В.И. КОМОВА

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Качественный анализ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ – УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС»

В.И. Комова

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Качественный анализ

Рекомендовано редакционно-издательским советом «Государственный университет – УНПК» в качестве учебно-методического пособия для вузов

Орел 2011

УДК 543(075)

ББК 24.4я22

К63

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Химия»

ФГОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК»

С.А. Куценко

Комова, В.И.

К63 Аналитическая химия. Качественный анализ: учебно-методическое пособие для вузов/ В.И. Комова. – Орел: ФГОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК», 2011. – 120 с.

В учебно-методическом пособии представлены теоретические сведения по качественному анализу «Аналитическая химия». Описан порядок проведения 10 лабораторных работ с необходимыми реактивами по выполнению частных и групповых реакций ионов, разбитых по кислотно-основному принципу, а также анализу более сложных систем растворов, содержащих различные ионы.

Предназначено студентам нехимических специальностей вузов.

УДК 543(075)

ББК 24.4я22

© Госуниверситет - УНПК

Введение

Аналитическая химия – это раздел химической науки, разрабатывающий на основе фундаментальных законов химии и физики принципиальные методы и приемы качественного и количественного анализа атомного, молекулярного и фазового состава вещества. Особенно большая роль ей отводится в тех отраслях, где необходим постоянный и тщательный контроль химического состава исходного сырья, полупродуктов и готовой продукции.

Аналитическая химия необходима для подготовки по направлениям технологов пищевых производств. В процессе изучения аналитической химии студенты знакомятся с теорией и практикой химического анализа, без которого невозможно контролировать качество выпускаемой продукции. Она теснейшим образом связана со многими другими науками: физикой, биологией, медициной и др.

Приобретенные студентами знания и умения в курсе «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа», позволяют в условиях производства с помощью методов аналитической химии, решить задачи по определению качества пищевого сырья, контролировать процессы производства, контролировать качество выпускаемой продукции, анализировать отходы производства с целью утилизации, осуществлять контроль исходного пищевого сырья и пищевых продуктов на содержание токсичных для человека тяжелых металлов, канцерогенных соединений, остаточных количеств пестицидов.

1. Основные принципы качественного анализа

1.1 Аналитические химические реакции

В качественном анализе аналитические реакции подразделяют на реакции общие, групповые, селективные и специфические. К общим относят реакции, аналитические сигналы которых одинаковы для многих ионов. Применяемый в этом случае реагент также называют общим. Частным случаем общих реакций являются групповые реакции, используемые в конкретных условиях для выделения определенной группы ионов, обладающих близкими свойствами. В этом случае общий реагент становится групповым. Общие и групповые реакции применяют для выделения и разделения ионов сложной смеси. Селективными (избирательными) называют те аналитические реакции, которые в условиях опыта позволяют в смеси ионов обнаружить ограниченное число катионов и анионов. Специфическими называют реакции, аналитический эффект которых характерен только для одного иона в присутствии других ионов. Селективные и специфические реакции обычно называют частными или качественными характерными реакциями на тот или иной ион.

Выбранная аналитическая реакция обнаружения всегда имеет определенный предел обнаружения или определенную чувствительность. Под пределом обнаружения понимают наименьшее количество вещества, которое может быть определено данной реакцией с заданной вероятностью Р.

Практическая задача качественного анализа раствора неорганического вещества, как правило, сводится к обнаружению катионов и анионов. Если состав анализируемого раствора несложен или необходимо лишь подтвердить уже известный состав с помощью химических реакций – в этом случае анализ проводят дробным методом. При анализе неизвестного раствора сложного состав для обнаружения входящих в него катионов и анионов применяют систематический метод анализа.

Открытие иона в дробном анализе можно проводить в отдельных порциях раствора в любой последовательности в присутствии других ионов, используя селективные реакции. Если качественная характерная реакция на определяемый ион не является специфической, обнаружение иона выполняется в два этапа.

На первом этапе, в отдельных небольших порциях исследуемого раствора устраняют влияние мешающих ионов методом маскировки (изменяя кислотность раствора, связывая мешающий ион в комплекс, изменяя его степень окисления) или удаления.

На втором этапе обнаруживают искомый ион характерной реакцией.

Все операции систематического анализа (разделение и обнаружение ионов) проводят в определенной последовательности. Анализируемую смесь ионов делят на аналитические группы, пользуясь групповыми реагентами, причем последовательно и в строго определенном порядке. В пределах каждой группы обнаруживают и удаляют из анализируемого раствора в результате последовательных операций все мешающие ионы. Открывают данный ион характерными реакциями. Название систематического метода анализа определяется групповыми реагентами. Поэтому каждый из систематических методов анализа имеет свое деление катионов на аналитические группы. В данном пособии рассматривается кислотно-основная система анализа.