ANALITIChESKIE_REAKTsII_I_REAGENTY_METODIChKA
.pdfМ И Н И |
СТ Е РСТ В О О БРА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И |
В О |
РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РСИ Т Е Т |
А Н А Л ИТИЧ Е С К ИЕ |
Р Е А К Ц ИИИР Е А Г Е Н ТЫ |
К А Ч Е С ТВ Е Н Н О Г О |
А Н А Л ИЗА В Ф А Р М А Ц ИИ |
П р акти кум |
д л я студ ентов |
по спец и ал ь ности
040500 – Ф ар м ац и я
Cоставители:
О .Ф .Стоянова, И .В .Ш к у тина, М .В .Рожк ова, В .Ф .Селеменев, В .Н .Семенов
Воронеж
2004
2
У твержденонаучно-методическ им советом фармацевтическ огофак у льтета
(п роток ол № 4 от6.04.2004.г.)
Составители: О .Ф .Стоянова, И .В .Ш к утина, М .В .Рожк ова, В .Ф .Селеменев, В .Н .Семенов
П редлагаемы й п рак тик у м п освящ ен важному разделу к урса
“А налитическ аяхимия” – к ачественному |
химическ ому анализу к атионов и |
анионов. А налитическ ие реак ции к |
ачественного анализа ш ирок о |
исп ользу ю тся |
в |
фармацевтик е, |
к линическ ой, к риминалистическ ой, |
э к ологическ ой |
и |
п ромы ш ленной |
сферах и обесп ечиваю т возможность |
простогои недорогогок ачественногои п олу к оличественногооп ределения.
Вп рак тик умеобсу ждаю тсясу щ еству ю щ иек лассифик ации к атионов и анионов п о гру п п ам и ограниченность лю бой из них. Д еталь нооп исаны
аналитическ ие реак ции к атионов I-VI аналитическ их гру п п п о к ислотно-
основной к лассифик ации и аналитическ ие реак ции анионов, |
наиболее |
часто встречаю щ ихся в лек арственны х п реп аратах. П риведены |
сп особы |
к ачественного обнаружения нек оторы х ток сичны х органическ их вещ еств. Д ля более углубленного изучения в к онце п рак тик у ма у к азана рек омендуемая литерату ра. П риводятся воп росы и задания для к онтроля знаний студентов. В се обсуждаемы е аналитическ ие реак ции ап робированы .
П рак тик ум п редназначен для студентов, изу чаю щ их к урс “А налитическ ая химия ” и сп ециализиру ю щ ихся в области химическ ого анализа.
3
CО ДЕ Р Ж А Н ИЕ
П редисловие .… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .. 4
Введение
1.А налитическ ий сигнал. К лассифик ацияметодов
|
к ачественного химическ огоанализа… … … … … … … … … … … … 5 |
|||||
2. |
Т ип ы аналитическ их реак ций и аналитическ иеп ризнак и … … … .7 |
|||||
3. |
Ч у вствитель ность химическ их реак ций … … … … … … … … … … ..9 |
|||||
4. |
О бщ иеи гру п п овы ереагенты … … … … … … … … … |
… … … … … ..10 |
||||
К ачественныйанализкатионов |
|
|
|
|||
1. |
К ислотно-основнаяк лассифик ацияк атионов п огруп п ам … … … 14 |
|||||
2. |
А налитическ иереак ции к атионов п ервой аналитическ ой |
|
||||
3. |
гру п п ы : Li+, Na+, K+, NH4 |
+ |
… … … … … … … … … … … … … … … .15 |
|||
А налитическ иереак ции к атионов второй аналитическ ой |
|
|||||
4. |
гру п п ы : Ag+, Hg2 |
2+, Pb2+ |
… |
… … … … … … … … … … … … … … … |
..20 |
|
А налитическ иереак ции к атионовтретьей аналитическ ой |
|
|||||
|
груп п ы : Ca2+, Sr2+, В а2+ … … |
… … … … … … … … … … … … … … … .24 |
||||
5. |
А налитическ ие |
реак ции |
к атионов четвертой |
аналитическ ой |
||
груп п ы : Zn2+, Al3+, Sn2+, Sn4+, As3+, As5+, Сr3+ … … … … … … … … … |
. 26 |
|||||
6. |
А налитическ иереак ции к атионов п ятой аналитическ ой |
|
||||
|
гру п п ы : Mg2+, Sb3+, Sb5+, Bi3+, Mn2+, Fe2+, Fe3+… |
… … … … … |
… 32 |
|||
7. |
А налитическ иереак ции к атионов ш естой аналитическ ой |
|
||||
|
гру п п ы : Cu2+, Cd2+, Co2+, Ni2+ … … … … … … … … … … … … … … .40 |
К ачественныйанализанионов
1. А нионы влек арственны х п реп аратах … … … … … … … … … … … 47 2. А налитическ аяк лассифик ацияанионовп огру п п ам … … … … … 49
3.А налитическ иереак ции анионов п ервой аналитическ ой гру п п ы : SO42-, SO32-, S2O32- C2O42-, CO32-, B4O72-, PO43-, AsO43-, AsO33-, F- ..50
4.А налитическ иереак ции анионов второй аналитическ ой груп п ы :
Сl-, Br-, I-, В rO3-CN-, SCN-, S2-… … … … … … … … … … … … … … … 58
5.А налитическ иереак ции третьей аналитическ ой груп п ы :
NO3-, NO2- CH3COO-… … … … … … … … … … … … … … … … … … ...62
6.А налитическ иереак ции органическ их анионов, невк лю ченны х
вк лассифик ацию п огру п п ам … … … … … |
… … … … … … … … … ..66 |
7. О бнару жениеорганическ их соединений … … … … … … … … … … .69 |
|
Л итература… … … … … … … … … … … … … … … … |
… … … … … … … … … ...74 |
4
П Р Е ДИС Л О В ИЕ
О сновная задача |
к ачественного анализа |
– |
идентифик ация |
||
(обнару жение, отк ры тие) |
атомов, ионов или молек у л в анализиру емом |
||||
объек те. |
|
|
|
|
|
К ачественны й |
анализ обы чно |
п редш еству ет к оличественному. |
|||
О днак о к ачественное обнару жение |
может дать |
п редставление и о |
|||
к оличестве того |
или |
иного к омп онента: много, |
мало, “cледы ”. |
К ачественны й анализ к ак раздел аналитическ ой химии особенно важен в
так ой области, к ак п роизводство лек арственны х п реп аратов, п оск ольк у |
в |
|
заводск их лабораториях осущ ествляется п остоянны й |
к онтроль |
за |
к ачеством п роизводимогоп родук та. |
|
|
Биологическ ая ак тивность многих металлов и их |
солей ш ирок о |
исп ользуется в п роизводстве фармацевтическ их п реп аратов. Н ап ример, бы ла установлена физиологическ ая роль в организме человек а ничтожно малы х к оличеств нек оторы х металлов, п олучивш их название мик роэ лементов, что стало п ричиной ш ирок ого п рименения п оследних в медицинек ак в лечебны х, так и в диагностическ их целях. О к оло двадцати
мик роэ лементов, входящ их в состав ферментов, |
гормонов, витаминов |
|||
и т.д., относятся к биогенны м; п рисутствие |
их |
необходимо |
для |
|
осущ ествления п роцессов жизнедеятель ности. С |
другой стороны , |
к ак |
||
недостаток , так |
и избы ток мик роэ лементов п риводитк |
п атологическ им |
||
изменениям. В |
э той связи аналитическ ие реак ции к ачественного анализа |
важны и длявы яснениясостоянияздоровьяп ациентов, и дляустановления диагноза.
Н ак онец, для у п рощ ения и удеш евления средств химическ ого анализа в настоящ ее время исп ользу ю тся тест-системы . А налитическ ие реак ции и реагенты к ачественного анализа лежат в основе разработк и надежны х, селек тивны х, чу вствитель ны х тест-систем, играю щ их важну ю роль в у словиях фармацевтическ ого п роизводства для п редваритель ной оценк и и разбрак овк и анализируемы х п роб.
И сп ользу емы едля анализа аналитическ ие методик и п ервоначаль но тщ ательно отрабаты ваю тся, многок ратно п роверяю тся и тольк о п осле
э того вк лю чаю тся в |
Ф армак оп ейны е статьи или в Государственну ю |
|
Ф армак оп ею – сборник |
обязатель ны х общ егосударственны х стандартов и |
|
п оложений, нормиру ю щ их к ачестволек арственны х средств. |
|
|
Т ак им образом, |
ф а рма ко п ей н ы й а н а лиз – э то к онтроль |
к ачества |
лек арственногосы рь яи лю бы х лек арственны х форм (п орош к ов, |
таблеток , |
мик стур, су п п озиториев и др.) сисп ользованием фармак оп ейны х методов анализа, п роводимы й всоответствии стребованиями Ф армак оп еи.
Д ля отк ры тия отдель ны х к атионов исп ользу ю тих |
аналитическ ие |
||||
реак ции. Е сли |
э ти |
реак ции вк лю чены |
в |
к ачестве обязательны х или |
|
рек омендуемы х |
в |
Государственну ю |
или |
Е вроп ейск у ю |
Ф армак оп еи, |
фармак оп ейны е или временны е фармак оп ейны е статьи, то так ие реак ции назы ваю тф а рма ко п ей н ы ми.
5
ВВ Е ДЕ Н ИЕ
1.А налитическийсигнал. К лассификацияметодов качественного х имического анализа
В се |
методы |
анализа |
в |
аналитическ ой |
химии |
основаны на |
|||
исп ользовании оп ределенного сигнала, к оторы й |
в данны х к онк ретны х |
||||||||
у словиях |
дает к онк ретны е |
э лементарны е объек ты |
(атомы , ионы , |
||||||
функ циональ ны егруп п ы |
и т.д.). А налитическ ий сигнал несетинформацию |
||||||||
к ак к ачественного, |
так |
и к оличественного харак тера. Е сли для анализа |
|||||||
исп ользу ю треак цию |
осаждения, |
к ачественну ю информацию п олучаю тп о |
|||||||
п оявлению |
или отсутствию |
осадк а. Н ап ример, п ри добавлении раствора, |
|||||||
содержащ его ионы |
Ba2+, к |
раствору с SO4 |
2- - ионами вы п адаетосадок . |
Сигналом вданном случаеявляетсяп оявлениеосадк а. И ли, п ри внесении в п ламя вещ ества, содержащ его ионы Na+, наблю дается его желтое ок раш ивание. К ачественны м информационны м сигналом здесь является
исп уск ание |
света |
атомами |
Na п ри длине волны , соответству ю щ ей |
желтому цвету. |
|
|
|
О бнаружить к онк ретны й |
э лементарны й объек т можно с п омощ ь ю |
||
химическ их |
реак ций |
или п о физическ им аналитическ им свойствам. В |
соответствии сэ тим различаю тхимические и ф изико -химические мет о д ы а н а лиза .
К химическим мет о д а м относятся аналитическ ие реак ции, из к оторы х наиболь ш ее расп ространение п олучили реак ции, п ротек аю щ ие в растворах.
К ин ст румен т а льн ы м (ф изическим и ф изико -химическим мет о д а м)
к ачественногоанализа можноотнести сп ек траль ны й анализ (исследование
сп ек тров п оглощ ения или исп уск ания, |
или лю минисцентны е методы ), |
|
нек оторы е виды хроматографии (хроматографию |
на бумаге и в тонк ом |
|
слое), э лек трохимическ иеметоды . |
|
|
Е сли в основу к лассифик ации |
методов |
к ачественного анализа |
п оложена величина навеск и анализируемой п робы , то п о э тому п ризнак у различаю тмак ро-, п олумик ро-, мик ро- и ультрамик роанализ. К ажды й вид анализа имеетсвою техник у вы п олнения.
П ри ма кро а н а лизе(грамм-метод) исследую тсравнитель но боль ш ие к оличества вещ ества (0,5-1,0 г) или 20-50 мл раствора. Реак ции вы п олняю т
в |
обы чны х п робирк ах, химическ их |
стак анах, |
осадк и отделяю т |
|
фильтрованием. |
|
|
|
|
|
П ри п о лумикро а н а лизе(сантиграмм-метод) исп ользую тобы чнов 10- |
|||
20 |
раз меньш е вещ ества (50 мг твердого вещ ества или 1 |
мл раствора). |
||
Т ехник а работы в основном так ая же, |
к ак и п ри |
мак |
роанализе, но |
отделение осадк а от раствора осущ ествляется центрифугированием, исп ользу ю т мик роп робирк и. Д анны й вид анализа п олучил наиболь ш ее расп ространение, так к ак у ск оряетп роведение анализа и сп особствует э к ономии реак тивов.
6
П ри микро а н а лизе(мик рограмм-метод) вещ ества обы чноберут10-3 г вещ ества, то есть неск ольк о мг твердого вещ ества или неск оль к о десяты х мл раствора. Реак ции вы п олняю тся либо мик рок ристаллоск оп ическ им,
либок ап ель ны м методом. |
|
П ри ульт ра микро а н а лизе исследую тобы чно 10-6 – 10-12 |
г вещ ества и |
всеоп ерации анализа п роводятп од мик роск оп ом. |
д ро бн ы й и |
П ри исследовании смесей вещ еств различаю т |
|
сист ема т ический а н а лиз. |
|
Дро бн ы й а н а лиз – обнаружение к омп онентов в отдель ны х п орциях анализируемого объек та (раствора, п орош к а) в п рисутствии всех к омп онентов п робы . Н едостатк ом дробного метода к ачественногоанализа является необходимость маск ирования или п редваритель ного удаления меш аю щ их ионов, что связано, к ак п равило, с введением неск ольк их агентов. Д ля маск ирования ионов в к ачественном анализе чащ е всего
исп ользу ю т: |
связы вание меш аю щ их ионов в к омп лек сное соединение, |
|
у даление их |
в виде осадк а, |
изменение степ ени ок исления ионов или |
э к страк цию |
с органическ им |
растворителем. Создание условий, п ри |
к оторы х реак ция собнаруживаемы м ионом становится сп ецифическ ой, – трудная задача, и э то является недостатк ом дробного метода. Е сли так ие у словия всежеу дается создать, всеионы могу тбы ть обнаружены бы стро и в п роизволь ном п орядк е.
Сист ема т ический а н а лиз п редусматриваетразделение смеси ионов вначалесп омощ ь ю п одходящ их груп п овы х реагентов на неск оль к огруп п , а затем – п оследу ю щ ее разделение в рамк ах к аждой гру п п ы . П олучаю т растворы , содержащ иеодин или два иона, к оторы е и исп ользу ю тдля их обнаружения с п омощ ь ю реак ций, к оторы е в данны х у словиях, то есть п осле достаточно п олного разделения ионов, бы ваю тсп ецифическ ими.
Э тотход анализа сравнительно длитель ны й |
и трудоемк ий. Н едостатк ом |
||||||
его является то, |
что малы е к оличества ионов п ри |
разделении могу т |
|||||
терять ся. |
|
|
|
|
|
|
|
Л ек арственны й п реп арат, |
к ак п равило, содержит ограниченное |
||||||
к оличество к атионов металлов (зачастую , |
не более одного-двух), |
п ричем |
|||||
заранее известно, |
к ак ие э то к атионы . |
П оэ тому нет необходимости |
|||||
п роводить |
систематическ ий |
анализ |
|
к атионов. |
По лн ы й |
хо д |
|
сист ема т ическо го |
а н а лиза ка т ио н о в |
в |
ф а рма цевт ическо м |
а н а лизе |
пра кт ически н ико гд а н еисп о льзует ся!
2.Тип ы аналитических реакцийи аналитическиеп ризнаки
При п роведении к лассическ ого к ачественного анализа исп ользую т аналитическ иеп ризнак и вещ еств и аналитическ иереак ции.
А н а лит ическа я реа кция – э то так ая химическ ая реак ция анализируемого вещ ества, к огда п од действием аналитическ ого реагента онообразуетп родук тсзаметны ми аналитическ ими п ризнак ами.
7
П од а н а лит ическими п ризн а ка ми п ри э том обы чно п онимаю т образование в ходе реак ции ок раш енны х соединений, вы деление или растворение осадк ов, образование газов, к ристаллов харак терной формы , соединений, лю минесциру ю щ их в растворах, ок раш ивание п ламени газовой горелк и всоответствую щ ий цвет.
А налитическ ие реак ции, исп ользуемы е в к ачественном химическ ом анализе, п одразделяю тсяна сп ецифическ ие, избиратель ны еи гру п п овы е.
Сп ециф ическо й назы ваю ттак у ю реак цию , к огда в данны х условиях с реагентами взаимодействуети даетсигнал толь к оодинк омп онент. Т ак ова,
нап ример, реак ция обнаружения иона аммония NH4 |
+ действием щ елочи |
п ри нагревании, соп ровождаю щ аясявы делением аммиак а NH3, |
NH4+ + О Н - = NH3− + H2O
или синееок раш иваниек рахмала п ри действии иода.
Сп ецифическ иереак ции очень удобны для обнаружения ионов, так к ак отп адаетнеобходимость отделениядругих ионов или их маск ирования. П овы ш ение сп ецифичности реак ций – важнейш ая задача аналитик и. Д ля
э той цели исп оль зу ю тметоды |
маск ировк и или удалениямеш аю щ их ионов. |
||
И звестно, однак о, нетак многосп ецифическ их реак ций. |
|||
В |
аналитическ ой |
химии чащ е п рименяю тся избира т ельн ы е, или |
|
селект |
ивн ы е реа кции, |
в к оторы х с реагентом взаимодейству ет и дает |
|
одинак |
овы й или сходны й |
сигнал ограниченное число к омп онентов. |
Степ ень селек тивности реак ции тем боль ш е, чем мень ш е число ионов, с к оторы ми реак циядаетп оложитель ны й э ффек т.
Груп п о вы ми назы ваю т реак ции, к огда с реагентом в данны х у словиях взаимодейству етцелая груп п а к омп онентов. П рименяемы й в так их условиях реагентназы вается груп п овы м. Н ап ример, суль фид– ионы
п ри рН 0,5 осаждаю т ионы |
Ag+, Pb2+, Bi3+, Cd2+, Cu2+, Sn4+ и др. |
Следовательно, су ль фид-ионы |
S2- п редставляю тсобой гру п п овой реагент, |
а данная реак ция осаждения является гру п п овой. Гру п п овы е реак ции исп ользу ю тсявосновном дляразделенияцелы х груп п ионов.
В зависимости отаналитическ ого сигнала реак ции п одразделяю тся следу ю щ им образом:
Цвет н ы е реа кции - э то реак ции, п риводящ ие к образованию ок раш енны х соединений. И оны меди Сu 2+ в водны х растворах, в к оторы х они су щ еству ю тв видеак вак омп лек сов [Cu(H2O)n]2+, п ри взаимодействии с аммиак ом образую трастворимы й к омп лек с [Cu(NH3)4]2+ ярк ого сине-
голубогоцвета, ок раш иваю щ ий растворвтотжецвет: [Cu(H2O)n]2+ +4NH3=[Cu(NH3)4]2+ +nH2О
Реак цияисп ользуетсядляотк ры тияионов меди Cu2+.
8
О к раш енноев к расны й цветк омп лек сноесоединениедаетв водном растворе к атионы трехзарядного железа Fe3+ п ри взаимодействии с
тиоционат-ионами SCN-. П ри избы тк еп оследних п ротек аетреак ция: Fe3+ + 6SCN- = [Fe(SCN)6]3-,
исп ользуемаядляотк ры тияионовжелеза Fe3+.
Оса д о чн ы е реа кции – реак ции вы деления или растворения осадк ов. О садк и, вы п адаю щ иеп ри взаимодействии растворов вещ еств среак тивом
(осадителем), |
харак теризу ю тся цветом, растворимостью в к ислотах и |
|||||
щ елочах, солях аммиак а и других растворах. |
|
|
|
|||
Д ля обнаружения хлорид-ионов в соляной к ислоте или растворах |
||||||
хлоридов на |
них |
действу ю т раствором |
нитрата |
серебра |
А gNO3, |
|
п одк исленны м раствором азотной |
к ислоты |
Н NO3. П ри э том вы п адает |
||||
харак терны й |
белы й |
творожисты й |
осадок |
хлорида |
серебра А gCl, п о |
|
образованию к оторогои судятоп рисутствии врастворах хлорид-ионов: |
||||||
HCl + А gNO3 = А gCl ↓ + Н NO3 |
|
|
азотной |
к ислоте. |
||
О бразовавш ийся осадок А gCl нерастворим в |
Д аннаяреак цияв к ачественном анализеисп ользуетсяк ак дляоп ределения хлорид-ионовСl-, так и дляоп ределенияк атионовсеребра Ag+.
Га зо вы д елит ельн |
ы е реа кции – |
обнаружение вещ еств п о харак теру |
вы деляю щ ихся газов. |
П римером |
п одобной реак ции может служить |
реак цияобнаруженияк арбонат-ионов СО 32-, в ходек оторой на су ху ю соль или раствор, содержащ ий э ти ионы , действу ю тсоляной к ислотой:
Сa CO3+2HCl = CaCl2 + H2O + CO2−
П ри э том вы деляется диок сид углерода CO2, п оявление к оторого
можно зафик сировать |
п о ш |
ип ению |
п узы рь к ов газа, изменению цвета |
|||||
влажной индик аторной |
бу маги или |
п омутнению |
известк овой |
воды – |
||||
раствораСа(О Н )2. |
|
|
реа кции – реак ции |
образования |
||||
М икро крист а лло ско п ические |
||||||||
осадк ов, состоящ их из к ристалловхарак терной формы . |
|
|
||||||
И оны |
к алия п ри реак ции |
в |
нейтраль ны х |
или ук суснок ислы х |
||||
растворах |
с раствором |
гек санитрок у п ратом(II) |
натрия |
и |
свинца |
Na2Pb[Cu(NO2)6] образую тхарак терны е черны е к убическ ие к ристаллы К 2Pb[Cu(NO2)6], к оторы еможнорассмотреть п од мик роск оп ом:
2К + + Na2Pb[Cu(NO2)6] = К 2Pb[Cu(NO2)6] + 2Na+
Э та реак ция исп ользу ется в к ачественном анализе для отк ры тия к атионов к алия.
Пиро химическиереа кции – реак ции п роводятсп лавлением, нагревом надревесном угле, в п ламени газовой горелк и или п аяльной ламп ы .
П ротек аю щ ие в э тих реак циях п роцессы ок исления-восстановления п риводятк образованию ок раш енны х п родук тов (ок сидов или металлов). Н аиболее у п отребимой п ирохимическ ой реак цией является ок раш ивание п ламени.
П ри внесении соединений нек оторы х металлов в п ламя газовой горелк и наблю дается ок раш ивание п ламени в тот или иной цвет в зависимости отп рироды металла (табл.1).
9
Таблица1
О краш иваниеп ламенисоединениями некоторы х элементов
Э лемент |
Ц ветп ламени |
|
Э лемент |
Ц ветп ламени |
|
|
|
|
|
Л итий |
К арминово-к расны й |
И ндий |
Сине-фиолетовы й |
|
Н атрий |
Ж елты й |
Т аллий |
И зумрудно-зелены й |
|
К алий |
Ф иолетовы й |
Свинец |
Бледно-синий |
|
Ру бидий |
Розово-фиолетовы й |
М |
ы ш ь як |
Бледно-синий |
К аль ций |
К ирп ично-к расны й |
Сурь ма |
Бледно-синий |
|
Стронций |
К арминово-к расны й |
Селен |
Бледно-синий |
|
Барий |
Ж елто-зелены й |
М |
едь |
Зелены й, голубой |
Бор |
Зелены й |
М |
олибден |
Ж елто-зелены й |
Э то явление объясняется следу ю щ им. П ри вы сок ой темп ературе соли вп ламени разлагаю тсясобразованием нейтральны х атомов металлов.
А томы в п ламени п оглощ аю тэ нергию , возбуждаю тся, и, |
возвращ аясь в |
невозбу жденное состояние, исп уск аю тсветоп ределенной |
длины волны . |
Е сли излучение лежитв видимой области сп ек тра, глаз фик сируетту или ину ю ок раск у п ламени. О к раш ивание п ламени газовой горелк и солями металлов исп ользу ется в к ачественном анализе для п редваритель ного
отк ры тия к атионов э тих |
металлов, |
к оторое вп оследствии должно бы ть |
|||||
п одтвержденохимическ ими реак циями. |
|
|
|
||||
Обра зо ва н иесо ед ин ен ий , люмин есцирующ их вра ст во ра х. |
|
||||||
И ногда в к ачественном |
анализе исп оль зую тся |
аналитическ ие |
|||||
реак ции, п роду к ты |
к оторы х |
лю минесциру ю т |
п ри |
облучении |
их |
||
у льтрафиолетовы м |
или |
видимы м |
светом. П ри |
э том наблю дается |
|||
ок раш енноесвечениераствора. |
взаимодействие к атиона натрия Na+ |
|
|||||
П римером можетслужить |
c |
у ранилацетатом в ук суснок ислой среде (желто-зеленая лю минесценция) или реак цияк атиона Li+ с8-ок сихинолином (излучениеголубогоцвета).
3. Ч увствительность х имических реакций |
|
||
П ри к ачественном обнаружении |
э лементарны х |
объек тов |
|
(к омп онентов) аналитическ ий сигнал можно |
не обнаружить, если |
||
к онцентрация оп ределяемого к омп онента |
очень |
мала. О днак о э то не |
означает, чтоэ тотобъек твообщ еотсутствуетв анализируемой смеси. Д ля к аждой аналитическ ой реак ции (методик и оп ределения) су щ ествуетсвой
минимальны й |
к онцентрационны й |
п редел, |
оп ределяю щ ий |
ее |
чувствительность. |
|
|
|
|
Ч увст вит ельн о ст ьа н а лит ическо й |
реа кции оп ределяетвозможность |
|||
обнаружения вещ еств (ионов, молек ул в растворе). |
О на харак теризуется |
10
п ределом обнару жения (отк ры ваемы м минимумом), п редель ной к онцентрацией, п редель ны м разбавлением, п ок азателем чу вствительности.
Пред ел |
о бн а руж ен ия сmin,p – |
э то наимень ш ее содержание, п ри |
к отором п о |
данной методик е |
можно обнаружить п рису тствие |
оп ределяемого к омп онента с заданной вероятностью р. Д ля обнаружения к омп онента на п рак тик евероятность должнабы ть равна единице.
Пред ел о бн а руж ен ия(п ред ельн а я ко н цен т ра ция) сmin,1 |
(в г/мл) – э то |
|
наименьш ее содержание обнаруживаемого к омп онента, |
п ри |
к отором |
аналитическ ий сигнал ещ е настоль к о интенсивен, что во всех |
оп ы тах |
получаю тп оложитель ны ерезуль таты .
Если дляиона, отк ры ваемогооп ределенной аналитическ ой реак цией,
сmin,1= 2 ·10-5 г/мл, то его нельзя отк ры ть ук азанной реак цией, если его содержаниесоставляетменьш е2·10-5 гв1 мл анализируемогораствора.
Пред ельн о е ра зба влен ие Vlim = 1/cmin (в мл/г) – мак сималь ны й объем раствора, в к отором можноодназначно обнаружить один грамм вещ ества
п ри п омощ и данной аналитическ ой реак ции.
Е сли сmin,1=2·10-5 |
г/мл, то Vlim=1/cmin,1=5·104 |
мл/г. Д ля п олучения |
|||
так ого раствора 1 |
г |
обнаруживаемого |
вещ ества надо растворить в |
||
50000 мл, или 50 л воды . |
|
|
|
||
М ин има льн ы й |
о бъем п ред ельн о ра зба влен н о го |
ра ст во ра Vmin (в мл) - |
|||
наименьш ий объем |
анализируемого |
раствора, |
необходимы й для |
||
обнаруженияотк ры ваемоговещ ества данной аналитическ ой реак цией. |
|||||
По ка за т ель |
чувст вит ельн о ст и |
а н а лит ическо й |
реа кции |
||
оп ределяетсяк ак рсmin,1= - lg сmin,1 |
|
|
|
||
Значения рсmin,1, |
обы чно п рименяемы х в к ачественном |
анализе |
реак ций, лежатв п ределах от3 до 8. Ч ащ евсего для обнаружения ионов п рименяю треак ции сосредним п ределом обнаружениярсmin,1= 5-6.
И ногда |
п од п ределом обнаружения в литературе п онимаю т |
о т кры ва емы й |
мин имум m (в мк г) – наименьш ая масса оп ределяемого |
вещ ества, однозначно отк ры ваемая данной аналитическ ой реак цией в минимальном объемеп редельноразбавленногораствора. М ежду п ределом
обнаружениясmin и отк ры ваемы м миниму мом m су щ ествуетп ростаясвязь :
m = сlim ·Vmin·106 = Vmin·106 / Vlim.
4. О бщ иеи груп п овы ереагенты
Больш инство объек тов анализа п редставляю тсобой сложны есмеси,
что затрудняет обнаружение отдельны х |
к атионов и анионов. В так их |
случаях п рименяю т общ ие реак ции на |
неск оль к о ионов, сходны х п о |
свойствам. С п омощ ь ю общ ей реак ции вы деляю тосадок смеси вещ еств,
к оторы й п одвергается даль нейш ему разделению и анализу, |
исп ользу я |
различияв химическ их свойствах. |
|
П олученны еосадк и обладаю тразличной растворимостью |
в силь ны х |
и слабы х к ислотах, основаниях, растворах аммиак а и солей |
аммония. |