定性分析一般步驟

1、第八講 第二章 定性分析 8-1 2-4 定性分析的一般步驟（簡(jiǎn)述） 定性分析一般步驟。這些步驟大體上包括以下五個(gè)內(nèi)容： (一) 試樣的外表觀察和準(zhǔn)備； (二) 初步試驗(yàn)； (三) 陽(yáng)離子分析； (四) 陰離子分析； (五) 分析結(jié)果的判斷。 1第八講 第二章 定性分析 8-2 一、試樣的外表面觀察和準(zhǔn)備 拿到試樣后的第一步工作是對(duì)試樣的外表進(jìn)行初步的觀察。這種觀察雖然不能代替以后的分析工作，但準(zhǔn)確認(rèn)真的觀察卻能給我們提供一些重要的參考性資料，大有益于以后工作的順利進(jìn)行。對(duì)于分析工作者來(lái)說(shuō)，一方面要力求弄清這個(gè)試樣“是什么”；同樣重要的，也要盡可能弄清它“不是什么”。這樣，可以簡(jiǎn)化分析步驟，節(jié)

2、省時(shí)間和精力，使必須做的工作做得更好。 試樣的外表觀察主要注意以下幾點(diǎn)：2第八講 第二章 定性分析 8-3 (一) 組成 如果試樣是固體物質(zhì)，首先要觀察(必要時(shí)使用放大鏡)它的組成是否均勻。如果不是一種顆粒，可以把它們分撥開(kāi)，然后分別地加以觀察，看它們是結(jié)晶形的，還是無(wú)定形的，以及是否存在著風(fēng)化或潮解等現(xiàn)象。也可以用濕的pH試紙檢查其酸堿性。這些，雖然暫時(shí)還不能得出任何結(jié)論，但對(duì)以后的分析還是很有價(jià)值的，它既可以提供線(xiàn)索，也可以同分析結(jié)果對(duì)照，增加分析結(jié)果的可靠性。 3第八講 第二章 定性分析 8-4 (二) 顏色 物質(zhì)的顏色是鑒別物質(zhì)的重要性質(zhì)之一，必須認(rèn)真加以觀察和研究。如果一種物質(zhì)的晶體

3、無(wú)色，那么這不僅劃定了可能有的離子的范圍也排除了一大批構(gòu)成有色物質(zhì)的離子。值得注意的是，如無(wú)水CuSO4和無(wú)水FePO4等都是白色的。另外，人工制成的和天然產(chǎn)的物質(zhì)，顏色常有不同。例如沉淀生成的HgS是黑色的，而天然的HgS(砂)則具有鮮艷的紅色。4第八講 第二章 定性分析 8-5 試樣的準(zhǔn)備 在對(duì)試樣進(jìn)行外表觀察后，必須準(zhǔn)備用于分析的試樣。對(duì)于分析試樣的要求是組成均勻，易于溶解或熔融。因此如果試樣是固體物質(zhì)，常常得要充分研細(xì)。這一方面能使各種組分均勻混合，另一方面顆粒細(xì)小也易于同溶劑或熔劑作用，便于溶解或熔融。當(dāng)然，在試樣組成均勻，又易為一般溶劑所溶解的情況下，研細(xì)的手續(xù)也可以免去。 試樣準(zhǔn)

4、備好后要分作四份：一份按下節(jié)所述進(jìn)行初步試驗(yàn)，一份作陽(yáng)離子分析，第三份作陰離子分析：第四份保留備用。 5第八講 第二章 定性分析 8-6 二、初步試驗(yàn) 初步試驗(yàn)的種類(lèi)很多，下面是其中最常用的幾項(xiàng)。 （一）焰色試驗(yàn) 有些元素可以使無(wú)色火焰呈現(xiàn)出具有特征的顏色。這種性質(zhì)對(duì)于分析單一化合物很有幫助。復(fù)雜物質(zhì)中如果存在著幾種具有焰色反應(yīng)的物質(zhì)，則因顏色的互相干擾而不能得到滿(mǎn)意的結(jié)果。 作焰色試驗(yàn)時(shí)，要求被試驗(yàn)的物質(zhì)具有較大的揮發(fā)性。因此，除用鉑絲蘸取試樣外，還要蘸取濃HCl；或者以濃HCl潤(rùn)濕試樣后，再以鉑絲蘸取。這樣，在灼燒時(shí)便產(chǎn)生揮發(fā)性較大的氯化物，焰色反應(yīng)較為明顯。6第八講 第二章 定性分析 8

5、-7 （二）灼燒試驗(yàn) 在一端封閉的玻璃管中，裝入少許試樣，起初緩綏加熱，然后灼燒，觀察玻璃管中的變化。 （三）溶劑的作用 研究各種溶劑對(duì)試樣的作用，是初步試驗(yàn)中最重要的內(nèi)容。它不僅可以提供給我們很多關(guān)于試樣組成的資料，而且還使我們知道該用什么溶液來(lái)制備分析試液。 在定性分析中通常用的溶劑有水、鹽酸、硝酸、王水等。試驗(yàn)的順序一般是：先冷，后熱；先稀，后濃；先單一酸再混合酸，先非氧化性酸再氧化性酸。 7第八講 第二章 定性分析 8-8 三、 陽(yáng)離子分折 經(jīng)過(guò)初步試驗(yàn)之后，試樣溶于哪種溶劑已經(jīng)清楚了，現(xiàn)根據(jù)可能出現(xiàn)的三種情況分述如下。 (一)溶于水的試樣 這種情況最為簡(jiǎn)單，可直接取20-30mg試樣

6、，溶于1ml水中，按陽(yáng)離子分析方案進(jìn)行分析。 有時(shí)可能遇到部分溶于水的試樣，這時(shí)可把溶于水的部分單獨(dú)加以分析，其不溶于水的部分，按以下所述處理。然后把分別得到的結(jié)果加以綜合判斷，作出結(jié)論。8第八講 第二章 定性分析 8-9 (二)不溶于水但溶于酸的試樣 用于溶解試樣的酸包括鹽酸、硝酸和王水，硫酸因有較多的沉淀作用，不適于作溶劑。 在鹽酸和硝酸都可用的情況下，如果需要考慮防止揮發(fā)損失，則一般應(yīng)選擇硝酸，因?yàn)橄跛猁}不象氯化物那樣易于揮發(fā)，在蒸發(fā)除去過(guò)量酸時(shí)不致遭到較大的損失；當(dāng)然，王水只有在兩種酸都不溶的情況才使用。 每種酸在使用時(shí)都要力求不太過(guò)量，而且盡量使用稀的。過(guò)量太多的酸，尤其是濃酸，會(huì)給

7、分析帶來(lái)一系列的麻煩。 9第八講 第二章 定性分析 8-10 (三)不溶于水也不溶于酸的試樣 不溶于水也不溶于酸的物質(zhì)，在定性分析中稱(chēng)為不溶物。不溶物包括以下幾類(lèi)物質(zhì)，對(duì)它們可進(jìn)行分別處理。 1. 鹵化銀 包括AgC1、AgBr、AgI等。AgCl可用氨水溶解，然后以HNO3酸化，如有白色沉淀生成，則表示有銀。AgBr和AgI可以用Zn粉和稀H2SO4處理： 2AgI+Zn+H2SO42Ag+ZnSO4+2HI 然后以HNO3溶解生成的銀，再以Ag+的特效反應(yīng)簽定。 10第八講 第二章 定性分析 8-11 2難溶硫酸鹽 包括BaSO4、SrSO4、CaSO4、 PbSO4等，其中PbSO4溶于

8、NH4Ac或NaOH; BaSO4、SrSO4、CaSO4可加濃Na2CO3多次處理，使之轉(zhuǎn)化為碳酸鹽，然后以稀HNO3溶解。當(dāng)然，所有這幾種硫酸鹽都可以用Ns2CO3和K2CO3的混合物熔融，使之轉(zhuǎn)化為碳酸鹽，繼之以稀酸溶解。 3某些氧化物 某些天然產(chǎn)的或經(jīng)過(guò)灼燒的氧化物，例如Al2O3 、Cr2O3、 Fe2O3、 SnO2、SiO2等是很難溶的，對(duì)于它們只好采用熔融的辦法。A12O3、Fe2O3等可用酸性熔劑(如K2S2O7、KHSO4等)熔融； SiO2、SnO2等可用堿性溶劑(如Na2CO3、K2CO3等)熔融；對(duì)Cr2O3則用堿性溶劑加氧化劑(NaNO3)熔融，使其轉(zhuǎn)化為可溶于水的

9、鉻酸鹽。 11第八講 第二章 定性分析 8-12 4硅酸鹽 硅酸鹽可用堿性熔劑(Na2CO3+K2CO3)熔融，使其轉(zhuǎn)化為硅酸鈉，然后再以水溶解。四、陰離子分析 按照本書(shū)的順序陰離子的分析放在陽(yáng)離子分析之后進(jìn)行(也有先分析陰離子的)。因此，在分析陰離子時(shí)有可能充分利用陽(yáng)離子分析中已經(jīng)得出的結(jié)論，對(duì)各種陰離子存在的可能性作出一些推斷。 例如，從已經(jīng)鑒定出的陽(yáng)離子以及試樣的溶解性出發(fā)，可以推斷某些陰離子有無(wú)存在的可能。假設(shè)陽(yáng)離子中有Ag+，而試樣又溶于水，那么陰離子的第二組不能存在；如果這個(gè)水溶液呈酸性，則第一組的大部分也不能存在。12第八講 第二章 定性分析 8-13 又如，在選擇制備陽(yáng)離子分析

10、試液的溶劑時(shí)，順便可以觀察到這些試樣加酸時(shí)有無(wú)氣體排出，其氣體性質(zhì)如何等等，這些都是陰離子分析中重要參考。 根據(jù)上述推斷，再加上分析陰離子的初步試驗(yàn)，那么最后必須鑒定的，可能只剩下為數(shù)不多的陰離子了。于是我們就可以針對(duì)這些陰離子進(jìn)行分別分析。五、分析結(jié)果的判斷 在完成了試樣分析的全過(guò)程后，最后要對(duì)分析結(jié)果作出一個(gè)總的結(jié)論,回答試樣“是什么”的問(wèn)題。 13第八講 第二章 定性分析 8-14 在回答這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，首先要把觀察、試驗(yàn)、分析得來(lái)的資料綜合起來(lái)考慮，而且不允許這些資料之間發(fā)生相互矛盾或不合理的情況。例如，試樣溶于水、就不能同時(shí)有Pb2+和S2-；加酸時(shí)產(chǎn)生氣體，就必須找到至少一種揮發(fā)性

11、的陰離子，等等。 其次，要注意到我們所采用的分析方法主要是濕法，而濕法鑒定的獨(dú)立組分是離子，因此它在判斷原試樣“是什么”的時(shí)候，有很大的局限性。例如，僅僅根據(jù)分析結(jié)果是K+、Na+、C1-、NO3-這一事實(shí)，我們無(wú)從得知原試樣是KCl+NaNO3還是KNO3+NaCl。在這種情況下，只報(bào)告上述四種離子也就夠了。 但是在某些情況下，根據(jù)原試樣的物理觀察，再結(jié)合分析者已有的化學(xué)知識(shí)，也可能對(duì)原試樣作出近一步的判斷。 14第八講 第二章 定性分析 8-15 值得注意的是，有時(shí)分析結(jié)果中只有陽(yáng)離子而沒(méi)有陰離子，這種情形表明原試樣是金屬氫氧化物或氧化物。相反地，當(dāng)只有陰離子而沒(méi)有陽(yáng)離子時(shí)，則說(shuō)明原試樣是

12、酸或酸性氧化物。 最后需要指出，定性分析雖然不解決各組分的含量問(wèn)題，但也需要注意培養(yǎng)量的概念。比如根據(jù)鑒定反應(yīng)中沉淀量的多少或顏色的深淺等判斷哪種組分是大量的，哪種組分是中量的或少量的，這種粗略的劃分在定性分析中也很有意義。例如，一試樣的分析結(jié)果是含有大量Na+和SO32-，只有少量SO42-，那就說(shuō)明原試樣是Na2SO3，而SO42-只是由SO32-氧化而產(chǎn)生的一種雜質(zhì)。 15第八講 第二章 定性分析 8-16 思 考 題 1、怎樣判別某固體試樣是有機(jī)物還是無(wú)機(jī)物？ 2、溶解試樣的溶劑為什么一般不用硫酸和醋酸？ 3、制備陰離子分析試液時(shí)，為什么必須除去重金屬離子？重金屬離子對(duì)陰離子分析的干擾表現(xiàn)在哪些方面？16第八講 思考題 8-17 1.答：利用玻管灼燒實(shí)驗(yàn)，如果在灼燒時(shí)碳化變黑，有燃物臭味，并且玻管口附近壁上有焦油狀物凝結(jié)時(shí)，則為有機(jī)物或含有有機(jī)物，否則