Ποιοτική ανάλυση: Αναγνώριση ανιόντων και κατιόντων

Η ποιοτική ανάλυση χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό και τη διάκριση κατιόντα και ανιόντα σε μια ουσία δείγματος. Διαφορετικός ποσοτική ανάλυση, που αποσκοπεί στον προσδιορισμό της ποσότητας ή της ποσότητας του δείγματος, η ποιοτική ανάλυση είναι μια περιγραφική μορφή ανάλυσης. Σε ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον, οι συγκεντρώσεις των ιόντων που πρόκειται να ταυτοποιηθούν είναι περίπου 0,01 Μ σε ένα υδατικό διάλυμα. Το επίπεδο "ημιμικρού" ποιοτικής ανάλυσης χρησιμοποιεί μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση 1-2 mg ενός ιόντος σε 5 mL διαλύματος.

Ενώ υπάρχουν μέθοδοι ποιοτικής ανάλυσης που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό ομοιοπολικών μορίων, οι περισσότερες ομοιοπολικές ενώσεις μπορούν να είναι προσδιορίζονται και διακρίνονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας φυσικές ιδιότητες, όπως δείκτη διάθλασης και τήξη σημείο.

Είναι εύκολο να μολύνετε το δείγμα με κακή εργαστηριακή τεχνική, γι 'αυτό είναι σημαντικό να τηρείτε ορισμένους κανόνες:

• Μην χρησιμοποιείτε νερό της βρύσης. Αντίθετα, χρησιμοποιήστε απεσταγμένο νερό ή απιονισμένο νερό.
• Τα γυάλινα σκεύη πρέπει να είναι καθαρά πριν από τη χρήση. Δεν είναι απαραίτητο να στεγνώσει.
• Μην βάζετε άκρη σταγονόμετρου αντιδραστηρίου στο στόμιο ενός δοκιμαστικού σωλήνα. Διανείμετε το αντιδραστήριο από πάνω από το χείλος του δοκιμαστικού σωλήνα για να αποφύγετε μόλυνση
• Τα διαλύματα αναμιγνύονται με το κτύπημα του δοκιμαστικού σωλήνα. Ποτέ μην καλύπτετε το δοκιμαστικό σωλήνα με ένα δάκτυλο και ανακινείτε το σωλήνα. Αποφύγετε να εκθέσετε τον εαυτό σας στο δείγμα.

• Εάν το δείγμα παρουσιάζεται ως στερεό (αλάτι), είναι σημαντικό να σημειωθεί το σχήμα και το χρώμα των κρυστάλλων.
• Τα αντιδραστήρια χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό κατιόντων σε ομάδες σχετικών στοιχείων.
• Τα ιόντα σε μια ομάδα διαχωρίζονται το ένα από το άλλο. Μετά από κάθε στάδιο διαχωρισμού, πραγματοποιείται μια δοκιμή για να επιβεβαιωθεί ότι ορισμένα ιόντα έχουν πραγματικά αφαιρεθεί. Η δοκιμή δεν εκτελείται στο αρχικό δείγμα!
• Οι διαχωρισμοί βασίζονται σε διαφορετικά χαρακτηριστικά των ιόντων. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις για αλλαγή κατάστασης οξείδωσης, διαφορικής διαλυτότητας σε οξύ, βάση ή νερό, ή καθίζηση ορισμένων ιόντων.

Πρώτον, τα ιόντα αφαιρούνται σε ομάδες από την αρχική υδατικό διάλυμα. Αφού χωριστεί κάθε ομάδα, πραγματοποιείται έλεγχος για τα μεμονωμένα ιόντα σε κάθε ομάδα. Εδώ υπάρχει μια κοινή ομάδα κατιόντων:

Ομάδα Ι: Αγ⁺, Hg₂²⁺, Pb²⁺
Κατακρημνίζεται σε 1 Μ HCl

Ομάδα II: Bi³⁺, Cd²⁺, Cu²⁺, Hg²⁺, (Pb²⁺), Sb³⁺ και Sb⁵⁺, Sn²⁺ και Sn⁴⁺
Κατακρημνίζεται σε 0,1 Μ Η₂S σε ρΗ 0,5

Ομάδα III: Al³⁺, (Cd²⁺), Co²⁺, Cr³⁺, Fe²⁺ και Fe³⁺, Μη²⁺, Νί²⁺, Zn²⁺
Κατακρημνίζεται σε 0,1 Μ Η₂S σε ρΗ 9

Ομάδα IV: Ba²⁺, Ca²⁺, Κ⁺, Mg²⁺, Na⁺, ΝΗ₄⁺
Ba²⁺, Ca²⁺, και Mg²⁺ καταβυθίζονται σε 0,2 Μ (ΝΗ₄)₂CO₃ διάλυμα σε ρΗ 10, τα άλλα ιόντα είναι διαλυτά

Πολλά αντιδραστήρια χρησιμοποιούνται στην ποιοτική ανάλυση, αλλά μόνο λίγοι συμμετέχουν σε σχεδόν κάθε διαδικασία ομάδας. Τα τέσσερα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα αντιδραστήρια είναι 6Μ HCl, 6Μ HNO₃, 6Μ ΝαΟΗ, 6Μ ΝΗ₃. Η κατανόηση των χρήσεων των αντιδραστηρίων είναι χρήσιμη κατά τον σχεδιασμό μιας ανάλυσης.