химический каталог




КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ, идентификация (обнаружение) компонентов анализируемых веществ и приблизительная количеств, оценка их содержания в веществах и материалах. В качестве компонентов может быть атомы и ионы, изотопы элементов и отдельные нуклиды, молекулы, функциональных группы и радикалы, фазы (см. Элементный анализ, Изотопный анализ. Молекулярный анализ. Органических веществ анализ, Фазовый анализ). Первоначально КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. возник как вид органолептич. восприятия продуктов потребления и производства для оценки их качества. В первую очередь это относилось к лекарственные веществам, для анализа которых был разработан так называемой мокрый путь, т. е. анализ жидкостей и растворов. С переходом к производству и применению металлов возник пробирный анализ, первоначально как КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. для определения подлинности благородных металлов. В дальнейшем он стал методом приближенного количеств, анализа. Одновременно развивались различные варианты пирохимический КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. для определения цветных металлов, железа, а также для анализа содержащих металлы минералов и рудельная Качеств. аналит. сигналом при этом служили внешний вид королька восстановленного металла, окраска конденсатов выделяющихся летучих продуктов, образование характерно окрашенных стекол ("перлов") при сплавлении анализируемых веществ с содой, бурой или селитрой. В основу анализа органическое соединение еще А. Лавуазье положил процессы сожжения с образованием СО2 и Н2О. Далее этот метод был развит др. учеными на основе тех же пирохимический процессов и газового анализа, причем КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. тесно слился с количественным. После открытия изомерии в КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. было включено изучение химический структуры органическое соединений. Классический органическое анализ - родоначальник микрохимический методов анализа и автоматич. анализаторов. Параллельно с химический методами КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. развивались и чисто физические - от метода установления химический состава бинарного сплава путем измерения удельная веса (метод Архимеда) до спектроскопии, измерения эдс, поверхностного натяжения растворов и т. д. С сер. 20 в. значение физических методов КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. неизмеримо возросло. Качеств. и количеств, анализы развивались в тесном взаимодействие, т. к. только при уточнении количественное данных возможна полная расшифровка качеств. компонентного состава вещества, а на основе данных КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. - совершенствование количественное анализа. При этом КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. строится на основе возрастающей дифференциации свойств компонентов, а количественный - на возможности воспринимать и дифференцировать аналит. сигналы миним. интенсивности. Химическая методы элементного анализа неорганическое соединений. Основаны на ионных реакциях и позволяют обнаруживать элементы в форме катионов и анионов. Для КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. катионов используют различные схемы систематич. анализа с последоват. разделением катионов на группы и подгруппы, внутри которых возможна идентификация отдельных элементов. Аналит. группы обычно именуют по групповому реагенту.
1. Группа соляной кислоты; в нее входят Ag, Hg(I), Pb, Tl(I), которые образуют хлориды, малорастворимые в воде и кислых растворах, а также W, Nb, Та, образующие в этих же условиях малорастворимые гидраты оксидов.
2. Группа гидразина; в нее входят Pd, Pt, Au, Se, Те, которые восстанавливаются в кислом растворе; при отсутствии благородных металлов эта группа опускается, a Se и Те переходят в следующую.
3. Группа сероводорода. Подразделяют на три подгруппы: а) меди - Сu, Pb, Hg(II), Bi, Cd; образуют сульфиды, нерастворимые в полисульфиде аммония (NH4)2Sn; б) мышьяка - As, Sb, Sn; образуют тиосоли, растворимые в (NH4)2Sn; в) более редких элементов - Ge, Se, Те, Mo; образуют сульфиды, растворимые в (МН4)2Sn:
4. Группа (NH4)2S - уротропина, элементы которой образуют сульфиды или гидроксиды, малорастворимые в аммиачном растворе (NH4)2S. Подразделяют условно на три подгруппы: а) элементы со степенью окисления +2-Со, Ni, Mn, Zn; б) элементы со степенью окисления + 3 - Fe, A1, Сr; в) др. элементы - Be, Ga, In, Sc, Y, La, Th, U, Ti, Zr, Hf, Nb, Та (при наличии катионов этой подгруппы предварительно отделяют элементы с высокими степенями окисления обработкой уротропином в слабокислой среде). К этой группе относят также V, W, образующие первоначально растворимые тиосоли, разрушающиеся при подкислении.
5. Группа (NH4)2CO3; в нее входят Са, Sr, Ba, которые образуют карбонаты, малорастворимые в аммиачной среде, и не образуют осадков с описанными групповыми реагентами.
6. Группа растворимых соединений, не образующих осадков со всеми указанными групповыми реагентами, - Li, Na, К, Mg, Rb, Cs. В учебных курсах нумерацию групп часто обращают, начиная ее с группы растворимых соединений. Недостатки описанной схемы: плохое отделение Zn2+ от Cd2+, неточное разделение Sn2+, Рb2+, соосаждение некоторых сульфидов четвертой группы (Fe и Zn) с CuS, окисление сульфидов в растворимые сульфаты и др., а также высокая токсичность H2S. Имеются бессероводородные методы систематич. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. К ним относятся методы с применением заменителей H2S, дающих ион S2- в водных растворах (тиомочевина, тиоацетамид, тиосульфат), и наиб, распространенные методы без иона S2-: кислотно-щелочной, аммиачно-фосфатный, гидразин-гидроксиламиновый, фторидно-бензоатный и др. Например, в кислотно-щелочном методе катионы разделяют на группы малорастворимых хлоридов или сульфатов, амфотерных гидроксидов, нерастворимых в щелочах гидроксидов, амминокомплексов, растворимых в воде солей. Полные схемы систематич. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. осуществляются редко. Обычно их используют частично в соответствии с конкретным набором ионов, для разделения ионов металлов в количественное анализе, а также в учебных курсах аналит. химии. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. смесей неметаллов (исключая анализ органическое веществ) осуществляют путем идентификации анионов в водных и водно-органическое средах. Анионы не имеют общеустановленного разделения на группы, число которых значительно варьирует в разных схемах анализа. Обычно анионы классифицируют по признаку растворимости солей (табл. 1) и по признаку окислит.-восстановит. активности (табл. 2). Групповые

реагенты в анализе анионов служат только для их обнаружения (в отличие от катионов, где такие реактивы служат и для разделения). Для отделения катионов, мешающих обнаружению анионов, анализируемый раствор предварительно обрабатывают 1 М раствором соды для осаждения карбонатов, гидроксокарбонатов и гидроксидов тяжелых металлов (на карбонат-ион, возможно имеющийся в пробе, проводят предварит. испытание). При наличии в анализируемом веществе ионов, для которых существуют селективные реагенты, их обнаружение проводят из исходного раствора с помощью характерных индивидуальных

реакций (дробный метод). При этом обычно сначала изолируют мешающие компоненты осаждением или маскированием, а затем специфический реакцией идентифицируют искомый ион. Основой для создания дробного анализа послужило получение большого набора реагентов органических на ионы неорганическое веществ, а также разработка техники капельного анализа. Разработан дробный метод полного КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. катионов и анионов. Техника проведения КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. развивается в направлении отказа от макрометодов и перехода к полумикро- (100-10 мг), микро- (10-0,1 мг) и ультрамикрометодам (менее 0,1 мг). Полумикроанализ широко применяют в учебной работе; микро- и ультрамикроанализ - при исследовании биологических объектов, а также в электронной технике, особенно полупроводниковой, и радиохимии. Количеств, характеристика методик КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. - предел обнаружения, т.е. миним. количество искомого компонента (в мкг или нг), которое может быть надежно идентифицировано: для растворов используется величина предельной концентрации Сx, min или обратная ей величина предельного разбавления Dх (предельный объем раствора, который приходится на 1 мкг определяемого компонента). Предел обнаружения и Сх, min связаны друг с другом выражением:

Иногда пользуются величиной pDx=-lgDx; для большинства микрохимический реакций КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ a. pDx = 4-6. Химическая методы КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. органическое соединений. В составе органическое сосд. обычно идентифицируют С, Н, О, N, S, Р, галогены и др. Углерод - по СО2, образующемуся после сжигания пробы в раскаленной трубке в присутствии СuО; водород - по Н2О, конденсирующейся на холодных участках трубки, или по H2S, который образуется после прокаливания пробы с безводными Na2SO3 и Na,S2O3 и обнаруживается бумагой, пропитанной раствором (СН3СОО)2Рb или нитропруссида натрия. Азот, серу и галогены определяют после разложения вещества расплавленным К или Na в открытых или запаянных стеклянных трубках по качеств, реакциям в растворе на образующиеся KCN (или NaCN), сульфиды, тиоцианаты, цианаты и галогениды; одновременно определяют наличие углерода по остатку на фильтре. Кислород обычно идентифицируют по функциональных группам (карбонильной, альдегидной и др.); для прямого обнаружения пробу нагревают в токе N2 или Н2 в присутствии платинового катализатора и идентифицируют по СО2 и Н2О. Фосфор обнаруживают по реакции с (МН4)2МоО4, а мышьяк-по реакции с H2S после оглавления исследуемого вещества с содой или селитрой и обработки остатка НСl. Металлы идентифицируют в зольном остатке после сожжения пробы. Ряд специфический и чувствительных реакций для элементного анализа органическое соединение предложен в системе капельного анализа с помощью цветных реакций. Приборами для одновременного качеств, и количеств, элементного анализа служат автоматич. анализаторы типов CHN, CHNS, ClBrICHNS, которые снабжены специфический сорбционными или серийными хроматографич. устройствами для разделения продуктов разложения и детекторами для их идентификации. Важный метод исследования органическое соединение-функциональный КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а., т. е. обнаружение атомов или групп атомов, определяющих строение данного класса органическое соединение и их конкретные свойства. Химическая методы КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. имеют практическое значение при необходимости обнаружения только несколько элементов. Для многоэлементного КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. применяют физических-химический методы, такие как хроматография, электрохимический методы, в основные полярография, и др. и физические методы, напр, атомно-эмиссионную спектрометрию (см. Спектральный анализ)(предел обнаружения 1 мкг на 1 г твердой пробы или 1 мл раствора), атомно-абсорбционный анализ (предел обнаружения порядка пикограммов), рентгеноэмиссионный и рентгенофлуоресцентный анализ (см. Рентгеновская спектроскопия)(миним. анализируемый объем 1 мкм3, предел обнаружения 10-2-10-3% по массе). Молекулярный и функциональный КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. проводят с помощью инфракрасной спектроскопии, комбинационного рассеяния спектроскопии, ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса. Особое место в современной КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. занимает масс-спектрометрия и хромато-масс-спектрометрия (ниж. предел обнаружения - 10-7% по массе). В основе фазового КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. лежат процессы выделения отдельных фаз из сплава или руды и установление их состава химический или физических-химический методами. Наиб. значение имеет рентгеновский фазовый анализ и термогравиметрия (особенно при анализе минералов). КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. и полуколич. анализ фаз в гетерофазной системе возможно также осуществить на шлифе образца посредством электронного микрозонда. Для анализа нуклидов используют активационный анализ. В современной неорганическое КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. ведущая роль принадлежит физических методам, которые позволяют решать задачи идентификации и установления строения химический соединение, определения их локализации в объекте, установления типа химической связи между атомами и группами атомов; в органическое КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ а. химический и физических методы используются комплексно.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
Рекомендуем приобрести офисную технику в КНС проектор 3d для дома купить - супермаркет компьютерной техники.
тренировочное оборудование для футбола
регулирующий седельный клапан vvf42.25
световые надписи дома

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.04.2017)