Lai identificētu un atdalītu, tiek izmantota kvalitatīvā analīze katjoni un anjoni parauga vielā. Atšķirībā no kvantitatīvā analīze, kuras mērķis ir noteikt parauga daudzumu vai daudzumu, kvalitatīvā analīze ir aprakstoša analīzes forma. Izglītības vidē identificējamo jonu koncentrācija ūdens šķīdumā ir aptuveni 0,01 M. Kvalitatīvās analīzes "semimikro" līmenī tiek izmantotas metodes, kuras izmanto, lai noteiktu 1-2 mg jonu 5 ml šķīduma.
Lai arī ir kovalento molekulu identificēšanai izmantotas kvalitatīvas analīzes metodes, vairums kovalento savienojumu var būt identificēti un atšķirti viens no otra, izmantojot fizikālās īpašības, piemēram, refrakcijas indeksu un kušanu punkts.
Semi-mikro kvalitatīvās analīzes laboratorijas paņēmieni
Paraugu ir viegli piesārņot, izmantojot sliktu laboratorijas paņēmienu, tāpēc ir svarīgi ievērot noteiktus noteikumus:
- Nelietojiet krāna ūdeni. Drīzāk izmantojiet destilētu ūdeni vai dejonizētu ūdeni.
- Stikla traukiem pirms lietošanas jābūt tīriem. Nav svarīgi, lai to žāvētu.
- Nelieciet reaģenta pilinātāja galu mēģenes mutē. Lai izvairītos no piesārņojuma, izlejiet reaģentu virs mēģenes lūpas.
- Šķīdumus sajauc, uzklikšķinot uz mēģenes. Nekad neaptveriet mēģeni ar pirkstu un nekratiet mēģeni. Izvairieties pakļaut sevi paraugam.
Kvalitatīvās analīzes soļi
- Ja paraugs ir noformēts kā ciets (sāls), ir svarīgi ņemt vērā visu kristālu formu un krāsu.
- Reaģenti tiek izmantoti, lai katjonus sadalītu saistīto elementu grupās.
- Joni grupā ir atdalīti viens no otra. Pēc katra atdalīšanas posma tiek veikts tests, lai pārliecinātos, ka daži joni patiešām ir noņemti. Pārbaude netiek veikta ar oriģinālo paraugu!
- Atdalīšana ir atkarīga no dažādām jonu īpašībām. Tās var ietvert redoksreakcijas, lai mainītu oksidācijas stāvokli, atšķirīgu šķīdību skābē, bāzē vai ūdenī vai noteiktu jonu izgulsnēšanos.
Kvalitatīvās analīzes protokola paraugs
Pirmkārt, jonus grupās noņem no sākotnējā ūdens šķīdums. Pēc katras grupas atdalīšanas veic katras grupas atsevišķo jonu testēšanu. Šeit ir izplatīta katjonu grupa:
I grupa: Ag+, Hg22+, Pb2+
Nogulsnējas 1 M HCl
II grupa: Bi3+, Cd2+, Cu2+, Hg2+, (Pb2+), Sb3+ un Sb5+, Sn2+ un Sn4+
Nogulsnējas 0,1 M H2S šķīdums pie pH 0,5
III grupa: Al3+, (Cd2+), Co2+, Kr3+, Fe2+ un Fe3+, Mn2+, Ni2+, Zn2+
Nogulsnējas 0,1 M H2S šķīdums pie pH 9
IV grupa: Ba2+, Ca2+, K+, Mg2+, Na+, NH4+
Ba2+, Ca2+, un Mg2+ izgulsnējas 0,2 M (NH4)2CO3 šķīdums ar pH 10; pārējie joni šķīst
Daudzi reaģenti tiek izmantoti kvalitatīvajā analīzē, bet tikai nedaudzi ir iesaistīti gandrīz katrā grupas procedūrā. Četri visbiežāk izmantotie reaģenti ir 6M HCl, 6M HNO3, 6M NaOH, 6M NH3. Plānojot analīzi, ir noderīgi izprast reaģentu lietojumus.
Kopējie kvalitatīvās analīzes reaģenti
Reaģents | Efekti |
6M HCl | Palielina [H+] Palielina [Cl-] Samazinās [OH-] Izšķīst nešķīstošus karbonātus, hromatus, hidroksīdus, dažus sulfātus Iznīcina hidrokso un NH3 kompleksi Nogulsnējas nešķīstoši hlorīdi |
6M HNO3 | Palielina [H+] Samazinās [OH-] Izšķīdina nešķīstošus karbonātus, hromatus un hidroksīdus Izšķīst nešķīstošus sulfīdus, oksidējot sulfīda jonus Iznīcina hidrokso un amonjaka kompleksus Labs oksidētājs, kad karsts |
6 M NaOH | Palielina [OH-] Samazinās [H+] Veido hidrokso kompleksus Nogulsnējas nešķīstoši hidroksīdi |
6M NH3 | Palielina [NH3] Palielina [OH-] Samazinās [H+] Nogulsnējas nešķīstoši hidroksīdi Veido NH3 kompleksi Ar NH veido pamata buferšķīdumu4+ |