CH 3 COO - -ClO 3
6.2. Az anionok vizsgálata cseppreakciókkal
6.2.3. Az anionok III. osztálya
A III. anionosztály képviselői: Cl-, Br-, I-, CN-, SCN-. 6.2.3.1. A kloridion reakciói és kimutatása
Reakció ezüst-nitráttal
A kloridion – ugyanúgy, mint a kémcsőreakcióknál – ezüst-nitráttal mutatható ki a legkönnyebben.
Más ionok távollétében a kloridiont óraüvegen lehet ezüst-nitráttal kimutatni a legkönnyebben. A vizsgálandó oldat egy cseppjéhez adjunk egy csepp ezüst-nitrát-oldatot, és keverjük össze kihúzott végű üvegbottal. Keverés közben gyorsan túrósodó fehér csapadék képződik. A csapadék oldhatatlan salétromsavban, de oldódik ammónium-karbonátban és ammóniában. A feloldott csapadék salétrom-sav hatására újra leválik.
Reakció kálium-permanganáttal
A vizsgálandó oldathoz kisebb tégelyben adjunk kálium-permanganátot feleslegben, és cseppentsünk hozzá egy csepp telített réz-szulfát oldatot. Az így képződött oldatot pároljuk szárazra. Eközben a szulfidok, szulfitok, tioszulfátok szulfáttá alakulnak át, a jodidok jodáttá, a bromidok bromáttá oxidálódnak (ez utóbbi el is illan).
A száraz maradékra cseppentsünk egy csepp tömény kénsavat, majd a tégelyt fedjük le kálium-jodidos keményítős szűrőpapírral, vagy ecetsavas benzidinoldattal megcseppentett szűrőpapírral. A papír barnulása, illetve kékülése klór jelenlétére, azaz az oldat kloridion tartalmára utal.
2 KMnO4 + 10 HCl + 3 H2SO4 = K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 Cl2 + 8 H2O 6.2.3.2. A bromidion reakciói és kimutatása
Reakció réz-szulfáttal
Kisebb tégelybe helyezzünk a vizsgálandó oldatból egy cseppet, majd adjunk hozzá egy csepp telített kálium-permanganát-oldatot, és melegítsük. Majd adjunk hozzá egy csepp réz-szulfát-oldatot és fedjük le a tégelyt kálium-jodidos keményítős papírral. A reakcióban képződő brómgőzök hatására a papír kékre színeződik.
2 Cu2+ + 2 Br- = 2 Cu+ + Br2
Br2 + 2 I- = 2 Br- + I2
Hidegen a réz-szulfát nem reagál bromiddal, semleges közegben a permanganát pedig forralás közben sem szabadít fel brómot a bromidokból. Ha azonban permanganát és réz(II) egyidejűleg van jelen a bromid mellett, akkor még hidegen is végbe megy az oxidáció. Melegítve intenzív brómkiválás figyelhető meg.
6.2.3.3 .A jodidion reakciói és kimutatása Oxidáció nitritionokkal
Szűrőpapírt átnedvesítünk keményítőoldattal, majd megszárítjuk. Ezután egy csepp kálium-, vagy nátrium-nitrit-oldatot teszünk a papírra, majd erre egy csepp megsavanyított vizsgálandó oldatot teszünk. és ismét megcseppentjük a foltot a nitritoldattal. A vizsgálandó oldat jodidtartalmától függően sötét- vagy világoskék folt képződik a szűrőpapíron.
2 KI + 2 KNO2 + 4 HCl = I2 + 2 NO + 2 H2O + 4 KCl
A reakció rendkívül érzékeny, már 10-4 M oldat cseppjéből is kimutatható (gyenge színeződés mellett) a jodidion.
6.2.3.4. A cianidion reakciói és kimutatása Reakció réz-szulfiddal
A frissen leválasztott fekete színű réz(II)-szulfid-csapadék cianid hatására feloldódik, elszíntelenedik.
2 CuS + 4 KCN = 2 K[Cu(CN)2] + K2S2
Szűrőpapírra cseppentsünk egy csepp híg (legfeljebb 0,1%-os) réz-szulfát-oldatot, majd a foltot tömény ammónia fölött lúgosítsuk át. Végül kén-hidrogénes víz felett válasszuk le a fekete színű réz(II)-szulfidot. Ha a fekete színű folt mellé egy csepp meglúgosított vizsgálandó oldatot cseppen-tünk, a fekete folt elszíntelenedik. Az elszíntelenítés 30 ppm cianidtartalom felett végbemegy. A reakció cianidra specifikus.
6. Cseppelemzés 281
© Wagner Ödön, BME, Pasinszki Tibor, ELTE www.tankonyvtar.hu Reakció réz-acetáttal és benzidinnel
A rézionok cianidionokkal redoxireakcióba lépnek és dicián képződik:
2 Cu2+ + 4 HCN + 4 OH- = 2 CuCN + (CN)2 + 4 H2O.
A dicián oxidáló tulajdonságú, és a benzidint benzidinkékké oxidálja.
Jól húzó fülkében kell dolgoznunk! 0,3%-os réz(II)-acetát-oldatot és kétszeresére hígított telített benzidin-acetát-oldatot egyenlő mennyiségben véve összekeverünk, és ezzel az oldattal szűrőpapírcsíkokat nedvesítünk át. Ez lesz a reagenspapírunk.
A vizsgálandó oldatunkat óraüvegre cseppentjük, majd óvatosan egy csepp sósavval megsava-nyítjuk, és azonnal egy lefelé fordított tölcsért helyezünk rá, majd a tölcsér ferdén levágott szárára helyezzük a reagenspapírt. A képződő kék folt cianid jelenlétére utal. A reakció (illékony oxidáló hatású anyagok távollétében) cianidra specifikus, már 1 μg cianid kimutatható vele.
Reakció ammónium-poliszulfiddal
A cianid a poliszulfid 0 oxidációs állapotú kénjét rodanid képződése közben képes megkötni. A vizsgálandó oldat egy-két cseppjét egy csepp ammónium-poliszulfiddal, óraüvegen megcseppentve szárazra pároljuk. Eközben ammónia és kén-hidrogén formájában az ammónium-szulfid eltávozik. A száraz maradékot néhány csepp vízben feloldjuk, majd egy csepp sósav és egy csepp vas(III)-klorid- oldatot cseppentünk hozzá. Az oldat a vas(III)-rodanidkomplexeinek képződése következtében megpirosodik. A reakció érzékenysége 10 ppm.
S2
2- + CN- = SCN- + S 2-Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)n
3-n
6.2.3.5. A rodanidion (tiocianátion) reakciói és kimutatása Reakció vas(III)-kloriddal
Szűrőpapírra cseppentsünk egy csepp vas(III)-klorid-oldatot, majd a foltra helyezzünk egy csepp vizsgálandó oldatot. A megfelelő mélyvörös, vagy vörös szín rodanid jelenlétére utal.
A reakciót zavarják a redukáló hatású ionok, a jodid-, fluorid- és foszfátionok. A reakció érzékenysége 5 ppm.
A redukáló ionok a vas(III)ionokat vas(II)ionokká alakítják, így a rodanidionokkal nem képződik színes komplex. A fluorid- és foszfátionok színtelen komplex képzése közben csökkentik a reagens vas(III) koncentrációját. A nagyobb mennyiségben jelenlévő jodidionok jóddá oxidálódnak, és ezzel zavarják a kimutatási reakciót.
Jodidionok jelenléte esetén ólom-nitráttal a jodidot a folt közepén rögzíthetjük, mivel az ólomjodid – főleg fölös mennyiségben lévő ólom-nitrát jelenlétében – nehezen oldható. Ebben az esetben a kimutatási reakciót az alábbiak szerint hajtjuk végre:
Szűrőpapírra tegyünk egy csepp telített ólom-nitrát-oldatot, majd egy csepp vizsgálandó oldatot.
A folt közepébe állítsunk telített ólom-nitrát-oldatot tartalmazó kapillárist, és tartsuk ott, amíg a rodanid ki nem oldódik a folt szélére. Ezután húzzunk végig a folt átmérőjén egy vas(III)-kloridot tartalmazó kapillárist. Az átmérő mindkét oldalán, a széleken különböző árnyalatú vörös folt képződik, melyek intenzitása sósav hatására erősödik.
Reakció kobalt-szulfáttal
Cseppentsünk szűrőpapírra egy csepp vizsgálandó oldatot, majd helyezzünk erre egy csepp kobalt-szulfát-oldatot. Az így kapott foltot szárítsuk meg, majd óraüvegre helyezve néhány csepp acetont cseppentsünk rá. Az aceton kék színnel oldja ki a rodanáto-kobalt(II)-komplexet. A reakcióhoz viszonylag nagyobb rodanidkoncentráció szükséges, ellenben csak a nagy klorid- vagy tioszulfát-felesleg zavarja a reakciót.