К анализируемому раствору прибавляют при тщательном перемешивании концентрированный раствор NaOH до щелочной реакции по индикаторной бумаге. Затем прибавляют еще 5–8 капель раствора NaOH и 4–5 капель 3%-ного раствора H2O2. После прекращения бурной реакции содержимое пробирки нагревают на водяной бане для разложения избытка Н2О2.
При действии избытка NaOH амфотерные гидроксиды Al(OH)3 и Zn(OH)2 переходят в раствор, образуя цинкаты и алюминаты. Cr(OH)3 сначала образует хромиты [Cr(OН)6]3–, которые под действием H2O2 при нагревании переходят в хроматы CrO42–. Остальные катионы III группы остаются в осадке, причем Mn2+ и Fe3+ образуют гидроксиды состава Fe(OH)3 и MnО(OH)2.
После осаждения катионы III группы оказываются разделенными: фильтрат содержит анионы CrO42 –, [Al(OН)4(Н2О)2] –, [Zn(OН)4]2 –, а осадок – гидроксиды Fe(OH)3 и MnО(OH)2.
Выпавшие в осадок гидроксиды Fe(OH)3 и MnО(OH)2 отделяют центрифугированием.
Анализ фильтрата
2.2.1. Обнаружение ионов хрома. Желтая окраскараствора указывает на присутствие ионов CrO42-. Концом капилляра, содержащего исследуемый раствор, прикасаются к полоске фильтровальной бумаги и оставляют в таком положении несколько секунд. Полученное влажное пятно обводят по периферии капилляром с раствором бензидина. Если в исследуемом растворе присутствует CrO42-, то по краям пятна появится синее кольцо.
2.2.1. Обнаружение ионов алюминия. 1–2 капли исследуемого раствора наносят на полоску фильтровальной бумаги, затем помещают на это пятно 1 каплю 2 н. HCl. Через несколько секунд пятно обрабатывают ализарином и помещают полоску над емкостью с концентрированным раствором NH4OH. В присутствии ионов алюминия пятно окрашивается в розовый цвет, характерный для алюминиевого лака. Если алюминий в растворе отсутствует, то пятно окрасится в фиолетовый цвет, характерный для ализарина в щелочной среде.
Анализ осадка
Обнаружение ионов марганца.
Ионы железа отсутствуют. Если в предварительных испытаниях обнаружено, что ионы железа в исследуемом растворе отсутствуют, то к осадку после центрифугирования осторожно, по стенке пробирки пипеткой вводят 2 н. раствор Н2С2О4. В присутствии ионов марганца образуется малиново-розовое комплексное соединение марганца H[Mn(C2O4)2]. Образующееся соединение неустойчиво, поэтому раствор перемешивать не следует.
Ионы железа присутствуют. К исследуемому осадку предварительно добавляют несколько кристалликов NaF, а затем вводят Н2С2О4 до появления малиново-розового окрашивания, характерного для ионов марганца.
Вопросы к лабораторной работе
1. Общая характеристика катионов III группы.
2. Теоретические основы осаждения сульфидов.
3. Действие группового реагента, роль NH4OH и NH4Cl при осаждении катионов III группы.
4. Характерные и специфические реакции катионов Al3+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Zn2+.
