IV. Талдау жолында кездесетін реакциялар

Алғашқы кезеңде ерітіндінің рН-ы анықталады, топ реагенті көмегімен І-ші және ІІ-ші аналитикалық топ аниондарының бар-жоғы анықталады, тотықтырғыш аниондар және тотықсыздандырғыш аниондардың бар-жоғы анықталады, газдың бөлінуіне сынама жүргізіледі. Екінші кезеңде талданатын ерітіндіден алынған сынамалардан бөлшектік әдіспен жеке аниондарды ашады.

І. Алғашқы байқау

8. Егер рН<2 болса, талданатын ерітіндіде S^2-; SO₃^2-; S₂O₃^2-; CO₃^2-; NO₂^- аниондары жоқ. Газ көпіршіктерінің бөлінуі байқалса болуы мүмкін: H₂S; SO₂; CO₂; NO₂. Бұл талданатын ерітіндіде S^2-; SO₃^2-; S₂O₃^2-; CO₃^2-; NO₂^- аниондарының бар екенін көрсетеді.

9. Егер рН 3-пен 4-тің аралығында болса, талданатын ерітіндіде тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш аниондар бірге болмайды.

10. Егер рН >7 болса, талданатын ерітіндіде барлық аниондардың болуы мүмкін.

11. ІІ-ші аналитикалық топ аниондарының бар-жоғына сынама. Бастапқы ерітінді (рН≈1) + HNO₃ + AgNO₃ → түстері әртүрлі күміс тұздары түзіледі (күмістің барлық тұздары нашар ериді, ерігіштігі жоғарысы тек AgBrO₃). Тұнбаның түзілмеуі талданатын ерітіндідеІІ-ші аналитикалық топ аниондарының жоқ екенін көрсетеді.

12. Тотықтырғыш аниондардың (AsO₄^3-, BrO₃^-, NO₂^-, NO₃^-) бар-жоғына сынама. Бастапқы ерітінді (рН≈1) + H₂SO₄ + KI → I₂ ерітіндінің қара-қоңырға боялуы тотықтырғыш аниондардың бар екенін көрсетеді.

13. Тотықсыздандырғыш аниондардың бар-жоғына сынама. Бастапқы ерітінді + I₂ → ерітінді түссізденсе тотықсыздандырғыш аниондардың (S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, AsO₃^3-) бар екенін көрсетеді.

14. Тотықсыздандырғыш аниондардың бар-жоғына KMnO₄ ерітіндісімен күкірт қышқылы қатысында сынама жүргізу. Бастапқы ерітінді (рН≈1) + H₂SO₄ + KMnO₄ → талданатын ерітіндіде S^2-, SO₃^2-, AsO₃^3-, NO₂^-, Cl^-, Br^-, I^-, C₂O₄^2-, CNS^- аниондарының бар болуынан калий перманганаты түссізденеді.

15. ІІІ-ші аналитикалық топ аниондарының бар-жоғына сынама.

а) + AgNO3 →	Егер тұнба түзілмесе NO2-, NO3-,CH3COO- аниондарының болуы мүмкін
Бастапқы ерітінді
б) + BaCl2 →

II. Бөлшектік талдау (бастапқы заттан алынған жеке сынамалармен жүргізіледі).

1. Карбонат-ионын CO₃^2- ашу: Тәжірибе газ жүретін түтікшелермен жалғасқан үш сынауықтан тұратын құралдың көмегімен жүргізіледі.

Егер ерітіндіде S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2- аниондары бар болса, онда олар KMnO₄ ерітіндісімен тотығып S⁰↓ және SO₄^2-, S₄O₆^2- иондарын түзеді, бұл иондар ары қарай CO₃^2- карбонат-ионын ашуға кедергі келтірмейді.

2. Сульфид-ионын S^2- ашу: Бастапқы ерітінді + HCl → H₂S↑ ((CH₃COO)₂Pb ерітіндісімен дымқылданған сүзгі қағазы PbS түзілгендіктен қараяды).

3. Тиоцианат-ионын SCN^- ашу:

а) Реакцияны жүргізуге I^- ионы кедергі келтіреді, егер I^- ионы жоқ болса, онда SCN^- ионын темірдің(ІІІ) тұздары реакциясымен ашады:

SCN^- + Fe³⁺ → [Fe(NCS)_n(H₂O)_6-n]^3-n – темірдің(III) тиоцианаты комплекстері түзіледі, ерітіндіні қызыл түске бояйды.

б) Егер талданатын ерітіндіде йодид-ионы бар болса, онда SCN^- ионын темірдің(ІІІ) тұздарымен ашуға кедергі келтіреді: 2Fe³⁺ + 2I^- → 2Fe²⁺ + I₂ – йодтың қара-қоңыр бояуы темірдің(III) тиоцианатты комплекстерінің бояуын көрсетпейді.

Сондықтан:

Зерттелетін ер. SCN-, I- + FeCl3 + CHCl3 → сілкиді

а) [Fe(NCS)n(H2O)6-n]3-n сулы қабаттың қызылға боялуы – бұл SCN- ионы. б) 2Fe3+ + 2I- → 2Fe2+ + I2 органикалық қабаттың күлгінге боялуы – бұл I- ионы.

4.Хлорид-ионын Cl^- ашу:

а) Егер ерітіндіде тиоцианат SCN^- және цианид CN^- иондары жоқ болса, хлорид-ионын Cl^- ашуға кедергі келтіретін басқа иондар болса, онда зерттелетін ерітіндіге + AgNO₃ → ↓AgCl, түзілген басқа да галогенидтер тұнбасымен бірге күміс хлориді тұнбасын сүзеді және қаныққан (NH₄)₂CO₃ ерітіндісінде ерітеді: AgCl + (NH₄)₂CO₃ → [Ag(NH₃)₂]Cl + CO₂ + H₂O

^{түссіз ерітінді}

Аммоний карбонатында тек күміс хлориді тұнбасы ғана ериді. Алынған ерітіндіні басқа галогенидтер тұнбасынан бөледі және хлорид-ионына сапалық реакция жүргізеді:

[Ag(NH₃)₂]Cl + HNO₃ → ↓AgCl + NH₄NO₃

б) Егер ерітіндіде тиоцианат SCN^- және цианид CN^- иондары бар болса, онда олар хлорид-ионын Cl^- ашуға кедергі келтіреді, бұл кезде де зерттелетін ерітіндіге күміс нитратын қосып, қаныққан (NH₄)₂CO₃ ерітіндісінде ерітеді. Сонымен, бастапқы ерітінді + AgNO₃ → ↓AgГ (AgCl, AgSCN, AgCN, AgBr және басқа да II аналитикалық топ аниондары тұнбаға түседі). Түзілген тұнбаларды бөледі және концентрлі NH₄OH ерітіндісінде ерітеді. NH₄OH қосқанда AgCl, AgSCN, AgCN тұнбалары және аздаған AgBr ериді. Алынған ерітіндіні қалған II аналитикалық топ аниондары тұнбасынан бөледі. Азот қышқылы ортасында аммиакатты комплексті қосылыстар бұзылады және тұнбаға күміс хлориді, күміс бромиді, күміс тиоцианаты, күміс цианиді түседі. Тұнбаны ерітіндіден бөліп фарфор табақшасына салады, концентрлі HNO₃ қосады және су моншасында қоспаны шамамен бір сағат қыздырады (сорғыш шкаф астында!). Ұзақ қыздыру барысында күміс тиоцианаты және күміс цианиді бұзылады: 6AgSCN + 16HNO₃ + 4H₂O → 3Ag₂SO₄ + 3(NH₄)₂SO₄ + 6CO₂ +16NO; AgCN^- + H⁺→ Ag⁺ + HCN. Тұнбада: AgCl, AgBr қалады. Тұнбаны жуып қаныққан (NH₄)₂CO₃ ерітіндісімен өңдейді. Ерітіндіге хлорид-ионы [Ag(NH₃)₂]Cl комплексі түрінде көшеді, тұнбада AgBr қалады, ерітіндіні тұнбадан бөледі және хлорид-ионына сапалық реакция жүргізеді: [Ag(NH₃)₂]Cl + HNO₃ → ↓AgCl + NH₄NO₃. Күміс бромиді тұнбасынан бромид-ионын ашады. Ол үшін AgBr тұнбасын сумен жуады және оған жаңа дайындалған хлор суын, сұйылтылған күкірт қышқылын және хлороформ (бромға экстрагент) қосады. Бромид-ионы хлор суынан бос бромға Br₂ дейін тотығады: 2Br^- + Cl₂ → Br₂ + 2Br^-. Бөлінген бром органикалық қабатқа ауысып, бұл қабатты сары-қоңыр түске бояйды.

5. Бромид және йодид – иондарын ашу: (егер S^2-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, AsO₃^3- тотықсыздандырғыштары жоқ болса). Зерттелетін ерітіндіге хлор суын, сұйылтылған күкірт қышқылын және хлороформ қосады. Бастапқыда йодид-ионы тотығады: 2I^- + Cl₂ → I₂ + 2Cl^-.

Йод органикалық қабатқа өтіп, оны күлгін түске бояйды. Хлор суын ары қарай қоса берсе, бөлінген бос йод тотығып, түссіз йодат-ионын түзеді: I₂^-+5Cl₂+6H₂O → 2HIO₃ +10HCl.

Органикалық қабаттың күлгін түсі жойылады. Бромид-ионы хлор суынан бос бромға дейін тотығады, түзілген бром хлороформ қабатын сары-қоңыр түске бояйды.

6. Бромат-ионын BrO₃^- ашу: Зерттелетін ерітіндіге калий бромидін, күкірт қышқылын қосады: BrO₃^- + 5Br^- + 6H⁺ → 2Br₂ + 3H₂O. Түзілген бромды бром буларының бөлінуінен және қосылған органикалық экстрагенттің (хлороформ) сары-қоңыр түске боялуынан анықтайды.

7. Нитрит-ионын NO₂^- ашу: Зерттелетін ерітіндіге (рН≈5) антипирин қосқанда ерітінді жасыл түске боялады, нитрозоантипирин түзіледі.

8. Нитрат-ионын NO₃^- ашу: Анықтауғанитрит-ионы кедергі келтіреді, ол үшін келесі реакцияны жүргізеді: NO₂^- + NH₄⁺ → N₂ + H₂O. Зерттелетін ерітіндіге аммоний хлоридін қосып қыздырады, бұл кезде нитрит-ионы бұзылады. Нитрит-ионын бөлгеннен кейін қалған ерітіндіні екіге бөледі және нитрат-ионына сапалық реакция жасайды:

a) + дифениламин + күкірт қышқылы → көк түс пайда болады

NO₃^-

б) + антипирин + әлсіз қышқыл орта → ақшыл-қызыл түс пайда болады

9. Борат және ацетат-иондарын ашу: Зерттелетін ерітіндіні отбақырашқа аударады, құрғағанша буландырады, концентрлі күкірт қышқылын қосады:

Ерітінді: CH3COO-; BO2- + H2SO4 (конц.) иісі (СH3COOН) араластыру

a) CH3COOC2H5 жағымды иісті эфир түзіледі б) B(C2H5O)3 борэтил эфирі түзіледі, жалынды жасыл түске бояйды

ІІІ. Жүйелік талдау

Катиондар қоспасын жүйелік талдаудағы сияқты аниондарда жүйелік талдау схемасы болмайды. Фармакопеялық талдауда, кез келген фармакопеялық талдауды алсақ та, аниондар қоспасы жүйелік талдау жолымен анықталмайды, аниондар үшін белгілі бір жүйелік талдау жоқ, аниондарды жеке аналитикалық реакциялармен ашады. Аниондар қоспасын жүйелік талдау үшін келесі ретпен операцияны орындайды: бастапқыда алғашқы байқау жүргізеді, содан кейін бөлшектік талдау, содан кейін топ реагенті көмегімен аниондарды топтарға бөледі.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

6.4. Иллюстративті материалдарД.И.Менделеевтің кестесі мен қышқыл,тұз және негіздердің суда ерігіштік кестесі, презентация.

6.5. Негізгі әдебиеттер:

Мемлекеттік тілде:

1. «Аналитикалық химия». Патсаев А.К., Жайлау С.Ж., Шыназбекова Ш.С.-Шымкент-2007.

2. Аналитикалық химия. Құлажанов Қ.С.-Алматы, 2004.

Орыс тілінде:

3. Аналитическая химия: практикум: учебное пособие/под ред.Харитонова Ю.Я., Григорьевой В.Ю.-М., 2002.-296.

4. Основы аналитической химии. Практическое руководство. Фадеева В.И., Шеховцова Т.Н., Золотова Ю.А.-М., Высшая школа,2001.

Қосымша:

1. Руководство к лабораторно-практическим занятиям по аналитической химии. Патсаев А.К., Шыназбекова Ш.С.-Шымент -2010.

2. Государственная фармакопея РК.-Алматы, «Жібек жолы», 2008.

3. Примеры и задачи по аналитической химии: учебное пособие. Харитонов Ю.Я., Григорьева В.Ю.-М.,2009.-304с.

4. Васильев В.П. Аналитическая химия.-М., Дрофа, 2002.

5. Золотова Ю.А. Основы аналитической химии. Задачи и вопросы.-М., Высшая школа, 2002.

6.6. Бақылау сұрақтары (кері байланыс)

6.1. Тақырыбы: №13. II -III аналитикалық топтар аниондарына тән реакция. Құрғақ тұздар қоспаларының анализі.

6.2. Мақсаты II -III аналитикалық топтар анионына тән реакциясымен таныстыру.

6.3. Дәріс тезисі

Дәріс жоспары:

Фармацевтикалық талдауда барлық үш аналитикалық топтың аниондарын ашу қажет емес. Дәрілік шикізаттар, дәрілік субстанциялар, дәрілік қалыптар талдауында мөлшерлерін қадағалау үшін кейбір аниондарды ғана ашуға тура келеді. Сондай-ақ фармакопеялық талдауда көбінесе хлоридтерді, сульфаттарды және т.б. санаулы аниондарды ашуға және анықтауға тура келеді. Аниондарды, негізінен, көбінесе бөлшектік әдіспен аналитикалық реакциялардың көмегімен немесе физика-химиялық әдістердің – оптикалық, хроматографиялық, электрохимиялық қөмегімен ашады. Катиондардағы сияқты, аниондарды талдаудың нақты бір жолы жоқ, әрбір жағдайда зерттелетін аниондар тобына байланысты талдаудың жеке жолдары ұсынылады.

Аниондар қоспасын талдау схемасы

Аниондардың аналитикалық топтары:

I-ші топ: SO₄^2-; SO₃^2-; S₂O₃^2-; C₂O₄^2-; CO₃^2-; B₄O₇^2- (BO₂^-); PO₄^3-; AsO₄^3-; AsO₃^3-; F^-

II-ші топ: Cl^-; Br^-; I^-; BrO₃^-; CN^-; SCN^-; S^2-

III-ші топ: NO₂^-; NO₃^-; CH₃COO^-

Аналитикалық топ аниондары қоспасын талдауда жүргізеді:

І. Алғашқы байқау

ІІ. Бөлшектік талдау

ІІІ. Жүйелік талдау