Analysemethoden
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Methoden zur AnalyseLösungsmittelZuerst versucht man die Substanz in Wasser, dann in verdünnter oder konzentrierter HCl zu lösen. Löst sich die Substanz nicht oder nur teilweise in HCl, nehme man nacheinander verdünnte und konzentrierte HNO3 und schließlich Königswasser (HNO3 + 3HCl ® 2H2O + NOCl + Cl2) . HNO3 ist nach dem Lösen möglichst durch Eindampfen mit HCl zu entfernen. Bleibt ein schwerlöslicher Rückstand zurück, ist dieser aufzuschließen. Aufschlussverfahren (S.530ff)Soda-Pottasche-Aufschluss Substanz mit 4-6facher Menge zu gleichen Teilen Na2CO3 und K2CO3, Gemisch auf Magnesiarinne erhitzen bis es flüssig ist, danach kann man es lösen. Anionische Bestandteile werden in wasserlösliche Form, Sulfate in säurelösliche Carbonate überführt. Folgende Umsetzungen können je nach Analysesubstanz ablaufen. BaSO4 + Na2CO3 = BaCO3 + Na2SO4 Al2O3 + Na2CO3 = 2NaAlO2 + CO2 CaAl2Si2O8 + 5Na2CO3 = 2Na4SiO4 + CaCO3 + 2NaAlO2 + 4CO2 2 AgBr + Na2CO3 = Ag2CO3 + 2NaBr 2 Ag2CO3 ® 4 Ag + 2CO2 + O2 Saurer Aufschluss Substanz mit der sechsfachen Menge KHSO4 verreiben und in einem Nickel- oder Platintiegel bei möglichst niedriger Temperatur schmelzen. Ist die Reaktion beendet, allmählich auf Rotglut erhitzen. Wenn die Schmelze klar geworden ist, in verdünnter H2SO4 lösen und abfiltrieren. Vor allem schwerlösliche Metalloxide werden durch dieses Aufschlussverfahren in leichtlösliche Form gebracht. Folgende Umsetzung ist beispielsweise möglich: Fe2O3 + 6KHSO4 ® Fe2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O
Oxidationsschmelze
Substanz wird feinst gepulvert mit der dreifachen Menge einer Mischung aus K2CO3 und NaNO3 im Porzellantiegel vorsichtig verschmolzen. Oxidierbare schwerlösliche Verbindungen können mit Hilfe der Oxidationsschmelze aufgeschlossen werden: 2FeCr2O4 + 4K2CO3 + 7NaNO3 ® Fe2O3 + 4K2CrO4 + 7NaNO2 + 4CO2 Freiberger Aufschluss Die Substanz wird in einem Porzellantiegel mit der sechsfachen Menge eines Gemisches aus gleichen Teilen Schwefel und wasserfreiem Na2CO3 geschmolzen. Schwerlösliche Elemente, die Thiosalze bilden, lassen sich in ihre lösliche Form bringen: 2 SnO2 + 2Na2CO3 + 9S ® 2Na2SnS3 + 3SO2 + 2CO2 Anionennachweise (S.588ff, Tabellen S.597ff)Sodaauszug Für den Sodaauszug fein gepulverte Analysensubstanz mit der 2-3fachen Menge Soda Na2CO3 in Wasser aufschlämmen und 10 Minuten kochen. Rückstand abtrennen, im Filtrat nach Ansäuern mit entsprechender Säure auf Anionen prüfen. Folgende Reaktionen sind bei alleiniger Anwesenheit dieser Anionen spezifisch.
Erhitzen im Glühröhrchen
Verhalten gegenüber verdünnter H2SO4 Man behandle zunächst in der Kälte, dann in der Wärme und beobachte das sich entwickelnde Gas:
Verhalten gegenüber konzentrierter H2SO4 Wenn die Substanz nicht bereits mit verdünnter H2SO4 reagiert hat, so sei man mit dem Zusatz von konzentrierter H2SO4 vorsichtig, da eventuell zu heftige Reaktion eintritt. Man gibt dann erst verdünnte H2SO4 und nach Beendigung der Gasentwicklung konzentrierte H2SO4 hinzu.
Ansäuern einer Probe des Sodaauszugs mit HCl Niederschläge von amphoteren Oxidhydraten oder Hydroxiden auftreten, die bei Erhöhung der H+-Ionenkonzentration wieder verschwinden. Wolframat und Silicat bilden bleibende Niederschläge. Auch Sulfide (aus Thiosalzen) können und Schwefel aus Thiosulfat kann ausfallen. Versetzen des durch HNO3 angesäuerten Sodaauszugs mit AgNO3 Weißer Niederschlag: Cl-, ClO-, BrO3-, IO3-, CN-, SCN-, [Fe(CN)6]4- Schwach gelblicher Niederschlag: Br- Gelblicher Niederschlag: I- Orangeroter Niederschlag: [Fe(CN)6]3- Hat man nicht zu stark angesäuert, können noch folgende in konz. HNO3 lösliche Verbindungen ausfallen: schwarzes Ag2S (von S2- oder S2O32-) rotes Ag2CrO4 und weißes Ag2SO3 Auch AgCN löst sich merklich in konz. HNO3, AgBrO3 ist in Wasser etwas löslich und neigt zur Übersättigung. Den Niederschlag abzentrifugieren, auswaschen und mit NH3 behandeln. Es lösen sich: AgCl, AgBr, AgBrO3, AgIO3, AgCN, AgSCN, Ag2CrO4, Ag3[Fe(CN)6] und AgSO3. In verdünnter KCN lösen sich AgI und Ag4[Fe(CN)6] sind löslich, Ag2S dagegen nicht. Versetzen des durch CH3COOH angesäuerten Sodaauszugs mit CaCl2 Weißer Niederschlag in Gegenwart von: SO32-, MoO42-, WO42-, PO43-, P2O74-, PO3-, VO43-, B4O72-, C2O42-, C4H4O62-, F-, [Fe(CN)6]4- und SO42- (in höherer Konzentration) Versetzen des durch HCl angesäuerten Sodaauszugs mit BaCl2 Weißer Niederschlag in Gegenwart von: SO42-, [SiF6]2- und evtl. F- Prüfung auf oxidierende Substanzen mit HI Eine mit HCl angesäuerte Probe des Sodaauszugs wird mit KI und Stärkelösung versetzen. Blaufärbung tritt auf bei: ClO-, [Fe(CN)6]3-, CrO42-. AsO43- (schwach), NO2-, S2O82-, ClO3-, BrO3-, IO3-, MnO4- und H2O2; in stark saurer Lösung auch NO3- und schließlich auch Cu2+ und Fe3+. Prüfung auf reduzierende Substanzen mit I2 Ein Reduktionsmittel wird durch Entfärbung angezeigt, wenn man die Iodlösung tropfenweise zum mit HCl angesäuerten Sodaauszug gibt. Entfärbung tritt ein bei: S2-, SO32-, S2O32-, AsO33-, N2H4, NH2OH; schwächere Reaktion tritt bei CN-, SCN-, [Fe(CN)6]4- auf. Prüfung auf reduzierende Substanzen mit KMnO4 In der Wärme können bei tropfenweiser Zugabe von KMnO4-Lösung zum schwefelsauren Sodaauzug durch Entfärbung folgende Ionen nachgewiesen werden: Br-, I-, [Fe(CN)6]4-, SCN-, S2-, SO32-, S2O32-, C2O42-, NO2-, S2O82- (in der Wärme), C4H4O62- (in der Wärme), AsO33-, H2O2. Beilstein-Probe zum Nachweis von Halogenverbindungen Möchte man die Subtanz auf das Vorhandensein von Halogenen prüfen, gebe man die Substanz mit elementarem Kupfer auf eine Magnesiarinne und halte sie in die Flamme. Eine charakteristische grüne Flamme zeigt Kupfer an. |