2.1. Качественные реакции на катионы металлов
2.1.1. Качественное обнаружение иона свинца
1. Выделение свинца в виде дитизоната
К минерализату добавляют 1 мл 10% раствора солянокислого гидроксиламина, устанавливают рН 7,5 с помощью 10% раствора аммиака, прибавляют 5 мл хлороформа и по каплям 0,01% раствор дитизона в хлороформе. При наличии ионов свинца хлороформный слой приобретает пурпурно-красное окрашивание.
2. Реакция получения сульфата свинца
К части минерализата, помещенного на часовое стекло с подложенным под него куском черной бумаги, добавляют несколько капель 10% раствора серной кислоты. При наличии ионов свинца появляется белый осадок (муть), растворяющейся при добавлении к нему 10% раствора гидроксида натрия.
Pb(NO3)2 + H2SO4 → PbSO4↓ + 2HNO3
3. Реакция образования хромата свинца
К части минерализата, помещенного на часовое стекло с подложенным под него куском белой бумаги, добавляют несколько капель 10% раствора хромата (бихромата) калия. При наличии ионов свинца образуется желтый осадок хромата свинца, растворимый в едком натре.
Pb(NO3)2 + K2CrO4 → PbCrO4↓ + 2KNO3
4. Реакция получения гексанитрита калия, меди и свинца
3-4 капли минерализата на предметном стекле высушивают досуха при осторожном нагревании на пламени горелки. Остаток смешивают с 1-2 каплями насыщенного раствора ацетата меди и осторожно выпаривают досуха.
Затем остаток растворяют его в 2-3 каплях 30% раствора уксусной кислоты и в полученный раствор вносят несколько кристалликов нитрита калия, при наличии иона свинца через 5-10 минут по всему полю зрения (рассматривают под микроскопом) появляются характерные кристаллы в форме кубов черного или коричневого цвета.
Pb(NO3)2 + 6KNO2 + Cu(CH3COO)2 → K2CuPb(NO2)6↓ + 2KNO3 + CH3COOK
5. Реакция получения иодида свинца
В пробирку вносят 0,5 мл исследуемого раствора и несколько капель 5% раствора калия иодида. При наличии иона свинца выпадает желтый осадок, который растворяется при нагревании и вновь появляется в виде желтых пластинок при охлаждении раствора. При выполнении реакции следует избегать избытка реактива, вследствие чего происходит растворение иодида свинца. Чувствительность реакции 60 мкг.
Pb(NO3)2 + 2KI → PbI2↓ + 2KNO3
6. Реакция образования двойной соли иодида цезия и свинца
На предметном стекле над пламенем горелки испаряют 1/2 часть анализируемой водной фазы. К сухому остатку прибавляют 2 капли 30% раствора уксусной кислоты. С одного края капли вносят 2 кристаллика хлорида цезия, а с другого – несколько кристаллов иодида калия. Образуются желто-зеленые игольчатые кристаллы, собранные в пучки и сфероиды. Предел обнаружения 0,01 мкг свинца в пробе.
Pb(NO3)2 + 3KI + CsCl → Cs[PbI3]↓ + 2KNO3 + KCl
7. Реакция получения сульфида свинца
К 0,5 мл исследуемого раствора прибавляют 5 капель водного раствора сероводорода. Образуется осадок черного цвета.
Pb(NO3)2 + H2S → PbS↓ + 2HNO3
2.1.2. Качественное обнаружение иона бария
1. Реакция перекристаллизации сульфата бария
Небольшую часть осадка на фильтре, после фильтрования минерализата, с помощью платиновой иглы переносят на предметное стекло и добавляют 1-2 капли концентрированной серной кислоты. Смесь нагревают на пламени горелки до появления белых паров и затем еще в течение одной минуты. При последующем охлаждении капли образуется кристаллический осадок, имеющий при рассмотрении под микроскопом вид пластинок и сростков из них в виде мелких косых крестов.
2. Реакция образования йодата бария
Небольшое количество исследуемого осадка на платиновой проволоке вносят на несколько секунд в восстановительное пламя спиртовки (верхняя треть пламени). Затем проволоку с осадком погружают на несколько секунд в 1-2 капли 10% раствора соляной кислоты, помещенных на предметное стекло. Операции нагревания в восстановительном пламени и погружения проволоки с осадком в соляную кислоту чередуют по 2-3 раза. При наличии бария пламя горелки окрашивается в зеленый цвет. К полученному на предметном стекле раствору хлорида бария добавляют 1 –2 капли 10% раствора йодата калия; при наличии иона бария выпадает характерный микрокристаллический осадок йодата бария. Чувствительность реакции 0,03 мкг.
BaSO4 + 4CO → BaS + 4CO2
BaS + 2HCl → BaCl2 + H2S
BaCl2 + 2KIO3 → Ba(IO3)2 ↓+ 2KCl
3. Реакция образования хромата бария в растворах солей
К части раствора соли бария, помещенного на часовое стекло с подложенным под него куском белой бумаги, добавляют несколько капель 10% раствора хромата (бихромата) калия. При наличии ионов свинца образуется светло-желтый осадок хромата бария, растворимый в минеральных кислотах и не растворимый в уксусной кислоте.
BaCl2 + K2CrO4 → BaCrO4↓ + 2KCl