定性分析PPT讲稿.ppt
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1、定性分析第1页,共48页,编辑于2022年,星期六第二章第二章 定性分析定性分析第一节第一节 概述概述第二节第二节 阳离子分析阳离子分析第三节第三节 阴离子分析阴离子分析第四节第四节 定性分析的一般步骤定性分析的一般步骤第2页,共48页,编辑于2022年,星期六 教学教学内容内容:定性分析方法、一般步骤,常见阴阳分定性分析方法、一般步骤,常见阴阳分 组、组、分析特性、组试剂与分离条件、分析分析特性、组试剂与分离条件、分析教学教学重点重点:定性分析分离、分析定性分析分离、分析教学教学难点难点:鉴定方法的灵敏度和选择性、空白试验和对照鉴定方法的灵敏度和选择性、空白试验和对照 试验、分析方案设计试验
2、、分析方案设计 第3页,共48页,编辑于2022年,星期六2-1 概述概述 一、任务与方法一、任务与方法 定性分析定性分析 仪器分析:如仪器分析:如AES,GC法等法等 高灵敏度,高选择性,且反应完全,高灵敏度,高选择性,且反应完全,有外观特征:有外观特征:色色 ,or 化学分析:化学分析:Mn+An-性性质质及及鉴鉴定(定(重点重点)检测检测 干法干法 湿法湿法 干干 扰扰(or元素元素)协同协同 研究研究样样品品+试剂试剂 固相固相 液相液相 N(共存离子共存离子)分离或掩蔽(分离或掩蔽(关关键键)焰色,溶珠法焰色,溶珠法 点滴分析点滴分析 选择性好,且反应快,完全选择性好,且反应快,完全
3、 (辅助)(辅助)(常用)(常用)定性分析定性分析必须控制反应条件必须控制反应条件。第4页,共48页,编辑于2022年,星期六 Cmin(最低最低浓浓度度)CMn+or An-=const CR 现现象明象明显显 例:例:K+K2Co(NO2)6 弱弱H+性性 弱弱OH-性性 强强碱碱 黄黄 1 3 4 6 7 8 10 11 14 强强酸性酸性 醋酸性醋酸性 中性中性 氨性氨性 x x x V,K,S 如:如:SPbCl2 3.34 0.9 分离分离适量适量条件条件 100 20 PH:如如K+T 影响影响 溶剂溶剂:如如S,a 无机盐无机盐Na3Co(NO2)6大大(H2O)小小(有机溶剂
4、)(有机溶剂)鉴定鉴定 分离分离 例:例:CaSO4 Ca +SO4 (鉴定鉴定)CaSO4 (分离)(分离)2-2+H2OEtOH干扰干扰二、反应条件:二、反应条件:(3倍)倍)第5页,共48页,编辑于2022年,星期六干干扰扰 K2CrO4 例:例:Pb2+Ba2+PbCrO BaCrO (黄黄)PbS (黑色黑色)分离分离 +K2CrO4 Ba2+BaCrO (黄黄)鉴鉴定定 检检出离子出离子时时,选择选择什么什么鉴鉴定反定反应应,主要依据方法的灵敏度和,主要依据方法的灵敏度和选择选择性性4 4+H2S 4 第6页,共48页,编辑于2022年,星期六Cmin 1:G(g/ml,g/g)1
5、.G S;2.1:G由实验确定;即由实验确定;即1g某离子用水稀释至某离子用水稀释至最低浓度最低浓度 指在一定条件下某鉴定反应所能检出离子的最小浓度指在一定条件下某鉴定反应所能检出离子的最小浓度 离子离子 溶剂溶剂 多少倍尚可检出多少倍尚可检出 例例 1gK+H2O Na3Co(NO2)6 黄黄 +B or PPm(10,g/ml)1:G=B:10 B*G=10 则则1:G=1:12500-66612500ml m(g)1.m S;2.m G 设每次鉴定所取试液为设每次鉴定所取试液为V ml.V ml中的检出限为中的检出限为m g(检出限检出限)负负 负负 1:G=m/10 :V,m=V10/
6、G=CV 66 g ml or g ml 一定条件下,某鉴定反应能检出离子的最小质量一定条件下,某鉴定反应能检出离子的最小质量S 定性分析要求定性分析要求:(1)C min=1000 ppm(1:1000,or mg/ml)(2)m=50g鉴定反应不仅要求高的灵敏度鉴定反应不仅要求高的灵敏度,还要求有较好的选择性还要求有较好的选择性三、鉴定方法的灵敏度和选择性:三、鉴定方法的灵敏度和选择性:(一)(一)灵敏度灵敏度正正第7页,共48页,编辑于2022年,星期六1 选择选择性性.设设 R为鉴为鉴定定试剂试剂.M为为待待测测离子离子 选择选择性性不多不多 R+nM 选择选择性反性反应应 R选择选择
7、性性试剂试剂 其次其次MR 特效反应特效反应 R特效试剂特效试剂 最好最好MnMR要把选择性反应转化为特效反应要把选择性反应转化为特效反应,就必须制造特效条件就必须制造特效条件.创造特效条件的方法有创造特效条件的方法有:(二二)选择性选择性HAc-NaAcCrOCrO42-2-(1)(1)调调控酸度控酸度 N N 例例:Ba:Ba2+BaCro4 SrCrO4 (黄黄)CrO42-BaCrO4 (示有示有Ba2+)Sr(此此处应为处应为HAC-NaAC)HAC-NaAC)SrCrO SrCrO4(srsr2+Ba Ba2+)2方法方法 转化转化第8页,共48页,编辑于2022年,星期六SCN-
8、干干扰扰离子离子干干扰扰离子离子 Co2+Co(SCN)42-,Fe(SCN)42-(2)掩蔽掩蔽 N N Nn+n+or.N-R 例例 天天兰兰 血血红红 F-FeF63-Co2+Co(SCN)42-(示有示有Co2+)FeFe2+Co Co2+天天兰兰掩盖Fe3+SCN-Nor MNor M C2O42-CrO42-例例:Ca2+CaC2O4 BaC BaC2O O4(白白)BaCrO4(分离)Ba2+Ca2+CaC2O4(示有示有CaCa2+)此外此外,还可以采用还可以采用附加试验附加试验、稀释试液、有机溶剂萃取、稀释试液、有机溶剂萃取等方法等方法.为保证鉴定结果的为保证鉴定结果的可靠性
9、可靠性,常用常用空白、对照试验空白、对照试验.络合物络合物C2O42-(3)分离分离NN第9页,共48页,编辑于2022年,星期六四四.空白空白试验试验和和对对照照试验试验 防止防止过检过检OrOr漏漏检检 结论结论 应应用用HCl SCN-H H2O O 浅浅红红色色 过过度度检检出出 检验检验外来外来(溶溶剂剂.器皿等器皿等)代替代替 空白空白试验试验 现现象象 无色无色 or 极浅极浅红红色色 示有示有Fe3+引入的引入的Mn+.An+试试液液 浅浅红红色色(示有示有Fe3+)可靠否可靠否?无色无色?浅浅红红色色原反原反应应条件不当条件不当 不明不明对对照照试验试验现现象象 现现象之因象
10、之因无色无色试剂变质试剂变质异常异常 Fe3+由此可见由此可见:空白、对照试验对纠正错误、正确判断分析结果有效,且空白、对照试验对纠正错误、正确判断分析结果有效,且十分重要。定性分析可选用分别分析和系统分析十分重要。定性分析可选用分别分析和系统分析 第10页,共48页,编辑于2022年,星期六F-SCN-戊醇戊醇 (萃取萃取剂剂)五五.分分别别分析和系分析和系统统分析分析1.分分别别分析分析 例例:试试液含液含Co2+,Fe3+,Mn2+.试鉴试鉴定并定并证实证实其存在其存在.Co2+Co(SCN),戊醇层戊醇层(兰色):(兰色):示有示有Co2+(分别分析)(分别分析)Fe3+FeF6 3-
11、(1)简简便,快速便,快速 Mn2+Mn2+不经分或较少分离步骤,利用特效反应或高选择性反应,从混合液中不经分或较少分离步骤,利用特效反应或高选择性反应,从混合液中检出离子的方法检出离子的方法水层水层(无色)(无色)(2)适用指定离子范围的离子)适用指定离子范围的离子 鉴定鉴定42-第11页,共48页,编辑于2022年,星期六2系系统统分析分析 I 示有:示有:Ag+,Hg2+,Pb2+I,IV 分离分离 鉴鉴定定 (系系统统分析分析)2M IV 示有:示有:Ca2+,Sr2+,Ba2+先分先分组组 再分离再分离 逐个逐个检检出出 离子的方法离子的方法 Mn+系系统统分析分析 少少 通常通常
12、特效反特效反应应 An-分分别别分析分析 多多例:从混合液中检出可能的例:从混合液中检出可能的I,IV组离子组离子HCl第12页,共48页,编辑于2022年,星期六 22 22 阳离子分析阳离子分析 M(OH)3 具有两性具有两性(即即络络合合性、性、共沉淀性共沉淀性),不易分离不易分离,洗洗涤涤 HCl,H2 SO4 H+,OH-要求要求:(1)分离完全分离完全;(2)易分开易分开;(3)V快快;(4)组组内内Mn+不宜太多不宜太多NH4OH,NaOH Mn+25 24 Mn+组试剂组试剂 (含含Sr2+)H2 S Mn+solH2SH2S系统系统(常用常用)作用作用:分组、分离、鉴定分组、
13、分离、鉴定 一:常见阳离子一:常见阳离子分组分组 两酸两碱系统两酸两碱系统(不常用)(不常用)第13页,共48页,编辑于2022年,星期六 NHNH3 3-NH-NH4 4Cl(Cl(调节调节PH)PH)稀稀HCl H2 S or TAA (NH4)2 S (NH4)2 CO3 1.分分组组方案方案:24 Mn+Mg2+,K+Na+,NH4+2.分分组组依据依据:S(MCl.MS,MCO3,MOH)I II III IV V HCl组组 H2S组组 (NH4)2S组组 (NH4)2CO3组组 可溶可溶组组 3.分分组须组须知知 可能可能发发生生:n+,跨跨组组,漏漏检检等等 价价态变态变化化第
14、14页,共48页,编辑于2022年,星期六二二 第一第一组组离子分析离子分析 歧化歧化 分析特性分析特性 Hg+:Hg+Hg2+Hg 166 :1 I Mn+:Ag+Pb2+Hg22+Cl-,Br-,I-等等 (沉淀性沉淀性)+F-,NO2-,NO3-等等 (可溶性可溶性)如如:NH3 Cl-Cl-AC-(3(3种种)(3)络合性络合性:(分析分析)Ag(NH3)AgCl PbCl4 Pb(AC)4 例例:PbSO4 Pb(AC)4(分离分离)2222+-NHNH4 4ACAC(1)强强 弱弱 无无-(2)第15页,共48页,编辑于2022年,星期六1.组试剂组试剂与分离条件与分离条件 1.组
15、试剂组试剂:Hg22+Ag+Pb2+Hg2Cl2 AgCl PbCl2 S:6.910-7 1.310-5 1.610-2(mol/L)10-5 M 10-5 完全否完全否 +必必须创须创造沉淀分离完全的条件造沉淀分离完全的条件 6M HCl6M HCl分离分离第16页,共48页,编辑于2022年,星期六 2.条件条件 (1)Cl-=0.5M 太多太多 S(盐盐、配位效配位效应应)Cl-过过量量 适宜适宜 S(同离子效同离子效应应)如如:AgCl2-Ag+Cl-AgCl Hg22+,Ag+,Pb2+等等完全完全 0.5M 不不过过量量 Pb2+组组 (Pb2+1mg/ml)AgCl胶体胶体(2
16、)H+=2.02.4M H+=1.21.5M 混入混入 BiOCl,SbOCl (干干扰扰分离分离)Bi3+,Sb3+Bi3+,Sb3+消除干消除干扰扰 II,易水解易水解 H+=2.02.4M过量太多过量太多适量适量+HNO+HNO3 3(3)室温室温 T S 3.分离关键分离关键:(1)保证保证Ag ,Hg2 完全完全 (2)使使SPbCl2 (3)防止防止Bi ,Sb +2+3+3+第17页,共48页,编辑于2022年,星期六(三三)本本组组离子系离子系统统分析分析 6MHCl 分分别别分析分析 分离分离 鉴鉴定定 系系统统分析分析 (先先)(后后)H2SO4 浓浓HAC分分别别分析分析
17、:原液原液 PbSO4 2MNH4AC K2CrO4 H2O Pb2+PbCrO4(黄黄)例例:AgCl,Hg2Cl2,PbCl2 (示有示有Hg22+)HgNH2Cl+Hg 系系统统分析分析 6MNH3.H2O 白白 黑黑 Hg2Cl Ag(NH3)2+AgCl(白白)(示有示有Ag+)HNOHNO3 3(示有示有Pb )2+AgCl第18页,共48页,编辑于2022年,星期六三、第二三、第二组组阳离子分析阳离子分析 (一一)分析特性分析特性 II 8种种 (H2S or Cu-Sn组组)0.3M HClH2S or TAA(组试剂组试剂)MnSm IIA(铜组铜组)IIB(Sn组组)OH-
18、性性 Pb2+,Bi3+,Cu2+,Cd2+Hg2+,As(III,V),Sb(III,V),Sn(II,IV)1.颜颜色色 兰兰 2.价价态态:单单一性一性 (除除As,Sb,Sn外外)3.OH:O H2S 例例:Sn()Sn()SnS SnS2 (分离分离)HHBiBi3+Bi(Bi(黑黑)()(鉴鉴定定)4.4.配位性配位性:HClHCl Rhod.BRhod.B例例:Sb()SbCl l6 紫紫 or 兰兰(鉴鉴定定)第19页,共48页,编辑于2022年,星期六(二二)组试剂组试剂与分离条件与分离条件 1.组试剂组试剂作用作用:混入混入 CdS ZnS 第20页,共48页,编辑于202
19、2年,星期六2.分离条件分离条件 S:max min 控制控制:S2-(1).H+0.310.24 H+=0.3(M)HH+S2 完全完全 故故MnSm不完全不完全(2).加加NH4I As(v)AsAs5+H +H2 2O O AsO AsO4 43+8H+8H+v 慢慢 +NH4I 快快 冷稀冷稀HCL As2S5 AsO33+SS+H2S As2S3分离分离 第21页,共48页,编辑于2022年,星期六 转转化化 MnSm 胶体胶体(难过滤难过滤分离分离)措施措施 (1)H(1)H+=0.3M=0.3M H2S 稀稀释释 H2S (2)组组Mn+MnSm MnSm MnSm 1 1倍倍
20、室温室温 (S小小)(S大大)目的目的M+H2S MS+2H+HH+,S,S2-2-,故稀故稀释释使使H+=0.3M(3).防止胶体防止胶体第22页,共48页,编辑于2022年,星期六H2O2(4).加加H2O2 Sn2+Sn()SnS2+H2S +H2S H H+性性 SnS SnS2 不溶不溶 溶溶 AA B B Sn 不利分离不利分离通常分离通常分离A与与B组时组时,常以常以TAA代替代替Na2S Na2S便便 于于 分分 离离第23页,共48页,编辑于2022年,星期六4.区区别别:H H2 2S S TAA TAA +TAA+TAA (1)H+:0.3M 0.6M 稀稀释释1倍倍0.
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