Калий хроматымен реакция

ҚАЗАҚСТАН РЕСУПБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

5В060600– Химия мамандығы үшін
ЗИЯНДЫ БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ЗАТТАР ЖӘНЕ УЛАР АНАЛИЗІ
пәні бойынша зертханалық сабақтарға
ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР

Семей
2013

МАЗМҰНЫ

бет
1
Судың және дистильденген судың анализі

2
Уытты катион, анион және уытты бейорганикалық заттарды лабораториялық зерттеу әдісі арқылы анықтау.
2а.Металдардың уытты катиодарын анықтау. Қорғасын және барий катиондарын анықтау.

2б. Металдардың уытты катиодарын анықтау. Мырыш, стронций, кобальт және никель катиондарын анықтау.

2в. Металдардың уытты катиодарын анықтау. Алюминий, мыс, сынап және хром катиондарын анықтау.

3
Уытты аниондарды анықтау (нитрит- және нитрат-иондары)

4
Сынапты сапалық анықтау

5
Зерттелетін ерітіндідегі барий мөлшерін анықтау

6
Хром(ІІІ) ионын сандық және сапалық анықтау

7
Бос аммиакты сапалық және сандық

8
Бейорганикалық улардың анализі

9
Дәрілік препараттардың сапалық бақылануы

10
Ұшқыш уларды анықтау

Жұмыс 1. Судың және дистильденген судың анализі

Хлоридтер.
10мл суға 0,5 мл сұйлтылған азот қышқылын және күміс нитратын қасады. 5мин кейін су түссіз болу керек.

Сульфаттар.
10мл суға 0,5мл сұйылтылған тұз қышқылын және 1 мл барий хлориді ерітіндісін қосады. 10 мин кейін су түссіз болу керек.

Кальций тұздары
10мл суға 1мл аммиак, аммоний хлориді және аммоний оксалаты ерітінділерін қосады. 10 мин кейін су түссіз болу керек
.
Тотықтырғыш заттар
100мл суды қыздырып, оған 1мл 0,01мольл калий перманганат ерітіндісін және 2 мл сұйылтылған күкірт қышқылын қосып, 10мин қыздырады. Судың ашық қызыл түсі сақталу тиіс.

Көмір ангидриді.
Тығыны жақсы жабылған және бірдей көлемде су мен әк суымен толтырылған ыдысты шайқағанда, 1сағат аралығында лайлылық байқалмауы тиіс.

Аммиак.
10мл суға 0,15мл (3тамшы) Несслер реактивін қосады. 5мин кейін судың түсі эталонды ерітінді (1мл эалон ерітіндісі Б аммоний ионына + 9мл аммик болмайтын су + 0,15мл (3тамшы) Несслер реактиві ). Екі сынамаға Несслер реактивін бір мезетте құйған дурыс.

Ескерту
1.Бақылау жүргізілетін пробиркалар түссіз және диаметрі бірдей болу тіс.
2. Лайлылықты және ерітіндінің опалесценциясын жарықтың қараңғы фонға түсуі кезінде бақылайды, ал түсін – жарықтың ақ фонға түсуі кезінде бақылайды.
Тотықсыздандырғыш KMnO4 массалық концентрациясын анықтау
Реактивтер мен ерітінділер. Колба, пипетка, цилиндр, анализге арналған су(дистилл.); күкірт қышқыл,ч.д.а.,массалық үлесі 20 %,(1мольл аралығында); KMnO4 ч.д.а. 0,1 мольл, ал сұйылтылған 0ғ01мольл.

Анализді жүргізу

1000 мм анализденетін суды цилиндр көмегімен колбага құяды, оған 10 мм күкірт қышқылын және 1,0 мм KMnO4 ерітіндісін қосып,5 мин қыздырады.
Суды стандартқа сәйкес деп санайды, егер анализденген суда ашық қызыл түс байқалатын болса.
1мм KMnO4 ерітіндісі 0,08мг оттегіне сәйкес келеді.

2 Жұмыс. ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ЗЕРТТЕУ ӘДІСІМЕН УЛЫ КАТИОН, АНИОН ЖӘНЕ УЛЫ БЕЙОРГАНИКАЛЫҚ ЗАТТАРДЫ АНЫҚТАУ.
Лабораториялық практикумда улы катион, анион және ула неорганикалық заттарды анықтау үшін сапалық реакциялар жүргізілу ұсынылады.
Егер ерітнідіде бір-ақ тұз болса, онда оның улы анионын немесе катионын қандайда бір сапалық реакциялар арқылы анықтауға болады. Әдісті пробиркалы және тамшылы әдіспен орындауға болады. Егер де ерітінді күрделі қоспа иондарын көрсетсе, онда улы заттын біреуңн анықтау қиын болады. Себебі , ерітіндіде реагентпен реакцияға түскен, басқа бір иионның болуы, анықтауға кедергі жасайды. Бұл жағдайда күрделі ионның анализіне, аналитикалық химия курсында белгілі, систематикалық немесе бөлшектік әдіс қолданады. Лабораториялық практикумда ұшқыш неорганикалық заттардың биотестілеуін өткізуді ұсынады.

МЕТАЛДАРДЫҢ ЖАЛПЫ ҚАСИЕТІ ЖӘНЕ ОЛАДЫРҢ УЛЫ ЗАТТАР РЕТІНДЕ ҚОСЫЛЫСТАРЫ
Металдар кең токсикологиялық әсерді анықтайды. Олар белок макромолекулаларымен жеңіл әрекеттеседі, себебі, металл иондары жоғары реакцияларға қабілетті, ал белоктарда көптеген функционалды топтар болады. Кейбір металдар (мыс,қорғасын) көптеген организмдерге, бірдей мөлшерде әсер етеді. Бұл жағдайда ең сезімтал органды Ұоны критикалық деп атайды) идентифицирлеу қиын болады. Басқа металдарда да күрделі органикалық ауданы болады. Сондықтан бөлек мүшелердің оларға сезімталдығы оңай байқалады. Мысалы, кадмий жағдайында, бүйрек критикалыұ орта болып саналады (кейде басқа мүшелерде зақымдануы мүмкін).
Металдар метабализм сызбасы бойынша да ерекшеленеді. Мысалы , сынап организмде метилдеуге ұшырап, өте улы затқа айналады.
Көптеген адамдар, қоршаған ортадағы мутагенді қоспадарға байланысты, металдардың әсеріне ұшырайды. Сондықтан , қоршаған ортадағы көптеген компаненттердің бірі және адамның бұзылған денсаулығымен байланысын орнату қиын болады. Бірақ , бір қорытынды шығаруға болады: осы металдар өндірісіндігі жұмыс шарттары және сол жерге жақын тұру металдар спецификасы адамға зиян келтіруі мүмкін, сондықтан бұндай металдар қатаң түрде бақылануы қажет.
Тірі клеткаға түсіп, металл қосылыстары ен бірінші жай химиялық реакцияға түсіп, өткізгіш фрктоар ретінде, күрделі биологиялық молекулалар және молекулалар ансабілін түзіп,организмге толықтай әсерін тигізеді.
Металл топтарының барлық мүшелері, минималды дозадан асатын, организм үшін өте улы болып келеді. І-ші топ металлдарына организи бегілі бір молекулярлы механизмі бар болып, оған түсетін металлдар санының төмендеуін реттейді. ІІ-ші және ІІІ-ші топ металлдары үшін бұндай механизм жоқ. Сондықтан организм үшін біржола қауіпті болып келеді.
Жалпы барлық металлдардың әсерін улы және өте қауіпті деп айтуға болады. Бірақ тез арада, металлдардың улы әсер етуі олардың тірі организмге қандай формада түскеніне тәуелді екенін айтуға болады. Яғни, металлдарды қосылыстардың химиялық және физикалық қасиеттеріне және организмде олар қатысатын химиялық реакциялардың нәтижесі ретінде қарастырады.
Удың әсерінің негізі болып көбінесе металлдар мен биологиялық активті ақуыздардың бір-біріне әсер етуінде жатыр. Және де улылықтың механизімі металлдар қызметіне жауапты механизммен бірдей (аналогично). Улы металлдар мен биологиялық активті макромолекулалар әрекеттесуінің кері эффектісі:
активті орындрдан қажетті металлдарды шығарып қосуымен;
организмнің қалыпты өмір суруіне қажетті макроколекулалардың бөлшектерін ің байланысумен;
организмде биологиялық агрегаттың пайда болуымен.
Организмнің улылыққа қарсы басты физико-химиялық факторларына жауаптарының бірі ретінде температураға, еріген оттек, рН, судың кермектілігі мен сілтілігі, суда,ы хелатты ластағыштар мен басқа ластауыштардың болуын жатқызуға болады. рН және су кермектілігі жоғарылағанда, оттектің парциалды қысымы төмендеген кезде, жалпы жағдайда, металлдарға деген сезімталдылық әлсірейді. Жас мөлшері, тамақтану статусы, аклиматизация жануарлар мен өсімдікктердің сезімталдыған анықтайтын маңызды ауыспалылар болып табылады. Ірі үлгілер улануға берігірек болып келеді.
Организмге металладардың уландыру әсері олардың әр түрлі рецепторлармен, мысалы ақуыздардың, ферменттердің, аминоқышқылдардың SH-сульфидті топтарымен әірекеттесуінен пайда болады. SH-топтарды блоктау ферменттердің активтілігінің бәсеңдеуіне әкеледі, сонын салдарынан организмде өзгерістер пайда болады.
Қарапайым химиялық процесстерді қарастыра отырып, мүмкіндігімізше, олардың биологиялық манызды молекулалар қасиеттеріне әсерін көрсетеміз.
Бірнеше аспектерді қарастыруға болады:
1. Бірнеше қатар металдар әр түрлі метаболизм процесіне кіреді. Басқа сөзбен айтқанда бұл металдар тірі организмдерге өте маңызды болады. Мысалы, темір мен мыс организмге оттек тасымалдаушы, натрий мен калий жасушаның осмостық қысымын ретттейді, магний мен калий биологиялық катализаторларды – экзимдерді активтендіреді.
2. Қатаң түрде белгілі байланыста болатын көп металдар медицина мен биологияда дәрілік пен диагностикалық заттар ретінде қолдана бастады. Сол себептен тірі организмде оларға қауіпсіз ғана емес, пайдалы формада сүруіне болады.
3. Кейбір металдар организмге қалаусыз болса да, табиғи көздерден, су мен тамақ, қоршаған ортада өндірістік ластану арқылы кіруі мүмкін.

2а Жұмыс. МЕТАЛДАРДАН УЛЫ КАТИОНДАРДЫ АНЫҚТАУ. ҚОРҒАСЫН, БАРИЙ КАТИОНДАРЫН АНЫҚТАУ.
Қорғасын катионын анықтау.
Қорғасын белгілі элемент, оның улылығын ежелгі гректер мен арабтар білген. Римдерде қорғасынмен улануы жоғары деңгейде болды. Өйткені олар шараптарды, тамақтарды қорғасыннан жасалған ыдыста сақтаған. Көбінесе қорғасынмен уланғандар суретшілереді. Себебіқорғасыны бар бояумен жұмыс істеген. Қорғасынның улкен көлемі балаларға қауіп төндірді, өйткені олар қорғасыны бар бояумен боялған жәнебатарейкасы бар ойыншықтармен ойнаған.қорғасын қолдан тез жуылмайды және тамаққа түседі. Көліктердің көк түтіндерінен ауа ластануы болады және олардың құрамына Pb(C2H5)4 қорғасын тетраэтил өнімі бар.Ол жанармайдың октандық саны ұзақ уақытқа көбейту үшін қолданылады. Адсорбцияланған қорғасын сүйекте аккумулирленеді де, сосын остеохондроз себебінен шығады. Улану бүйректердің, нерв жүйелерінің бұзылуына , анемия ауруларына әкеледі. Қорғасын ионы сульфгидрилдік тобы бар лигандармен байласынады.
Қазіргі таңда қоршаған ортаның қорғасынмен ластануы болып табылады:аккумуляторлар, керамика, бояулар мен бензиндер.
Улы қорғасын катиондарын әр турлі тәсілдермен анықтауға болады.

1. Калий хроматымен реакция.
Рb-ионы К2СrО4-пен сары тұнба береді.
Pb2+ + CrO2-4 = PbCrO4 ¯.
Реакцияны әлсіз қышқылдық ортада рН7 жүргізеді. Сілтілік ортада тұнба ериді.
PbCrO4 + 4 OH– = [Pb(OH)4]2– + CrO42–.

Реакциянын жүруіне кедергі жасайды : Ag+, Hg2+2, Bi3+ , Ba2+, Sr2+.
2.Сульфат ионымен реакция .
Pb2+-ионы күкірт қышқылымен немесе сульфат ерітінділерімен ақ тұнба түзеді:
Pb2+ + SO42- = PbSO4 ¯.
Реакцияны рН7 ортада жүргізу керек. PbSO4 сұйытылған қышқылдарда ерімейді, бірақ, гидросульфат Pb(HSO4)2 түзетін концентрлі қышқылда ериді. Ал сілті ерітінділерінде [Pb(OH)4]2- түзип ериді.
Реакциянын жүруіне кедергі жасайды : Ba2+, Ca2+, Hg22+.
3.Калий иодидімен реакция.
Pb2+-ионы калий иодидімен сары тұнба түзеді.
Pb2+ + 2J- = PbJ2 ¯.

Ba2+ иондарын анықтау
Бір элемент өз күйіне байланысты уытты және уытты емес болуы мүмкін. Мысалы , Ba2+ ионы өте уытты.
Барий тұздарының механизм әсері, Ba2+ ионының радиусы K+ ионымен бірдей болғандықтан және биохимиялық процестерде онымен жарыска түсетіндіктен. Осындай жағдай үшін гипокалемия пайда болады. Барий иондары сүйек маталарына еніп, эндемиялық ауруға (мысалы па-пинг ауруы)шалдықтырады. Сонымен қатар, барий тұзы BaSO4 уытты емес, және ол рентгенологиялық прокатикада контрасты зат ретінде қолданылады.
1.Калий хроматымен реакция.
Ba2+ ионы калий хроматымен және калий дихроматымен сірке қышқылында ерімейтін,сары тұнба береді.
Ba2+ + CrO4 2- = BaCrO4 ¯.
Калий дихроматпен сандық тұнбаны натрий ацетаты қатысында жүргізеді,ол сутек ионын байланыстырады,сол кезде сірке қышқылын түзіледі:
2Ba2+ + Cr2O42- + H2O = BaCrO4 + 2H+;
H+ + CH3COO- = CH3COOH.
BaCrO4 тұнбасының реакциясын әлсіз қышқыл ортада (рН = 3-6) жүргізеді.
2. Натрий сулфатымен реакция
2-3 тамшы зерттелетін ерітіндіні пробиркаға енгізіп, 2-3 тамшы натрий сульфатын қосады. Ba2+ ионы бар болса, барий сульфаты ақ тұнба түзіледі.
Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓.

Сюда переводить с русс яз МУ на МУ каз яз

2б жұмыс. УЫТТЫ МЕТАЛЛДАРДЫҢ КАТИОНДАРЫН АНЫҚТАУ.
МЫРЫШ, СТРОНЦИЙ, КАДМИЙ, НИКЕЛЬ КАТИОНДАРЫН АНЫҚТАУ.
Мырыш катиондарын анықтау
Адамда Zn2+ ионы, метаболизмде қатысатын нуклеин қышқылдарын қосқанда, 20 дан астам металлоферменттер құрамында болады. Мырыш иондарының көбі қанда (эритроциттерде) болады. Zn2+ иондарының көп мөлшері адамның бұлшық еттерінде, ал ең көбі жыныс бездерінде - простатта болады. Мырыш артық мөлшерде болса, қаңқа дамуы тежелуі мүмкін. мырыштың жоғары концентрацияда болуы адамда жүрек айну, диарея туғызады. Гальванизирленген ыдыста дайындалған немесе сақталған тамақтағы мырыштан улану жайлы деректер де белгілі болып жатады. Бұндай ыдыста болатын кадмий де денсаулыққа кері әсерін тигізеді. Қоршаған ортаның бұндай улануларының басты көздері болып гальваникалық және қорытындылар өндірісі табылады.
Тәжірибелер орындалуы.
1. Калий гексацианоферратымен (II) K4[Fe(CN)6] реакция. Zn2+ - ионы калий гексацианоферратымен (II) ақ түсті тұнба түзеді:
3 Zn2+ + 8 K+ + 2 [Fe(CN)6]4- = ¯ K2Zn3[Fe(CN)6]2 + 6 K+.
Реакцияны қышқыл ортада (рН 7) болғанда жүргізі қажет. Реакцияға Fe3+, Cu2+, Cd2+, Hg2+, Ag+ және т.б иондар кедергі жасайды.
Зерттелетін ерітіндінің 2-3 тамшысын пробиркаға құяды да ,калий (II) гексацианоферратын тамызады. Zn2+иондары бар болса, ақ түсті тұнба пайда болады.

2. Дитизонмен (дифенилтиокарбазон) реакция

Zn2+ -ионы төртхлорлы көміртек немесе хлороформ ерітіндісінде дитизонмен ашық-қызыл түс береді.

3. Калий (III) гексацианоферратымен K3[Fe(CN)6] реакция.
Zn2+ - ионы калий (III) гексацианоферратымен сары түсті тұнба түзеді:

Zn2+ + 3 K+ + [Fe(CN)6]3- = ¯ KZn[Fe(CN)6] + 2 K+.

Реакцияны қышқыл ортада (рН 7). жүргізген жөн. Реакция жүруіне Fe3+, Fe2+, Cu2+, Cd2+- иондары кедергі жасайды.

Стронций катиондарын анықтау
Sr2+ иондары артық болса эндемиялық ауру туындайды. Бұл сырқат Сібірдегі Уровы өзененің жағалауында тұратын адамдарда табылған. Аурудың басты ерекшеліктеріне сүйектердің майысып жұмсаруы жатады. Бұл аймақтың топырығын зерттелгенде ол жерде стронций мөлшерінің артық екендігін көрсеткен. Осының әсерінен организмдегі кальций иондарын оның, функциясын атқара алмайтын, стронций иондары шығарып тастайды.
Ядролық жарыластар кезінде түзілетін 90Sr изотоп аққандық ауруын тудырады. 90Sr организмде көптеп жиналып қалса лейкемия және сүйек обырына шылдықтырады. Организмде 90Sr2+ иондарын жою үшін қолданылатын этилендиаминтетраацетат (ЭДТА) қышқылы сүйектен кальцийдың шайылуына әкеліп соғады. Сондықтан қазіргі кезде осы мақсаттарда қышқылды емес, оның комплексін Na2CaЭДТА қолданады.
Стронций катиондарын анықтау күкірт қышқылымен сұйытылған сульфаттармен (Na2SO4, K2SO4, (NH4)2SO4)реакция арқылы анықтауға болады.

Sr2+ + SO42- = SrSO4 ↓.

Кадмий катиондарын анықтау
Кадмимен уланған кезде адамдарда итан- итан (япон тілінен аударғанда ох-ох) ауруы пайда болуы мүмкін. Адам сүйек ауруларына шалдығады, көптеген сынықтардын қатты ауру жанға тиетін болады. Улану мырыш өндірістеріндегі кадмий, қорғасын және мырышпен ластанған сумен суғарылған күрішпен тамақтанғанда пайда болады. Соның кесірінен сол аудандарда дәндердің металл катиондарымен ластануы байқалады.
Қоршаған ортаның бұндай улануларының басты көздері болып гальваникалық және қорытындылар өндірісі, темекі бұйымдары өндірісі табылады.
Кадмий катиондарын күкірт сутек немесе оның тұздары реакциясымен анықтауға болады.
Cd2+ + S2- = CdS ¯.

Кобальт катиондарын анықтау
Кобальт В12 витаминыінің басты компоненті ретінде танымал. Оның организмде жетіспеуі анемия ауруына немесе бой өсуді тоқтатуға әкеліп соғады. Co2+ көп болса қалқанша безіне иодты топтау қабілетін азайтады, яғнианемия ауруы кезінде кобальт тұздарын артық мөлшерде қабылдаудан зоб ауруы тууы мүмкін.
Кобальтт катиондарын келесі реакциялар көмегімен анықтауға болады:

1. Калий нитритімен KNO2 реакция.
Co2+ - ионы сірке қашқылымен калий нитритімен калий (III)гексанитро-кобальтат сары кристалды тұнбасын түзеді:
Эту реакцию можно представить следующим образом:
Co(NO3)2 + 7 KNO2 + 2 CH3COOH =
= K3[Co(NO2)6] ¯ + NO + 2 KNO3 + + 2 CH3COOK + H2O;
Co2+ - e = Co3+; (тотығу, тотықсыздандырғыш)
NO2- + e + 2H+= NO + H2O; (тотықсыздану, тотықтырғыш)
Co3+ + 6 NO2- + 3 K+ = K3[Co(NO2)6].
Ионды формада:
Co2- + 7 NO2- + 3 K+ + 2 H+ = K3[Co(NO2)6] ¯ + NO + H2O
Реакцияны сірке қышқылдық ортада рН=3 жүргізген жөн.

2. Роданид-иондармен реакция .
Co2+ - ионы SCN- - иондарымен көк түсті [Сo(SCN)4]2+ - комплексін түзеді. Реакция SCN- - иондары артық мөлшерде әлсіз сілтілік ортада рН = 4–8 болғанда, тез және аяғына дейін жүреді. Реакцияға ерітіндіде қан қызыл түсті Fe3+ – иондары кедергі жасайды.

Никель катиондарын анықтау
Әдетте қоршаған ортада никель мөлшері көп емес. Никель балқымалары мен қорытпалары тері ауруларының басты себебі болып табылады. Никельдің зияндығы турады әр түрлі қарама-қайшылықтар айтылыды. Дегенмен, никель ионы- канцероген деген гипотеза басымдау, және оныі клетка аралық жетуі басты фактор болып табалады делінген. Осы металдың тазалануы никель карбонилінің ұшқыштығына негізделген, ал Ni(CO)4 липофилен, және де бұл оның уыттылығын көрсетеді. Ол өкпе қабынуына шалдығтырады ( бұл оныі басты нысанасы).
Қоршаған ортаны никельмен ластаудың негізгі көздеріне аккумуляторлар, балқымалар өндірісі, гальваникалық өндіріс жатады. Никель катиондарына жалпы аналитикалық реакциялыр жок. Анықтау спецификалық реакциялармен жургізілмейді. Көп таралғыны Чугаев реакциясы.
Бұл реакция нәтижесінде қою қызыл түсті никель диметилгликсмат ішкі комплексті тұздары түзіледі.
Реакция, никель алдын-ала комплексті –аммиакат ионына алмастырылған кезде, аммиакты ортада оңай жүреді. Ол келесі тәсілмен жүргізіледі. Никель тұзының біраз мөлшеріне NH3 ерітіндісін, алғашқыда түзілген, никельдің негіздік тұзыны толығымен ерігенше қосады, содан соң, бірнеше тамшы диметилглиоксим тамызады. Нәтижесінде ерітіндіден қою қызыл түсті комплексті тұз тұнбаға түседі.

NiCl2 + 6 NH4OH = [Ni(NH3)6]Cl2 + 6 H2O;
[Ni(NH3)6]Cl2 + 2 (CH3CNOH)2 + 4 H2O = (CH3СNО)2
Ni(HONCCH3)2 + 2 NH4 Cl + 4 NH4OH.

Алтыншы топтың басқа катиондары бұл реакцияда Ni2+ ашылуына кедергі жасамайды. Егер мыс катиондарының мөлшері ерітіндіде көп болса, онда NH3 ерітіндісінің артық мөлшерінде көк түсті береді де, никелдің диметилглиоксат тұнбасын көрсетпейді, өйткені оның қою қызыл түсі, әсіресе, Ni2+ концентрациясы ах болса, айқын болмайды. Егер де никель катиондарының бар екендігіне сенімсіздік туындаса, онда ерітіндіден Cu2+ иондарын жою керек. ол үшін алтыншы топ катиондары қоспасының ертітіндісіне күйдіргіш сілті қосады да мыс гидроксидін Cu(OH)2 мыс тотығына (қара түсті)CuO ауыстырады. Ол NH3 ертіндідісінде ерімейді. Содан кейін тұнбаны екі-үш рет фильтрлейді де NH3 ерітіндісімен шайқайды. Сонда негізгі бөлімі ерітіндіге сәйкес аммиакаттар формасына ауысады.
Бұл реакцияның басқа топ катиондарынан, диметилглиоксиммен қызыл түс беретін екі валентті темір катиондары ғана кедергі жасайды. Дегенмен Fe2+-ні сутек тотығы көмегімен Fe3+ -ке айналдыру оңай.

Жұмыс 2в. Металдардың уытты катиодарын анықтау. Алюминий, мыс, сынап және хром катиондарын анықтау.
Алюминий катиондарын анықтау
Al3+ катионы невралогиялық және энцефалиттік (кейбір авторлар Al3+ артық мөлшері мида Альцгеймер ауруына шалдығады деп санайды ) ауруға шалдықтырады. Сонымен қатар алюминиймен уланғанда,спецификалық сүйек ауруларына шалдығуы мүмкін.
Қоршаған ортаның алюминиймен ластануының басты себебі болып кабельдін өндірісі, алюминий өндірісіндегі ағынды сулар, алюминийден тұратын дәрілік перпараттар.
Алюминий катионын келесі реакциялармен анықтауға болады:
1. NH3 × H2O сулы ерітіндісімен реакциясы
Al3+ - ионы NH3 × H2O ерітіндісімен нашар еритін, ақ түсті, көп мөлшердегі күйдіргіш сілтілерде еритін, алюминий гидроксидін Al(OH)3 түзеді:
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ¯;
Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]- = AlO2- + 2 H2O
немесе
Al(OH)3 + 3 OH- = [Al(OH)6]3- = AlO33- + 3 H2O.
Алюминий гидроксиді, көрсетілген теңдеуге сәйкес, сілтілер арасында қышқыл болады. Сондықтан, Al(OH)3 –тің сілтілермен әрекеттесуі келесі түрде де бола алады:
H3AlO3 + 3 OH- = 3 H2O + AlO33-.
Na3AlO3 + 3 NH4Cl = Al(OH)3 + 3 Na+ + 3 NH3 + 3 Cl-.
2. Ализарин және оның туындыларымен реакциясы
Ализарин және оның кейбір туындылары аммиакты ортада Al3+ катионымен нашар еритін, ашық-қызыл түсті алюминий бояуын түзеді.
Сонымен, Al(OH)3 ализаринмен S (1,2-диоксиантрахинон-3-сульфоқышқыл натрий тұзымен) сірке қышқылында ерімейтін, қызыл түсті ішкі комплексті тұзын түзеді.
Bi3+, Fe3+, Cu2+ иондары түсті тұнба түзетіндіктен, бұл реакцияға кедергі жасайды

3.Алюминонмен реакциясы .
Бұл жағдайда алюминидің алюминонмен, қышқылдық ортада қызыл түс беретін комплексі түзіледі.

Мыс катондарын анықтау
Мыс кейбір ферменттер үшін, тотығу-тотықсыздану реакцияларын катализдейтін кофактор болып саналады. Оның жоқтығы анемияға, сүйек және байланыстырушы жуйенің нашарлануына және шаштын пегментациясының жоғалтуына асер етеді. Мысалы , Zn2+ қабылдау, мыстын жоқтығына әкелуі мумкін.
Мыс екі валентті күйінде де, Cu(I) және Сu(II), сульфогидрил тобын глутатионда және күкірті бар белоктарда жақсы байланыстырады. Сu (II) қорғалмаған сульфогидрил тобын дисульфидке дейін тотықтырады да, өзі Cu(I) ге дейін тотықсызданады, сондықтан организм Си (II) сульфогидрил тобының тотығуынан бұрын,байланыстыруы керек.
Мыстың көп мөлшері асқазан-ішек трактына түскен кезде, асқазан және ішек нервыларын қоздырып, құсық пайда болады. Ал созылмалы мыстың көп мөлшері бойдың өсуін тоқтатады, гемоглабинге және бүйрек, бауыр, мига әсерін тигізеді. Церулоплазиннің аз болуы көптеген науқастарда Вильсон ауруына шалдықтырады. Бұл науқастарда бүйректерінде мыс мөлшері көп екендігі байқалады.
Қоршаған ортаның мыспен ластануының басты себебі болып кабельдін өндірісі, электроникалық, гальваникалық өндірісі.
Мыс катионын келесі реакциялармен анықтауға болады:
1. Аммактың сулы ерітіндісімен NH4OH реакциясы .
Мыстын катионы Cu2+ аммик ерітіндісінің көп мөлшерінде лазурьлы-көк түсті коплексті ионға [Cu(NH3)4]2+ ауысады.
Әсіресе интенсивті түс мыс нитратымен. Егер NH4OH артығын мыс сульфатына қосса, мыс аммиакатының түсі ашық болады да, HNO3 қосқанда қоюланады.

3. Калий немесе аммоний роданидімен реакциясы
Калий немесе аммоний роданидімен Сu2+ катионы қара түсті екі валентті мыс роданидін түзеді, ол біраз уақыттан кейін родан (CNS)2 және бір валентті мыс роданидіне CuCNS ажырап, ағарады. Мыс роданидтерінің Cu(CNS)2 және CuCNS тұнбасы KCNS да ерімеіді.
Алтыншы топтын катиондары Сu2+ бұл реакциялардың ашылуына кедергі жасамайды, себебі кадмий және кобальт каиондарының тұнбасын түзбейді, ал никель және сынап роданидтері реактивтің артық мөлшерінде жеңіл ериді.
Сu2+ катиондарының концентрациясы 1мгл аз.

4. Калий йодидімен реакциясы
Калий йодиді екі валентті мыс иондарын бір валентті мыс йодидінің Cu2J2 ақ тұнбасы түзілгенше тотықсыздандырады, ол бос йодпен қңырқай түске боялады:
CuSO4 + 2 KJ = CuJ2 ↓ + K2SO4;
және
2 CuJ2 = Cu2J2 ↓ + J2.

5. Сu2+ металдық мысқа дейін тотықсыздануы.
Егер, мыс катионынан тұратын ерітіндіні күкір қышқылымен қышқылдандырып, оған алюний, мырыш және темір пластинкаларын салса, бірнеше уақыттан кейін пластина бетінде қызыл түсті металдық мыс дағы пайда болады: Cu2+ +Zn = Сu ↓ + Zn2+.

6. Калий гексаноцианоферратымен (II) K4[Fe(CN)6] реакциясы
Cu2+ – ионы калий гексацианоферратымен (II) қою-қызыл түсті тұнба Cu2[Fe(CN)6] түзеді.

7. Натрий тиосульфатымен реакциясы
Сu2+ - ионы натрий тиосульфатымен қышқыл ортада, қыздыру барысында Cu2S қара тұнба түзеді:
2 Cu2+ + 3 S2O32- + Н2O = Cu2S ↓ + S4O62- + SO42- + 2 H+;
Cu2+ + e- = Cu1+;
2 S2O32- → S4O62- + 2e-.
10-15 тамшы зерттелетін ерітіндіні пробиркаға енгізіп, 2н күкірт қышқылын (рН = 2) және 2-3 натрий тиосульфат кристалдарын қосады, алынғаг қоспаны қызығанша қыздырады. Егер Cu2+-ионы бар болса, қара тұнба түзіледі.
Реакция жүруіне Hg2+-ионы кедергі жасайды.
Сынап катиондарын анықтау
Сынап- жақсы зерттелген токсиканттардың бірі. Организмге тусуінің негізгі жолы - тыныс жолдары (ингаляциялық). Сынаппен уланудың өткір және созылмалы түрлері белгілі, қазіргі кезде, көбіне, организмге ұзақ уақыт жиналып қалған сынаппен созылмалы улану көбірек кездеседі. Организмнен сынапты шығару өте ұзақ уақыт алады, сондықтан өте аз мөлшердегі сынап организмде жинақталады. Бұл жағдайда, өмірлік манызы бар мүшелерге : бауыр, бүйрек, жүйке жүйесі және эндокриндік жүйеге зақым келеді.
Сынаппен ластанудың потенциялды көздері болып тұрмыстық және өнеркәсіптік құрамында сынап бар аспаптар (термометрлер, тонометрлер), өндірістік сынапты қалдықтар (жарамдық мерзімі өткен люминесцентті шамдар), сынабы бар пайдалы қазбалар ( мысалы, көмір) , сілті, хлор, алтын алу, электроника, катализаторлар өндірісі табылады.
Сынаптың қауіпті қосылыстары тірі организмнің өмір сүруінің үш ортасында да кездеседі. Айналым зерттеулері барлық тірі организмге өте зиянды метилсынап, яғни сынаптың қарапайым органикалық қосылысы, манызды орын алатынын көрсетті. Қызықтысы, метилсынап ағзаға түсетін табиғи заттардын түзілетіні. Сөйтіп, коферменттердің біреуі сынапты MeHg+ метилдейді.
Сынаптын органикалық өндірісі, метил сынап хлориді CH3HgCl, ұшқыштығына байланысты өте уытты болады. Лайланған судағы сынаптан тұратын ,микроорганизмдер , сынаптын неорганикалық байланысын оңай монометил сынапқа CH3Hg+ өтеді. Осы формадағы сынап, балық организмінде кездеседі.
Сынап катиондары келесі әдістермен алынады:
1. Сынап сульфидінің HgS түзілу реакциясы
Егер сынап тұзы ерітіндісіне тұз немесе күкірт қышқылын қосып, осы ерітінді арқылы, 60-80°С қыздырылған күкірт сутегін өткізіп немесе күкірт сутекті суды оған құю керек немесе натрий тиосульфат Na2S2O3 ерітіндісін қосады, қыздырады, үш жағдайда да ерітінді де HgS қара тұнба түзіледі.
Бұл реакция өте сезимтал. Алтыншы топтагы катиондар Cu2+, Bi3+, Ag+, Pb2+ реакцияга кедергі болад.

Однако в отличие от Hg2+ сульфиды меди, висмута, серебра и свинца сравнительно легко переходят в раствор при действии на них разбавленной азотной кислотой при нагревании. Таким образом, если к осадку HgS, CuS, Bi2S3 и PbS прилить разбавленной HNO3, то после 5-10 – минутного нагревания (не до кипения) в осадке останется только сульфид ртути.

2. Реакция с иодидом калия.
С иодидом калия катионы Hg2+ образуют ярко-красный осадок иодида ртути HgJ2. Однако последний в избытке KJ чрезвычайно легко растворяется, переходя при этом в очень устойчивую комплексную соль состава K2[HgJ4]:
Hg(NO3)2 + 2 KJ = HgJ2 ¯ + 2 KNO3;
HgJ2 + 2 KJ = K2[HgJ4].
Водный раствор K2[HgJ4] бесцветный. Константа неустойчивости йодно-ртутного комплекса чрезвычайно мала (5×10-31), а произведение растворимости HgJ2 равно 6,8 × 10–13. Следовательно, из растворов солей двухвалентной ртути при действии на них раствором KJ практически получить осадок HgJ2 не представляется возможным, так как в момент своего образования он тотчас же переходит в более устойчивый комплексный ион [HgJ4]2–. Однако применяя микроспособы, эта реакция может быть использована для открытия Hg2+ в присутствии почти всех катионов любой аналитической группы.

Хром катиондарын анықтау
Негізі қоршаған ортада элементті хорм, түрінде үш валентті Cr(III) немесе алты валентті хром Cr(VI) т.рінде кездеседі. Хромды руда- бұл металлда 38% хромит болады. Хром қосылыстары өндірісте: балқымалар өндіоісінде, гальваникалық өндірісте (хромдау) тоқыма өндірісінде материялдар бояу ретінде, катализатор ретінде өте көп қолданылады.
Қоршаған ортада үш және алты валентті хром өзара жақсы онай алмасады.
Лабораторияда үш валентті хромды мына реакцияда жасыл түсті хром гидроксиді түзілгенінен байқауға болады:
Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3
Алты валентті хром дифенилкарбазидпен қызыл- күлгін түсті комплексті қосылыс түзеді.

Работа 3. ОБНАРУЖЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ АНИОНОВ (НИТРИТ- И НИТРАТ-ИОНОВ
Нитриты могут накапливаться в больших количествах в воде, почве и пищевых продуктах из-за интенсивного использования азотосодержащих соединений в качестве удобрений, а также из-за выхлопных газов автомобилей и работы промышленных предприятий (например, текстильного, фармацевтического, лакокрасочного).
Нитраты служат консервантами в пищевой промышленности, в производстве взрывчатых веществ, для получения ракетного топлива, пиротехнических средств и в производстве красителей.
Серьезную опасность для человека представляют нитраты и нитриты, применяемые для консервирования продуктов.
В желудочно-кишечном тракте часть нитратов всасывается в неизменном виде, другая часть в зависимости от микроорганизмов, рН и т.д. претерпевает различные процессы биотрансформации, например, она восстанавливается в еще более токсичное вещество: нитриты, аммиак, гидроксиламин. В желудочно-кишечном тракте из нитритов могут образовываться нитрозоамины, которые обладают высокой мутагенной и канцерогенной активностью.
Обнаружение анионов NO2- и NO3- проводят с помощью окислительно-восстановительных реакций.

Обнаружение нитрит-иона
1. Реакция с иодидом калия.
NO2– – ионы окисляют йод ионы в кислой среде в элементарный йод. Выделившийся йод окрашивает крахмал в синий цвет:
2 J– + 2 NO2– + 4 H+ = J2 + 2 NO + 2 H2O.

2. Реакция с перманганатом калия.
NO2– – ионы в кислой среде восстанавливают MnO4- - ионы до Mn2+ - ионов:
5 NO2 + 2 MnO4– + 6 H+ = 5 NO3– + 2 Mn2+ + 3 H2O.
В присутствии NO2– - ионов малиновая окраска MnO4- - ионов обесцвечивается.

Реакции нитрат-иона
1. Реакция с металлическим цинком.
NO3– – ионы восстанавливаются металлическим цинком в щелочной среде до аммиака:
NO3- + 4 Zn + 7 OH- = NH3 + 4 ZnO22- + 2 H2O.
Выделяемый аммиак окрашивает фильтровальную бумагу, смоченную фенолфталеином, в красный цвет.

Работа 4. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РТУТИ

В химико-токсикологическом анализе для количественного определения ртути рекомендованы визуальный колориметрический метод, основанный на реакции с иодидом меди (I), и экстракционно-фотоколориметрический метод, основанный на реакции с дитизоном.
Визуальный метод определения ртути, основанный на сравнении интенсивности окраски суспензии Cu2[HgI4] в исследуемой пробе с интенсивностью окраски суспензии в стандартной серии, имеет ряд недостатков. Наличие частиц суспензии в окрашенных растворах мешает сравнению интенсивности их окрасок. Окраска этих растворов зависит от величины частиц суспензии, скорости их оседания и т. д. Поэтому более точным и надежным является экстракционно-фотоколориметрический метод количественного определения ртути.
В качестве реактива для экстракционно-фотоколоримегрического определения ртути (II) применяют дитизон. В кислой среде при взаимодействии ионов ртути (II) с раствором дитизона в хлороформе или в четыреххлористом углероде образуется однозамещенный дитизонат, имеющий оранжево-желтую окраску (λ макс = 485 нм). Оптическую плотность однозамещенного дитизоната ртути (II), находящегося в фазе органического растворителя, измеряют при помощи фотоэлектроколориметра или спектрофотометра.
Дитизон с ионами ртути (II) может образовывать и двузамещенный дитизонат ртути, имеющий пурпурно-красную окраску (λ макс = 515 нм). Этот дитизонат образуется в щелочной среде, а также при недостатке дитизона.
При фотоколориметрическом определении ртути (II) и ионов некоторых других металлов используются только однозамещенные дитизонаты с более интенсивной окраской и лучшей растворимостью в органических растворителях, чем двузамещенные.
В качестве реактива для экстракционно-фотоколориметрического определения ртути применяют раствор дитизона в четыреххлористом углероде или в хлороформе. Растворимость однозамещенных дитизонатов металлов, как и самого дитизона, в хлороформе примерно на порядок выше, чем растворимость в четыреххлористом углероде.
При экстракционно-фотоколориметрическом определении ртути (II) водный раствор, содержащий эти ионы, необходимо несколько раз взбалтывать с новыми порциями раствора дитизона в четыреххлористом углероде или в хлороформе, а затем определять оптическую плотность объединенных вытяжек. Объединенные вытяжки дитизоната ртути (II) в хлороформе или в четыреххлористом углероде могут содержать и некоторое количество дитизона, непрореагировавшего со ртутью. Для освобождения раствора дитизоната ртути (II) от несвязавшегося дитизона объединенные вытяжки взбалтывают со слабым раствором аммиака или с 0,2 н. раствором гидроксида натрия, а затем с водой. При этом несвязавшийся дитизон переходит в водную фазу.
Перед определением ртути (II) в соответствующих объектах строят калибровочный график, пользуясь перечисленными ниже реактивами и растворами.
РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
1. Дитизон. 0,001 %-й раствор в хлороформе или в четыреххлорнстом углероде
2. Серная кислота (2 н. раствор).
3. Аммиак. Разбавленный раствор (к 190 мл дистиллированной воды прибавляют 10 мл 25 %-го аммиака).
4. Хлороформ свежеперегнанный.
5. Стандартный раствор ртути. В мерную колбу вместимостью 1000 мл вносят 0,1080 г оксида ртути (II) (мол. масса 216,61), прибавляют 10 мл воды н 1 мл концентрированной азотной кислоты. После растворения оксида ртути (II) в колбу прибавляют дистиллированную воду до метки. В 1 мл полученного стандартного раствора содержится 100 мкг ртути.
Построение калибровочного графика. В ряд делительных воронок вносят по 1 мл 2 н. раствора серной кислоты и по 4 мл воды. Затем в каждую делительную воронку прибавляют разные объемы стандартного раствора (0,05; 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,0; 1,1 мл) и по 3 мл раствора дитизона в хлороформе. Содержимое делительных воронок взбалтывают в течение 2 мин и оставляют делительные воронки на такое же время для разделения фаз. После этого в колбы вместимостью 50 мл отделяют хлороформный слой из каждой делительной воронки. Взбалтывание водной фазы с новыми порциями хлороформного раствора дитизона (по 3 мл) производят до тех пор, пока не перестанет изменяться зеленая окраска прибавленного раствора дитизона. Объединенные хлороформные вытяжки, содержащие дитизонат ртути, переносят в делительные воронки, в которые прибавляют по 10 мл разбавленного раствора аммиака, и взбалтывают в течение 3 мин. Затем из каждой делительной воронки отделяют водную фазу, а хлороформный слой взбалтывают с 10 мл воды в течение 3 мин. Промытые аммиаком и водой хлороформные вытяжки отделяют от водной фазы и переносят в мерные колбы вместимостью 50 мл. Объемы объединенных хлороформных вытяжек в этих колбах доводят хлороформом до метки. Оптическую плотность полученных хлороформных вытяжек измеряют фотоэлектроколориметром ФЭК-56М в кювете с толщиной слоя жидкости 10 мм, пользуясь зеленым светофильтром, эффективная длина волны которого равна 490±10 нм. В качестве раствора сравнения применяют хлороформ.
На основании результатов измерений оптической плотности дитизоната ртути строят калибровочный график. Светопоглощение окрашенных растворов подчиняется закону Бера в пределах от 10 до 90 мкг ртути в 50 мл конечного объема. Предел определения: 10 мкг ртути в указанном конечном объеме.
Определение ртути в деструктате. Определению ртути в деструктате фотоколориметрическим методом, основанным на реакции с дитизоном, могут мешать даже незначительные количества ионов других металлов, которые образовывают окрашенные соединения с дитизоном. Для устранения мешающего влияния этих ионов применяют маскирующие средства. В качестве маскирующих средств используют растворы гидрохлорида гидроксиламина или аскорбиновой кислоты.
Для определения ртути в делительную воронку вносят 10 мл деструктата, прибавляют 1 мл 2 н. раствора серной кислоты, 4 мл воды, 5 мл 10 %-го раствора аскорбиновой кислоты и 3 мл 0,001 %-го хлороформного раствора дитизона. Содержимое делительной воронки взбалтывают в течение 2 мин и оставляют делительную воронку на такое же время для разделения фаз, а затем в колбу вместимостью 50 мл отделяют фазу органического растворителя. Водную фазу, оставшуюся в делительной воронке, взбалтывают с новыми порциями 0,001 %-го хлороформного раствора дитизона (по 3 мл) до тех пор, пока не перестанет изменяться зеленая окраска прибавленного хлороформного раствора дитизона. Объединенные хлороформные вытяжки переносят в делительную воронку, в которую прибавляют 10 мл разбавленного раствора аммиака и взбалтывают в течение 3 мин, а далее поступают, как указано при описании способа построения калибровочного графика.
Расчет содержания ртути в биологическом материале производят по калибровочному графику, пользуясь формулой

где X — содержание ртути в 100 г биологического материала, мкг; А — количество ртути, найденное по калибровочному графику, мкг; Б — объем деструктата, взятый для определения ртути, мл; В — общий объем деструктата, мл; Г — масса биологического материала, взятого на анализ, г.
В тех случаях, когда оптическая плотность окрашенного раствора дитизоната ртути во взятой пробе деструктата выходит за пределы калибровочного графика, тогда необходимо повторить опыт, взяв для количественного определения меньший объем деструктата.
Разбавление хлороформом окрашенного раствора, оптическая плотность которого выходит за пределы калибровочного графика, может быть причиной получения неправильного результата количественного определения ртути в деструктате.

Работа 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ БАРИЯ В АНАЛИЗИРУЕМОМ РАСТВОРЕ

Осаждение Ва2+
1. Приготовить раствор осадителя: в коническую колбу отмерить 5 мл 2н раствора Н2SО4 и добавить диет, воды до 30 мл.
2. Нагреть на песчаной бане анализируемый раствор и раствор осадителя почти до кипения, но не кипятить!!!
3. Прилить в горячий раствор осадителя каплями по палочке при непрерывном помешивании к анализируемому раствору.
4. Дать отстояться осадку и проверить полноту осаждения: добавить по стенке стакана 1 каплю осадителя.
5. Поставить стакан с осадком на песчаную баню (теплую) на 20 мин для созревания осадка. Затем снять стакан и медленно охладить

Промывание и фильтрование осадка
1. Приготовить фильтровальную установку.
2. Осторожно слить на фильтр, отстоявшийся прозрачный раствор над осадком.
3. Нагреть приблизительно до 600С промывную жидкость состав которой 5-10 мл 2н Н2SО4 на 500 мл воды.
4. Промыть осадок от хлорид-ионов 2-3 раза горячей промывной жидкостью порциями 15-20 мл методом декантации.
5. Промыть осадок до отрицательной реакции на хлорид-ион (АgNО3).
6. Количественно перенести осадок на фильтр: к промытому осадку добавить 5-10мл диcт, воды, перемешать и взмученный осадок перенести на фильтр по палочке, стенки стакана смыть водой и протереть палочкой с резиновым наконечником

Высушивание осадка
Для того чтобы фильтр легко отделился от воронки, подсушить воронку с осадком в сушиль-ном шкафу при t: 105-110°С 5-7 мин

Прокаливание осадка
1. Взвесить пустой тигель на аналитических весах с точностью 0,0001г.
2. Поместить фильтр с осадком в тигель.
3. Прокалить тигель в муфельной печи при t 850°С, до белого цвета (в течение 20-30мин, до постоянной массы).
4. Охладить тигель в эксикаторе 5-10 мин до 25° С.

Взвешивание
Взвесить тигель с осадком на аналитических весах

Расчёт
1. Определяем массу прокаленного осадка ВаSО4 (гравиметрическая форма осадка)
m3 (ВаSО4) = т2 (тигель + ВаSО4) – m1(пустой тигель) = ... ...

2. Определяем молярную массу ВаSО4
М (ВаSО4) = 137,3 + 32 + 16·4 =233,3 гмоль

3. Определяем массу Ва2+, содержащегося в гравиметрической форме осадка ВаSО4. т.е. в m3 (ВаSО4).
Из молярной массы ВаSО4 имеем: 233,3г ВаSО4 - 137г Ва2+
m3(ВаSО4) - х Ва2+

x = m1(ВаSО4) 137,3 : 233,3 =
столько же Ва2+ содержится в исследуемом растворе.

Работа 6. КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ ХРОМА (III).

Методы определения Cr3+
Анализируемая проба содержит хром (III), и его надо сначала окислить до хрома (VI),что можно сделать следующими способами.

Окисление хрома (III) до хрома (VI).
Окисление висмутатом. Окисление можно провести висмутатом натрия и избыток висмутата отфильтровать.
Ход окисления. К анализируемому раствору, содержащему свободную серную кислоту в 5 н концентрации, прибавляют несколько граммов висмутата натрия, кипятят некоторое время, охлаждают раствор и фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель №4. Перед фильтрованием прибавляют немного асбеста, чтобы очень мелкие частички висмутата не прошли сквозь пористое стекло.
Окисление персульфатом в кислой среде. Персульфат в присутствии кислоты (лучше всего в 2,3-2,4 н концентрации) и ионов серебра окисляет при нагревании хром (III) до хрома (VI). Избыток окислителя надо затем разрушить. Хлориды в большом количестве мешают, осаждая ионы серебра.
Ход окисления. К 50 мл анализируемого раствора прибавляют 15 мл 0,1 М раствора нитрата серебра и 50 мл 10% раствора персульфата аммония, после чего кипятят 15 минут.
Окисление окисью серебра AgO. Окись серебра окисляет хром (III) до хрома (VI) на холоду в среде азотной, хлорной или серной кислоты. Избыток окислителя можно разрушить кипячением в течение нескольких минут.
Окисление хлорной кислотой. Хлорная кислота при температуре кипения её азеотропной смеси с водой (200˚С) окисляет хром (III) до хрома (VI).
Ход окисления. К 25 мл анализируемого раствора прибавляют 10 мл концентрированной хлорной кислоты и 1 мл концентрированной фосфорной кислоты. Смесь осторожно нагревают в колбе с длинным горлышком. По удалении воды хлорная кислота начинает кипеть. Нагревание регулируют так, чтобы пары хлорной кислоты конденсировались в колбе. После окрашивания раствора в оранжевый цвет (образование хромовой кислоты) продолжают слабое кипячение только 3 мин и охлаждают, возможно, быстрее. Затем жидкость в колбе разбавляют водой и кипятят несколько минут для удаления хлора. При разбавлении водой хлорная кислота перестаёт быть окислителем.
Окисление хрома происходит на 99,5%, но результат определения может получиться более низким из-за потери хрома в виде CrO2Cl2. Если раствор с самого начала содержал ионы Cl-, то надо отогнать HCl в начале выпаривания, нагревая раствор очень осторожно.
Окисление перманганатом. Продолжительное кипячение с перманганатом в кислой среде приводит к окислению хрома (III) до хрома (VI). Избыток перманганата можно удалить с помощью азида натрия в умеренно кислой среде.

Титрование хрома(VI).
1. Титрование солью железа (II).
Реактивы:
Соль Мора, 0,1 н раствор в 1 н серной кислоте
Дифениламинсульфонат, 0,5% раствор
Фосфорная кислота, концентрированная
Ход определения. К анализируемому раствору бихромата, содержащему свободную серную, хлорную или соляную кислоту, приливают воду до объёма 200 мл, затем 10 мл 6 н серной кислоты, 5 мл концентрированной фосфорной кислоты и 6-8 капель раствора индикатора. Затем титруют раствором соли Мора до тех пор, пока фиолетовая окраска, появляющаяся к концу титрования, не исчезнет сразу.
2. Титрование тиосульфатом натрия
Реактивы:
Тиосульфат натрия, 0,05 М
Иодид калия, 20% раствор
Крахмал
Ход определения. К раствору бихромата приливают KI , выделившийся йод титруют тиосульфатом с индикатором крахмалом до обесцвечивания раствора.

Для анализа была выбрана методика окисления хрома (III) до хрома (VI) персульфатом и титрование полученного бихромата тиосульфатом натрия как наиболее точный и требующий меньших временных затрат.

Экспериментальная часть

1 Титриметрический метод
Реактивы:
Na2S2O3, 0,05 М раствор
AgNO3, 0,01 М раствор
крахмал
KI, 20%-й раствор
H2SO4, 1М
персульфат аммония
Навеску пробы растворить в 100 мл дистиллированной воды. Отобрать по 10 мл полученного раствора в три термоустойчивые колбы для титрования. В каждую добавить по 10 мл серной кислоты, 5 мл раствора AgNO3 и 1г персульфата аммония, взвешенного на технических весах. Перемешать и нагреть на плитке до кипения. Кипятить 20 мин до появления ярко-жёлтой окраски раствора. Затем остудить, добавить по 5 мл раствора KI. Выделившийся йод оттитровать тиосульфатом натрия с индикатором крахмал, 5 капель которого добавить в конце титрования. Титровать до исчезновения синей окраски и превращения цвета раствора в молочно-зелёный.

Расчётная формула

Обработка результатов
Провели три титрования:
V1 = 11,9 мл
V2 = 11,8 мл Vср = 11,9 мл
V3 = 12,0 мл

mтеор(Cr) = 0,1027 мг
Ошибка: ε = *100% = 0,38%
2. Электрохимический метод

Потенциометрическое титрование избытка раствора ЭДТА
Реактивы:
ЭДТА, 0,025 М раствор
раствор CuSO4
ацетатный буферный раствор
NH4SCN, 10%-й раствор
1. Навеску пробы растворили в 100 мл дистиллированной воды.
2. Приготовили рабочий раствор CuSO4. По титру рассчитали концентрацию раствора CuSO4

c(CuSO4)===0,139 мольл
Чтобы приготовить 0,028 М раствор CuSO4 отобрали 20 мл стандартного раствора CuSO4 и разбавили дистиллированной водой в колбе на 100 мл.

c(CuSO4)==0,0278 мольл

3. В методике предлагается, что в отобранной аликвоте задачи содержалось 5-10 мг Cr3+. Рассчитали, какой объём аликвоты надо отобрать, чтобы в ней содержалось указанное количество Сr3+. Зная теоретическое значение массы полученной задачи, рассчитали концентрацию хрома в растворе:

c(Cr3+)==1,027 мгмл

4. Отобрали 20 мл раствора Cr(III) и разбавили дистиллированной водой в колбе на 50 мл. Концентрация Cr(III) в данном объёме составляет

c*(Cr3+)=V(Cr3+)* c(Cr3+)==0,5252 мгмл

Исходя из полученной концентрации отобрали аликвоту 10 мл полученного раствора (в 10 мл содержится 5,252 мг хрома, что попадает в интервал 5-10 мг).
5. Добавили 20 мл 0,025 раствора ЭДТА, прокипятили до появления фиолетовой окраски. Затем охладили и добавили 5 мл ацетатного буфера и 0,5 мл 10% раствора роданида аммония.
6. Смесь поместили в стакан для титрования, разбавили дистиллированной водой, погрузили в раствор индикаторный платиновый электрод и хлорсеребряный электрод сравнения. Бюретку заполнили приготовленным 0,028 М раствором CuSO4, включили магнитную мешалку. Провели одно ориентировочное и два точных титрования, добавляя титрант по 0,1 мл и измеряя ЭДС после каждой порции титранта. Результаты измерений приведены в таблице.

Vтитр, мл
∆V
Е,mV
∆Е
∆Е∆V
0

423

0,5
0,5
430
7
14
1,0
0,5
435
5
10
1,5
0,5
440
5
10
2,0
0,5
448
8
16
2,5
0,5
450
2
4
3,0
0,5
455
5
10
3,1
0,1
457
2
4
3,2
0,1
457
0
0
3,3
0,1
457
0
0
3,4
0,1
457
0
0
3,5
0,1
457
0
0
3,6
0,1
457
0
0
3,7
0,1
460
3
30
3,8
0,1
461
1
10
3,9
0,1
462
1
10
4,0
0,1
468
6
60
4,1
0,1
469
1
10
4,2
0,1
469
0
0
4,3
0,1
469
0
0
4,4
0,1
470
1
10
4,5
0,1
470
0
0

Построили кривую титрования.

Построили дифференциальную кривую титрования и определили V в точке эквивалентности.

Объём титранта в ТЭ – 3,9 мл
Расчётная формула
m(Cr3+)=
m(Cr3+)==0,1016 мг
mтеор= 0,1027 мг

Ошибка: ε = *100% = 1,1%
Вывод:
В ходе данной работы был проведён качественный анализ смеси неизвестного состава и количественный анализ одного из компонентов по двум методикам.
Ошибки определения по титриметрическому и электрохимическому методу составили соответственно 0,38% и 1,1%.

Работа 7. КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОБОДНОГО АММИАКА
Свободный аммиак в бесцветных или слабоокрашенных растворах определяют методом насыщения титрометрически в присутствии индикаторов метилового красного или метилового оранжевого. 1. Галоидные соли аммония определяют аргентометрически по аниону. 2. Все аммониевые соли определяют титрометрически в присутствии формалина 0,1 н. раствором едкой щелочи при индикаторе фенолфталеине. Для этого пробу жидкости, содержащую около 0,02—0,05 г (в пересчете на катион NHJ) аммониевой соли, нейтрализуют по фенолфталеину. Одновременно нейтрализуют (если нужно) 5—10 мл формалина. Прилив последний к нейтрализованной пробе, титруют после минутного стояния 0,1 н. раствором едкого натра до стойкого слабо-розового окрашивания.
При этом 1 мл 0,1 н. раствора едкого натра, пошедшего на оттитрование вновь образовавшихся водородных ионов, соответствует 0,0017 г аммиака (NH3) или 0,0018 г ионов аммония (NH?) или 0,00535 г NH4C1 или 0,0098 г NH4Br и т. д. В окрашенных растворах аммониевые соли определяют перегонкой аммиака, предварительно подщелочив навеску раствора аммониевой соли и улавливая выделяющийся аммиак в приемник с титрованным раствором кислоты. Затем избыток кислоты снова титруют щелочью.
1. Динатрий-фосфат (характерный реактив на магний-ион) дает в растворах в присутствии хлорида аммония и аммиака белый кристаллический осадок фосфата магния и аммония. Смешивают в пробирке 1—2 капли раствора соли магния с 2—3 каплями 2 н. раствора соляной кислоты и 1—2 каплями раствора динатрий-фосфата и прибавляют каплями 2 н. раствор аммиака, всякий раз перемешивая содержимое пробирки до явственного запаха или до щелочной реакции на лакмус. Выпадает кристаллический осадок. Эту реакцию можно использовать в качестве микрокристаллоскопической, для чего каплю раствора соли магния, содержащего немного хлорида аммония, на предметном стекле обрабатывают аммиаком (предметное стекло с каплей вниз держат над горлышком склянки с раствором аммиака в течение нескольких минут).
После этого вводят в каплю кристаллик фосфата натрия.
2. Ортооксихинолин (C9H6NOH) выделяет из аммиачных растворов кристаллический осадок (С9H6NO)2Mg. Реакция очень чувствительна и выполнима в присутствии Ва2+,, Sr 2+, Ca2+ и катионов щелочных металлов. К капле раствора соли магния прибавляют по капле растворов хлорида аммония и аммиака, затем каплю 5%-ного спиртового раствора оксихинолина. Образуется зеленовато-желтый кристаллический осадок.
При реакции этого соединения с магнием наступает стойкое от розового до сине-фиолетового окрашивание.

Бейорганикалық заттар және улар анализі
Бейорганикалық улы заттар сараптамасы басқада сараптамалар сияқты негізгі бейоганикалық компоненттерді анықтайды және оларға ілескен басқа топ заттары және компоненттерін анықтайды. Зерттеу объектілердегі Ілескен қоспаларды анықтау үшін керекті компонентті белгілеп алып белгілі аналитикалық әдіс бойынша анықтау керек.
Жуық нәтиже үшін оларды қоспаның белгілі мөлшері немесе негізгі компонентті эталонды ерітіндімен салыстырады. Салыстыруды көбінесе колориметрлік немесе нефелометрлік әдіспен анықтайды.
Сапалық анализдерге жалпы ескерту:
Сапалық анализге барысында жаллпы ескертулерге мыналар жатады:
-Сапалық анализде су немесе басқа да заттар анализ жүргізілетін иондар құрамынан бос болу керек;
-Сынама жүргізілетін пробиркалар түссіз және бірдей болу керек;
Эталонды заттар дайындауға алынатын құрғақ заттар дәлдігі 0,001г болу керек;
-Лайлығы мен шашырауын өтетін жарық арқылы қараңғы фонда байқайды, ал түсін ақ түсті фондағы көрінісі арқылы байқайды;
-Сыналатын және эталонды ерітіндіні бірдей және біркелкі қосу керек.
Заңға сәйкес берілген концентрациясыда екі ерітінді де табылмауы керек болса, келесідей жасайды: сынама ерітіндісіне әр реакцияға қолданылатын реактивтерді қосады, ең басты реактивтен басқа. сосн ерітіндіні екіге бөледі. Бірінші бөлігіне қалдырылған негізгі реактивті қосады, ал екіншісіне қоспайды. Екі ерітіндіні салыстырады. Екеуінің арасында көрінетіндей айырмашылық болмауы керек.

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС № 1. Реакцияның ортасын анықтау
Хлоридтер және хлорсутек қышқылы
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: әртүрлі заттардың сынамасын талдау
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: фильтрлеу қағазы, пробиркалар мен штатив, реактивтер мен капельницалары бар штатив; 100 мл колбалар, сыйымдылығы 100 мл химиялық стакандар, бюреткалар, пипеткалар, пробиркалы воронкалар, шыны таяқшалар, реактивтер ерітінділері: AgNO3, танин, НNО3, НCl әдістемеге сәйкес.

Жұмысты орындау:
Концентрациясына байланысты хлор ерітінділері күміс нитратымен азот қышқылын қосқанда жоғалмайтын, аммиак ерітіндісін қосқанда оңай жоғалатын ақ тұнба немесе жалтырау береді. Реакция сезімталдығы – 1 мл ерітіндіде 0,0005 мг хлорид ионы, осы реакцияда анық жарқырау беретін (0,002%) 1 мл ерітіндіде 0,002 мг хлоид ионы бар.
Анықтауды келесі әдіспен жүргізеді: 10 мл концентрациясы белгілі, егер қажет болса, нейтралды реакцияға дейін азот қышқылымен немесе аммиак ерітіндісімен жеткізілген ерітіндіге 0,5 мл азот қышқылын, 0,5 мл күміс нитратын қосып араластырады, 5 минут өткен соң құрамында 10 мл 0,002%-тік хлор ионы бар ерітінді және сынамалық ерітіндіге қосқан реактивтері бар эталонмен салыстырады. Сынамалық ерітіндідегі пайда болған жарқырау эталондікінен аспауы керек.
Хлорид ионының эталонын былай дайындайды: 0,659г натрий хлоридін 1 л өлшегіш колбада ерітеді де белгісіне дейін су құяды. (А ерітіндісі). 0,5 мл А ерітіндісінен алып 1 л өшегіш колбаға құйып, белгісіне дейін сумен жеткізіп сұйылтады. (Б ерітіндісі). (0,002%) 1 мл ерітіндіде 0,002 мг хлоид ионы бар.
Тәжірибе нәтижелерін өңдеу.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №2 Сульфаттар мен күкірт қышқылының сапалық және сандық анализі. Сынап қосылыстарының сапалық және сандық анализі
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: Күкірт қышқылына және сульфаттарына сынама жүргізу
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: фильтрлеу қағазы, пробиркалар мен штатив, реактивтер мен капельницалары бар штатив; 100 мл колбалар, сыйымдылығы 100 мл химиялық стакандар, бюреткалар, пипеткалар, пробиркалы воронкалар, құрғатқыш шкафта, шыны таяқшалар, реактивтер ерітінділері: СаSO4, ВаCl2, К2SO4, НCl.

Жұмысты орындау:
Концентрациясына байланысты сульфат ерітінділері барий тұздарымен сұйытылған тұз қышқылын қосқанда жойылмайтын ақ тұнба немесе лайлылық береді. Реакция сезімталдығы – 1 мл ерітіндіде 0,003 мг сульфат ионы. Осы реакциямен 5-10 минут өткен соң анық лайлылық беретін 1 мл ерітіндіде (0,001%) 0,01 мг сульфат ионы бар.
Анықтауды келесі әдіспен анықтайды: 10 мл концентрациясы белгілі ерітіндіге 0,5 мл тұз қықылын және 1 мл барий хлоридін қосып, араластырады да 10 минут өткен соң эталонмен салыстырады
Ерітіндіде пайда болған лайлылық эталондікінен аспауы керек. Сульфат ионының ерітіндісін былай дайындайды: 1,814 г калий сульфатын 100-1050С – та құрғатқыш шкафта тұрақты массаға жеткенше кептіреді, 1 л-лік өлшегіш колбада ерітіп, белгісіне дейін сумен жеткізеді (А ерітіндісі). 10 мл А ерітіндісін 1 л‑лік өлшегіш колбаға құйып белгісіне дейін сумен жеткізіп сұйылтады (Б ерітіндісі). 1 мл ерітіндіде (0,001%) 0,01 мг сульфат ионы бар.
Тәжірибе нәтижелерін өңдеу.

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №3 Аммоний және аммиак тұздарының сапалық және сандық анализі.
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: Аммиак және аммоний тұздарына сынама жүргізу
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: фильтрлеу қағазы, пробиркалар мен штатив, реактивтер мен капельницалары бар штатив; 100 мл колбалар, сыйымдылығы 100 мл химиялық стакандар, бюреткалар, пипеткалар, пробиркалы воронкалар, құрғатқыш шкафта, шыны таяқшалар, реактивтер ерітінділері: NH4ОН, NH3, Несслер реактиві, эталон ерітінділері.
Жұмысты орындау:
Концентрациясына байланысты аммиак және аммоний тұздарының ерітінділері Несслер реактивімен ашық‑сары тұнба немесе сары түс береді. Реакция сезімталдығы – 1 мл ерітіндіде 0,0003 мг аммиак, осы реакцияда анық сары түс беретін 0,002% 1 мл ерітіндіде 0,002 мг аммиак бар.
Анықтауды келесі әдіспен жүргізеді: 10 мл концентрациясы белгілі, егер қажет болса, нейтралды реакцияға дейін едкий натрий ерітіндісімен жеткізілген ерітіндіге 0,15 мл Несслер реактивін қосып араластырады, 5 минут өткен соң құрамында 10 мл 0,002%-тік аммиак бар ерітінді және сынамалық ерітіндіге қосқан реактивтері бар эталонмен салыстырады. Сынамалық ерітіндідегі пайда болған түс эталондікінен аспауы керек.
Құрамында сілтілік‑жер және ауыр металдар болса анықтауды былай жүргізеді: сыналатын затты мөлшері аз суда ерітеді, суыған соң 2 мл едкий натрий ерітіндісін және 2 мл натрий карбонатын қосады. Ерітіндіні керекті концентрациясына дейін сұйылтады, араластырады да фильтрлейді. 10 мл фильтратқа жоғарыдағыдай сынама жүргізеді.
Құрамында 0,03% темірі бар қоспаны былай жүргізеді: 10 мл сынамаға 2 тамшы едкий натрий және 3 мл 20% тартрат натрий ерітіндісін құяды. Сосын жақсылап араластырып 0,15 мл Несслер реактивін қосады. Сосын жоғарыда көрсетілген әдіспен анықтайды.
Аммиак эталонын былай дайындайды: 0,628 г аммоний хлоридін эксикаторда күкірт қышқылы қатысында кептіреді. 1 л өлшегіш колбада ерітеді де белгісіне дейін су құяды. (А ерітіндісі). 10 мл А ерітіндісінен алып 1 л өшегіш колбаға құйып, белгісіне дейін сумен жеткізіп сұйылтады. (Б ерітіндісі). (0,002%) 1 мл ерітіндіде 0,002 мг аммиак бар.
Несслер реактивін келесі әдіспен дайындайды: 10 г калий иодидін 10 мл суда ерітеді және алынған ерітіндіге ақырын араластыра отырып қанық сулема ерітіндісін кетпейтін ашық қызыл түс пайда болғанша құяды. 30 г KOH қосады және еріген соң тағы да 1 мл сулеманың қанық ерітіндісін құяды. 200 мл-ға дейін сумен сұйылтады да бираз уақытқа қалдырыды, сосын мөлдір сұйықты төгіп тастайды.
10 мл аммиактың эталонды ерітіндісіне 3 тамшы Несслер реактивіне қосады. Бірден сары түс пайда болу керек. Реактивтерді пробкасы берік жабылған тоқсары шыны ыдыста, қараңғы жерде сақталу керек.
Тәжірибе нәтижелерін өңдеу.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №4 Кальций тұздарының сапалық және сандық анализі
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: Кальций тұзына сынама жүргізу
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: фильтрлеу қағазы, пробиркалар мен штатив, реактивтер мен капельницалары бар штатив; 100 мл колбалар, сыйымдылығы 100 мл химиялық стакандар, бюреткалар, пипеткалар, пробиркалы воронкалар, құрғатқыш шкафта, шыны таяқшалар, реактивтер ерітінділері: СаСО3, (NH4)2С2О4, NH3, СН3СООН, эталон ерітіндісі.
Жұмысты орындау:
Концентрациясына байланысты кальций тұздарының ерітінділері аммоний оксалатымен сірке қышқылын қосқанда жоғалмайтын, бірақ тұз қышқылын және азот қышқылын қосқанда оңай жоғалатын ұсақ кристалды ақ тұнба немесе ақ лайлылық береді. Реакция сезімталдығы – 1 мл ерітіндіде 0,0035 мг кальций ионы, осы реакцияды анық лайлылық беретін беретін 0,003% 1 мл ерітіндіде 0,003 мг кальций ионы бар.
Анықтауды келесі әдіспен жүргізеді: 10 мл концентрациясы белгілі, егер қажет болса, нейтралды реакцияға дейін сірке қышқылымен немесе аммиак ерітіндісімен жеткізілген ерітіндіге 1 мл аммоний хлоридін, 1 мл аммиак ерітіндісін, 1 мл аммоний оксалатын қосып араластырады, 10 минут өткен соң құрамында 10 мл 0,003%-тік кальций ионы бар ерітінді және сынамалық ерітіндіге қосқан реактивтері бар эталонмен салыстырады. Сынамалық ерітіндідегі пайда болған лайлылық эталондікінен аспауы керек.
Органикалық қосылыстардағы кальцийді анықтау органикалық компоненттерді жаққаннан кейін зольді қалдықты алумен күрделенген. Зольді қалдықты органикалық заттарды жағудан кейін күкірт қышқылын қосу арқылы дымқыл әдіспен алады. Алынған қалдықты 4 мл тұз қышқылында ақырын қыздыру арқылы ерітеді. Алынған ерітіндіні жағу жасалған тигель пробиркасына фильтрлейді және фильтрді 3 мл сумен шаяды. Шайылған суды фильтратпен қосады. Фильтратты аммиакпен нейтралдап, 10 мл- ге шейін сумен жеткізеді. Ары қарай жоғарыда көрсетілген әдіспен анализдейді.
Кальций ионының эталонды ерітіндісін былай дайындайды: 0,749 г кальций карбонатын 100-1050С тұрақты массаға шейін кептіреді, 100 мл-лік өлшегіш колбада 10 мл сумен шайқайды, үстінен тұз қышқылын аз мөлшерде қосады. Көпіршіктер кеткеннен соң белгісіне дейін сумен жеткізеді. (А ерітіндісі). 10 мл А ерітіндісінен алып 1 л өшегіш колбаға құйып, белгісіне дейін сумен жеткізіп сұйылтады. (Б ерітіндісі). (0,003%) 1 мл ерітіндіде 0,03 мг хлоид ионы бар.
Тәжірибе нәтижелерін өңдеу.
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС № 5 Темір және цинк тұздарының сапалық және сандық анализі
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: 1. Темір тұздарына сынама жүргізу
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: фильтрлеу қағазы, пробиркалар мен штатив, реактивтер мен капельницалары бар штатив; 100 мл колбалар, сыйымдылығы 100 мл химиялық стакандар, бюреткалар, пипеткалар, пробиркалы воронкалар, құрғатқыш шкафта, шыны таяқшалар, реактивтер ерітінділері: НCl, FeCl3, сульфасалицил қышқылы, феррилсульфосалицилат комлексі.
Жұмысты орындау:
Концентрациясына байланысты екі немесе үш валентті темірді сульфасалицил қышқылының феррилсульфосалицилат комлексімен анықтайды.
Реакция сезімталдығы – 1 мл ерітіндіде 0,00005 мг екі неменсе үш валентті темір бар, осы реакцияда анық сары түс беретін (0,003%) 1 мл ерітіндіде 0,003 мг екі немесе үш валентті темір бар.
Анықтауды келесі әдіспен жүргізеді: 10 мл концентрациясы белгілі, егер қажет болса, нейтралды реакцияға дейін тұз қышқылымен немесе аммиак ерітіндісімен жеткізілген ерітіндіге 2 мл сульфосолицил қышқылын, 1 мл аммиак ерітіндісін қосып, 5 минут өткен соң құрамында 10 мл 0,003%-тік екі немесе үш валентті темір бар ерітінді және сынамалық ерітіндіге қосқан реактивтері бар эталонмен салыстырады. Сынамалық ерітіндідегі пайда болған түс эталондікінен аспауы керек.
Үш валентті темір ионының эталонды ерітіндісін теміраммонилі ашудадан темірдің құрамынан қайтадан темірді анықтаумен былай дайындайды: 2,5 г затты 100 мл өлшегіш колбада ерітеді де белгісіне дейін су құяды 20 мл осы ерітіндіден пробкасы бар колбаға құйып, үстінен 10 мл тұз қышқылы және 2 г калий иодидін қосады; қоспаны шайқап, 30 минутқа қараңғы жерге қалдырады, сосын 50 мл су қосады да 0,1 н натрий тиосульфат ерітіндісімен титрлейді (индикатор ‑ крахмал). 1 мл 0,1 н натрий тиосульфат 0,005585 г темірмен сай. Ашудадан темір құрамын анықтап алған соң 0,1%-ті үш валентті темір ерітіндісін 100 мл өлшегіш колбада теміраммонилі ашуданы суда ерітеді.
Ерітіндіні 1 мл тұз қышқылын қосып қышқылдайды, сосын белгісіне дейін су құяды. (А ерітіндісі).
15 мл 500 мл-ге дейін сумен сұйылтады (Б ерітіндісі).
10 мл Б ерітіндісін 100 мл‑лік өлшегіш колбаға құйып белгісіне дейін сумен жеткізіп сұйылтады (В ерітінді). (0,0003%) 1 мл ерітіндіде 0,003 мг үш валентті темір ионы бар. В ерітіндісі дайындалған кұнге ғана жарамды.
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: 2. Цинк тұздарына сынама жүргізу
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: фильтрлеу қағазы, пробиркалар мен штатив, реактивтер мен капельницалары бар штатив; 100 мл колбалар, сыйымдылығы 100 мл химиялық стакандар, бюреткалар, пипеткалар, пробиркалы воронкалар, құрғатқыш шкафта, шыны таяқшалар, реактивтер ерітінділері: ZnSO4, ZnO, HNO3, K4Fe(CN)6∙3H2O, эталон ерітінділері.
Жұмысты орындау:
Концентрациясына байланысты цинк тұздарың ерітінділері K4Fe(CN)6∙3H2O‑мен сұйытылған қышқылдарда жоғалмайтын ақ тұнба немесе лайлылық береді.
Реакция сезімталдығы – 1 мл ерітіндіде 0,001 мг цинк ионы, осы реакцияды анық лайлылық беретін (0,0005%) 1 мл ерітіндіде 0,005 мг цинк ионы бар.
Анықтауды келесі әдіспен жүргізеді: 10 мл концентрациясы белгілі, егер қажет болса, нейтралды реакцияға дейін тұз қышқылымен немесе аммиак ерітіндісімен жеткізілген ерітіндіге 2 мл тұз қышқылын, 5 тамшы K4Fe(CN)6∙3H2O қосып араластырады, 10 минут өткен соң құрамында 10 мл 0,0005%-тік цинк ионы бар ерітінді және сынамалық ерітіндіге қосқан реактивтері бар эталонмен салыстырады. Сынамалық ерітіндідегі пайда болған лайлылық эталондікінен аспауы керек.
Сыналатын ерітіндіде нефелометрлік салыстырма жасауға бөгет болатын көк түс пайда болса, онда темірді бөліп алу керек. Ол үшін қайнағанға дейін қыздырылған сынама ерітіндісіне аммиак ерітіндісін иісі бар болғанша қосады, сосын қоспаны фильтрлейді. Қажетті бөлігіне цинкті анықтайды.
Цинк ионының эталонын былай дайындайды: 0,625 г цинк оксидін тұрақты массаға жеткенге шейін кептіреді. 10 мл азот қышқылында ерітеді. 500 мл-лік өшегіш колбаға құйып белгісіне дейін су құяды. (А ерітіндісі).
1 мл А ерітіндісінен алып 4 тамшы азот қышқылын қосады 200 мл-ге дейін сумен сұйылтады. (Б ерітіндісі). (0,0005%) 1 мл ерітіндіде 0,005 мг цинк ионы бар.
Тәжірибе нәтижелерін өңдеу
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС № 6 Ауыр металдартұздарының сапалық және сандық анализі
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: Ауыр металдар тұздарына сынама жүргізу
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: фильтрлеу қағазы, пробиркалар мен штатив, реактивтер мен капельницалары бар штатив; 100 мл колбалар, сыйымдылығы 100 мл химиялық стакандар, бюреткалар, пипеткалар, пробиркалы воронкалар, құрғатқыш шкафта, шыны таяқшалар, реактивтер ерітінділері: PbSO4, СН3СООН, H2SO4, эталон ерітінділері.
Ауыр металдарға свинец және оның тұздары жатады. Концентрациясына байланысты қорғасын тұздарының ерітіндісі сульфид ерітінділермен қара тұнба немесе түс береді.
0,0005 мг свинец ионы –1 мл ерітіндіде (0,0005%) осы реакцияда бақылаумен 6-8 см көрінетін түс береді.
Анықтауды келесі әдіспен жүргізеді: 10 мл концентрациясы белгілі, егер қажет болса, нейтралды реакцияға немесе әлсіз қышқылдық реакцияға дейін сірке қышқылымен немесе едкий натрий ерітіндісімен жеткізілген ерітіндіге 1 мл сұйытылған сірке қышқылын, 1-2 тамшы натрий сульфидін қосып араластырамыз, 1 минут өткен соң құрамында 10 мл 0,00005%-тік свинец ионы және сынамалық ерітіндіге қосқан реактивтері бар эталонмен салыстырады. Түстердің өзгеруін пробирко осьтерінің димаметрлері 1,5 см а0 сызықта болуымен бақылауды. Сынамалық ерітіндідегі пайда болған түс эталондікінен аспауы керек. 0,05% және одан да жоғары темір иондары болса, сынаманы темірді бөліп алғаннан соң ғана жүргізеді. Көбінесе ауыр металдарды органикалық заттардың зольді қалдықтарынан анықтайды. Зольді қоспа органикалық заттарды күкірт қышқылы қатысында жағады, сеткада қыздыру арқылы 1 мл қанық аммоний ацетатын, нейтралданған натрий гидроксидін қосымшаға сәйкес қосады. Сосын 4 мл су қосамыз сірке қышқылымен дұрыстап, сосын ыстық сумен шайылған аз диаметрлі зольсіз фильтр арқылы фильтрлейді. Тигель мен фильтрді 5 мл сумен сол пробуркаға шаяды. Алынған ерітіндімен жоғарыда көрсетілгендей әдіспен ауыр металдарды анықтайды.
Эталон дайындау үшін тигельге жағу алғандай күкірт қышқылын қосады, ары қарай сынама ерітіндісі сияқты жасай береді, бирақ тигель мен фильтрді шаю үшін 4 мл су қосады, содан кейін фильтратқа 1 мл Б эталонды ерітіндісін қосады.
Қосымша 1. Аммоний ацетатының қанық ерітіндісін келесі әдіспен нейтралдайды: 30% натрий гидроксидін фенолфталеин бойынша қызғылт түске жеткенге шейін қосады. 2. Зольді қалдықтан ауыр металдарды анықтау барысында темір тұздары бөгет болмайды.
свинец ионының эталонын былай дайындайды: 0,915 г жаңа қайтакристалданған свинец ацетатын 1 л-лік өлшегіш колбада суда ерітеді, 1 мл сұйытылған сірке қышқылын қосып белгісіне дейін сумен жеткізеді. (А ерітіндісі). тұрақты массаға жеткенге шейін кептіреді. 10 мл азот қышқылында ерітеді. 500 мл-лік өшегіш колбаға құйып құяды.
1 мл А ерітіндісінен алып 100 мл-ге дейін сумен сұйылтады. (Б ерітіндісі).
1 мл Б ерітіндісін алып 10 мл-ға дейін белгісіне дейін жеткізеді. (0,0005%) 1 мл ерітіндіде 0,005 мг свинец ионы бар.
Б және В ерітінділері дайындалған күні ғана жарамды
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС № 7. Мышьякты сынау. 1 әдіс, 2 әдіс

Ж ұ м ы с м а қ с а т ы:
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р:
Жұмысты орындау:

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №8 Затты зерттейтін объектіден су буымен айдау әдісі арқылы бөлу
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: Су буымен айдау арқылы улы заттарды бөлу және сынау
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: Бутұзушы, зерттейтін заты бар колба (су банясында), салқындатқыш.
Жұмысты орындау:
Химия-токсикологиялық анализде маңызды токсикалық заттарды негізгі топтарға бөлу зерттейтін объектіден бөліп алуына негіделген. Маңызды түрде зерттеуге жататын заттарды бірі болып ұшқыш улы заттар табылады, немесе дистилляция арқылы бөліп алуға мүмкіндігі бар заттар. Осы топқа кіретін заттар химиялық табиғаты бойынша әртүрлі болады.
Су буымен дистилляцияны арнайы аспапта жүргізеді, ол мынадай бөлімдерінен тұрады: бутұзушы, зерттейтін заты бар колба (су банясында), салқындатқыш. Шығып жатқан дистиллят тамшысын байқап отыру үшін дистилляцияны баяу жүргізеді. 2-3 дистиллят жинайды. Біріншісін 1-3 мл мөлшерінде жеңіл ұшқыш көгерткіш қышқылды ұстау, оны ұшпайтын натрий цианид қосылысына айналдыру үшін 5% гидроксид натрий бар ыдысқа жинайды. Осы кезде HCN ұшып кетпес үшін мұздатқыштың алонжысы NaOH ерітіндісіне батырлып тұруы керек. Барлық бірінші дистиллятты көгерткіш қышқылды анықтау үшін қолданады.
Екінші (және үшінші) дистиллятты мөлшері 20-30 мл бос, таза ыдысқа жинайды, одан қалған барлық ұшқыш улы заттар тобының заттарын анықтайды. Әдетте сапалық анықтауды жүргізу үшін 2-3 айдау жеткілікті болады. Осындай зерттеулерде мынадай белгілерге де: объекті иісі, дистилляттың иісі мен түсі, яғни мөлдір немесе лайлы, ыдыстың төмен жағында жиналған тамшыға, бетінде майлы қабықша түзілуіне және оның да иісіне назар аударған дұрыс болады.
Көгерткіш қышқылды анықтау.
Көгерткіш қышқыл түссіз, жылжымалы миндаль иісі бар сұйықтық, қайнау температурасы 25,65°С, суда және басқа органикалық (спирт, эфир, ароматтық көмірсулар, төртхлорлы көміртек) еріткіштерде жақсы ериді, жоғары улы зат, ұнтағы мен ерітіндісі теріге астан-кестен болуға береді.
Сапалық анықтау.
1. Берлин лазурьнің түзілу реакциясы:

Көк түсті тұнба пайда болуы көгерткіш қышқылының болуына нұсқайды.
2. Темір роданидінің түзілу реакциясы:

Қып-қызыл түстің пайда болуы ерітіндіде цианид қосылысының болуына нұсқайды. Диэтил эфирін қосқан кезде бояу эфир боліміне кетеді.

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №9 Сынап және қорғасын қосылыстарының сапалық және сандық анализі
Ж ұ м ы с м а қ с а т ы: Колориметриялық әдіс арқылы сынап және қорғасынды сынау
Р е а к т и в т е р мен қ ұ р а л д а р: Колориметр зертханалық, Cu2[HgI4] суспензиясы, мыс иодиді, хлороформдағы дитизон0,001 %-ік, 2н күкірт қышқылы, сұйылтылған (190 мл дистилденген суға 10 мл 25 %-тік аммиактан қосады) аммиак ерітіндісі, жаңа дайындаған хлороформ, санаптың стандартты ерітіндісі (1000 мл-к колбаға 0,1080 грамм (ІІ) сынап оксидін енгізеді, оған 10 мл су және 1н 1мл конц азот қышқылын қосады, кейін сынап оксиді еріген соң колба белгісіне дейін дистелденген су құйяды, сонда Т= 100мкг1мл).
Жұмысты орындау:
Химия-токсикологиялық анализде сынап пен қорғасынды анықтау үшін мыс иодидімен әрекеттесетін реакцияға негізделген визуальді колориметриялық әдісті қолданады. Осы әдіс қышқылды ортада Cu2[HgI4] суспензиясының интенсивті боялған түсін салыстыру арқылы сынауға алынған зерттелетін заттардың бояуларын салыстыруға негізделген. Заттардың оптикалық тығыздықтарын фотоэлектроколориметр немесе спектрофотометр көмегімен табады. Сынап, қорғасын иондарын фотоэлектроколориметр анықтау тек бір орнын ауыстыру арқылы табуға мүмкіндік береді. Анықтаудан кейін калибровкалы график с = f(D) тұрғызып сынама мөлшерін табады.
Калибровкалы графикті тұрғызу үшін стандартты ерітінділердің әртүрлі (0,05; 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,0; 1,1 мл) мөлшерін алып, оған 3мл хлороформдағы дитизон ерітіндісін құйып тығыздығын аспап арқылы өлшейді. Алынған нәтижелері бойынша калибровкалы график тұрғызады. Жарық сіңірілу Бер заңына бағынады.
Калибровкалы графиктен алынған мәлімет бойынша формула

арқылы сынап және қорғасын құрамын табады.
мұнда, Х- 100г алынған заттағы сынап немесе қорғасын мөлшері, мкг; А-калибровкалы график арқылы табылған сынап және қорғасын сандары; Б-деструктат мөлшері, мл; В - жалпы деструктат мөлшері,мл; Г- алынған сынама мөлшері, г.

Бейорганикалық заттар және улар анализі пәні бойынша зертханалық жұмыстарға ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР Лебаева Ж.Т.
Семей: 2011. - 20 б