Окрашивание пламени соединениями некоторых элементов

Элемент	Цвет пламени	Элемент	Цвет пламени
Литий	Карминово-красный	Индий	Сине-фиолетовый
Натрий	Желтый	Таллий	Изумрудно-зеленый
Калий	Фиолетовый	Свинец	Бледно-синий
Рубидий	Розово-фиолетовый	Мышьяк	Бледно-синий
Цезий	Розово-фиолетовый	Сурьма	Бледно-синий
Кальций	Кирпично-красный	Селен	Бледно-синий
Стронций	Карминово-красный	Теллур	Изумрудно-зеленый
Барий	Желто-зеленый	Медь	Зеленый, голубой
Бор	Зеленый	Молибден	Желто-зеленый

2. Реакция должна протекать достаточно быстро.

3. Реакция должна быть практически необратимой.

4. Для открытия ионов наиболее желательны те реакции, которые не дают другие ионы, присутствующие в растворе.

5. Для отделения одних групп ионов от других желательны те реакции, при которых происходит четкое разделение групп.

6. Реакции должны обладать достаточной чувствительностью.

Каждый ион может быть обнаружен с помощью нескольких характерных аналитических реакций, отличающихся друг от друга чувствительностью и специфичностью. Чем выше чувствительность и специфичность, тем ценнее и эффективнее данная реакция.

Количественно чувствительность характеризуется тремя взаимосвязанными показателями:

• пределом обнаружения (ПО) (открываемый минимум (m_min)),

• предельной концентрацией (С_min),

• предельным разбавлением (V_min).

Открываемым минимумом (m_min) называют наименьшую массу вещества (или иона) в микрограммах, которое можно обнаружить данной реакцией при определенных условиях выполнения.

Открываемый минимум указывает на наименьшую массу вещества, которая может быть открыта с помощью данного реактива при определенных условиях. Открываемый минимум выражают числом микрограммов (1 мкг=10^-6г).

Предел обнаружения в качественном анализе традиционно называли открываемым минимумом. В настоящее время в качественном анализе используется большое число реагентов и частных реакций с низкими пределами обнаружения.

Физические методы позволяют открыть элементы в твердых образцах с пределом обнаружения менее 10^–15 г.

В химических методах качественного анализа предел обнаружения может быть существенно понижен при использовании органических реагентов, особенно в случае образования открываемым ионом смешано-лигандных комплексов. Для этих же целей используют ряд приемов практического проведения реакции — таких, как микрокристаллоскопический анализ, капельный анализ, флотация, жидкостная экстракция, метод умножения реакций, каталитические и люминесцентные реакции, реакции на носителях.

Минимальная предельная концентрация С_min показывает, при какой минимальной концентрации вещества в растворе с помощью данной реакции еще можно открыть данное вещество в определенном объеме (например, одна капля).

Минимальное разбавление (С_min) — это минимальная концентрация раствора, при которой реакция дает заметный результат.

Выражается в г/мл.

Между открываемым минимумом (m_min) и предельной концентрацией (С_min) существует соотношение:

или

где V — объем раствора, в см³.

Предельное разбавление (V_min) – максимальный объем раствора, в котором может быть однозначно (больше чем в 50 опытах из 100 опытов) обнаружен один грамм данного вещества при помощи данной аналитической реакции. Выражается в мл/г.

Например, для реакции Сu²⁺ с аммиаком минимальное разбавление 1: 250000, что означает содержание 1 г Сu²⁺ в 250000 г раствора, при котором еще можно этой реакцией открыть Сu²⁺.

В качественном анализе главным образом используют реакции при предельном разбавлении 1 г вещества в объеме 10³ — 5∙10⁷ мл.

Между минимальной предельной концентрацией (С_min) и предельным разбавлением (V_min) существует соотношение:

.

Следовательно, .

Характеристика чувствительности аналитической реакции выражается в том, что аналитические реагенты и аналитические реакции позволяют обнаруживать определяемое вещество в пробе, если его содержание превышает некоторый минимальный предел. Если концентрация определяемого вещества ниже этого предела, то и концентрация аналитической формы окажется настолько незначительной, что невозможно будет зарегистрировать аналитический сигнал.

Чувствительность характеризует изменение сигнала с изменением концентрации и выражается коэффициентом чувствительности, который численно равен тангенсу угла наклона линейной зависимости аналитического сигнала от концентрации.

Аналитическая реакция тем чувствительнее, чем меньше предел обнаружения, чем меньше предельная концентрация и чем больше предельное разбавление.

Чувствительность реакций зависит от многих условий – температуры, рН, ионной силы раствора, конкурирующих реакций.

В значительной мере чувствительность реакций связана с типом реакций, аналитическим эффектом.

Все аналитические реакции обладают определенной чувствительностью:

• для осадочных реакций открываемый минимум – 8 мкг,

• для цветных — 0,2 мкг,

• для экстракционных – 1 мкг,

• для капельных реакций – 0,1 мкг.