuǎn)化作用，使陰離子轉(zhuǎn)入溶液，如果以MA代表試樣中某種重金屬離子的鹽，則此復(fù)分解反應(yīng)為
MA+Na2CO3=MCO3+Na2A
例如：
BaSO4+Na2CO3=BaCO3↓+Na2SO4
所得陰離子試液呈堿性，陰離子保持原來的狀態(tài)。具體操作如下：
取固體試樣0.1克，加0.4克純無水Na2CO3，在坩堝中混合，加水2.5毫升，攪拌，加熱煮沸5分鐘，并隨時補(bǔ)充水的消耗。然后將坩堝中的內(nèi)容物移入離心管，離心沉降，離心液移入另一離心管中，小心地用6N HAc中和至微顯堿性或近中性(用pH試紙試驗)。如有沉淀，再離心分離。離心液供陰離子分析用，稱為“制備溶液”；將沉淀合并，保留備做“殘渣分析”。
用Na2CO3處理試樣，是否能將所有難溶試樣全部轉(zhuǎn)化完全呢?轉(zhuǎn)化完全的程度決定于MA的溶解度與生成的MCO3溶解度的差異。如果MA的溶解度大于MCO3，轉(zhuǎn)化反應(yīng)可以完成；如果MA的溶解度比MCO3的溶解度稍小一些，也可以設(shè)法使轉(zhuǎn)化反應(yīng)基本完全。例如，
二者溶解度相差不大，只要加入過量的Na2CO3，并不時地將上部清液取走，即可使轉(zhuǎn)化基本完全；如果二者溶解度相差很大，被轉(zhuǎn)化物質(zhì)的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于MCO3的溶解度，例如，
這時，要使PbS轉(zhuǎn)化為PbCO3幾乎就不可能了。所以，用Na2CO3處理試樣，并不是十分理想的方法。當(dāng)遇到溶解度特別小的難溶鹽時，用Na2CO3處理后剩下的不溶殘渣還要用以下特殊方法處理。
殘渣加HAc溶解，如果全溶，則說明不存在尚未轉(zhuǎn)化的物質(zhì)；如果不全溶，而且陰離子分析中又未鑒定出S2-、PO43-、Cl-、Br-，I-等，則按下面步驟進(jìn)行：
1．取加HAc未溶殘渣一部分，加6N HNO3加熱，攪拌，離心分離，上層清液用鉬酸銨和聯(lián)苯胺的方法鑒定PO43-。沉淀洗凈后，用Zn粉在H2SO4溶液中將鹵化銀分解，使鹵素離子進(jìn)入溶液。用溶液分別鑒定Cl-、Br-、I-。
2．取加HAc未溶殘渣一部分，加少量Zn粉和6N H2SO4，立即以Pb(Ac)2試紙檢查H2S的存在，若濾紙上出現(xiàn)黑或棕色PbS，表示有S2-存在。
(二)陰離子未知物分析 如果陰離子分析放在陽離子分新之后進(jìn)行，(當(dāng)然，根據(jù)需要，也可放在陽離子分析之前進(jìn)行)那么就可以充分利用陽離子分析的結(jié)果，對陰離子存在的可能性做出一些判斷。例如，在水溶性試樣中陽離子已經(jīng)鑒定出有Ag+，那么陰離子第二組就不能存在；如果這個水溶液不呈酸性，第一組大多數(shù)陰離子也不存在。如果在水溶性試樣中已經(jīng)鑒定出Ba2+，那么SO42-一定不存在；制備陽離子分析試液時，可以順便觀察試液加酸時有無氣體排出，氣體性質(zhì)如何等等。
根據(jù)上述推斷，加上陰離子的初步試驗，就可以把分析范圍大大縮小，消去了不可能存在的陰離子，剩下少數(shù)可能存在的離子，進(jìn)一步用個別鑒定反應(yīng)確證。
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