Norint nustatyti ir atskirti, naudojama kokybinė analizė katijonai ir anijonai mėginio medžiagoje. Skirtingai kiekybinė analizė, kuriuo siekiama nustatyti mėginio kiekį ar kiekį, kokybinė analizė yra aprašomoji analizės forma. Mokymo aplinkoje identifikuojamų jonų koncentracijos vandeniniame tirpale yra maždaug 0,01 M. Kokybinės analizės „semimikro“ lygyje naudojami metodai, naudojami aptikti 1–2 mg jonų 5 ml tirpale.
Nors yra kovalentinių molekulių identifikavimui naudojami kokybiniai analizės metodai, dauguma kovalentinių junginių gali būti identifikuojamos ir atskiriamos viena nuo kitos naudojant fizikines savybes, tokias kaip lūžio rodiklis ir lydymasis taškas.
Semi-mikro kokybinės analizės laboratoriniai metodai
Nesunku užteršti mėginį naudojant prastą laboratorinę techniką, todėl svarbu laikytis tam tikrų taisyklių:
- Nenaudokite vandentiekio vandens. Geriau naudokite distiliuotą arba dejonizuotą vandenį.
- Stiklo dirbiniai prieš naudojimą turi būti švarūs. Tai nėra būtina, kad jis būtų džiovinamas.
- Nedėkite reagento lašintuvo galiuko į mėgintuvėlio burną. Išpilkite reagentą iš virš mėgintuvėlio lūpos, kad išvengtumėte užteršimo.
- Sumaišykite tirpalus brūkštelėdami mėgintuvėlį. Niekada neuždenkite mėgintuvėlio pirštu ir nekratykite jo. Venkite savęs laikyti pavyzdžiu.
Kokybinės analizės žingsniai
- Jei mėginys yra kietas (druska), svarbu atkreipti dėmesį į bet kokių kristalų formą ir spalvą.
- Reagentai naudojami katijonams suskaidyti į susijusių elementų grupes.
- Jonai grupėje yra atskirti vienas nuo kito. Po kiekvieno atskyrimo etapo atliekamas testas, kuriuo patvirtinama, kad tam tikri jonai buvo pašalinti. Bandymas neatliekamas su originaliu pavyzdžiu!
- Atskyrimai priklauso nuo skirtingų jonų savybių. Tai gali būti redokso reakcijos keičiant oksidacijos būseną, skirtingą tirpumą rūgštyje, bazėje ar vandenyje arba tam tikrų jonų nusodinimą.
Kokybinės analizės protokolo pavyzdys
Pirmiausia jonai grupėmis pašalinami iš pradinio vandeninis tirpalas. Atskyrus kiekvieną grupę, tiriami atskiri jonai kiekvienoje grupėje. Čia yra bendras katijonų grupavimas:
I grupė: Ag+, Hg22+, Pb2+
Nusodinta 1 M HCl
II grupė: Bi3+, CD2+, Cu2+, Hg2+, (Pb2+), Sb3+ ir Sb5+, Sn2+ ir Sn4+
Nusodinta 0,1 M H2S tirpalas, kurio pH 0,5
III grupė: Al3+, (Cd2+), Co2+, Kr3+, Fe2+ ir Fe3+, Mn2+, Ni2+, Zn2+
Nusodinta 0,1 M H2S tirpalas, kurio pH 9
IV grupė: Ba2+, Ca2+, K+, Mg2+, Na+, NH4+
Ba2+, Ca2+, ir Mg2+ nusodinami 0,2 M (NH4)2CO3 tirpalas, kurio pH 10; kiti jonai tirpsta
Daugybė reagentų yra naudojami atliekant kokybinę analizę, tačiau tik nedaugelis dalyvauja beveik kiekvienoje grupinėje procedūroje. Keturi dažniausiai naudojami reagentai yra 6M HCl, 6M HNO3, 6M NaOH, 6M NH3. Suprasti reagentų naudą yra naudinga planuojant analizę.
Įprasti kokybinės analizės reagentai
Reagentas | Efektai |
6M HCl | Padidėja [H+] Padidėja [Cl-] Mažėja [OH-] Tirpsta netirpūs karbonatai, chromatai, hidroksidai, kai kurie sulfatai Sunaikina hidroksą ir NH3 kompleksai Krituliai netirpūs |
6M HNO3 | Padidėja [H+] Mažėja [OH-] Tirpsta netirpūs karbonatai, chromatai ir hidroksidai Oksiduodamas sulfido joną, ištirpsta netirpūs sulfidai Sunaikina hidrokso ir amoniako kompleksus Geras oksidatorius, kai karštas |
6 M NaOH | Padidėja [OH-] Mažėja [H+] Sudaro hidrokso kompleksus Krituliai netirpūs hidroksidai |
6M NH3 | Padidėja [NH3] Padidėja [OH-] Mažėja [H+] Krituliai netirpūs hidroksidai Formos NH3 kompleksai Sudaro bazinį buferį su NH4+ |