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阳离子的鉴定方法
来源:互联网 作者:未知 发布时间:2006-08-14
阳离子 鉴定方法 条件与干扰 灵敏度
捡出限量 最低浓度
Na+
1.取2滴Na+试液,加8滴醋酸铀酰试剂 :UO2(Ac)2+Zn(Ac)2+HAc,放置数分钟,用玻璃棒摩擦器壁,淡黄色的晶状沉淀出现,示有Na+
3UO22++Zn2++Na++9Ac+9H2O=3UO2(Ac)2·Zn(Ac)2·NaAc·9H2O
1.在中性或醋酸酸性溶液中进行,强酸强碱均能使试剂分解。需加入大量试剂,用玻璃棒摩擦器壁

2.大量K+存在时,可能生成
KAc·UO2(Ac)2 的针状结晶。如试液中有大量K+时用水冲稀3倍后试验。 Ag+、Hg2+、Sb3+有干扰, PO43、AsO43能使试剂分解,应预先除去  
12.5μg 250μg·g1 (250ppm)
2.Na+试液与等体积的0.1mol·L-1KSb(OH)6试液混合,用玻璃棒摩擦器壁,放置后产生白色晶形沉淀示有Na+ : Na++Sb(OH)6= NaSb(OH)6↓  Na+浓度大时,立即有沉淀生成,浓度小时因生成过饱和溶液,很久以后(几小时,甚至过夜)才有结晶附在器壁  
1. 在中性或弱碱性溶液中进行,因酸能分解试剂

2. 低温进行,因沉淀的溶解度随温度的升高而加剧

3. 除碱金属以外的金属离子也能与试剂形成沉淀,需预先除去
   
K+
1.取2滴K+试液,加3滴六硝基合钴酸钠(Na3[Co(NO2)6])溶液,放置片刻,黄色的K2Na[Co(NO2)6]沉淀析出,示有K+
2K++Na++[Co(NO2)6]3=K2Na[Co(NO2)6]↓
1. 中性微酸性溶液中进行,因酸碱都能分解试剂中的[Co(NO2)6]3-

2. NH4+与试剂生成橙色沉淀(NH4)2Na[Co(NO2)6]而干扰,但在沸水中加热1~2分钟后(NH4)2Na[Co(NO2)6]完全分解,K2Na[Co(NO2)6]无变化,故可在NH4+浓度大于K+浓度100倍时,鉴定K+
4μg 80μg·g1 (80ppm)
2.取2滴K+试液,加2~3滴0.1mol·L-1四苯硼酸钠Na[B(C6H5)4]溶液,生成白色沉淀示有K+
K++[B(C6H5)4]- = K[B(C6H5)4]↓
1. 在碱性中性或稀酸溶液中进行

2. NH4+有类似的反应而干扰,Ag+、Hg2+的影响可加NaCN消除,当PH=5,若有EDTA存在时,其他阳离子不干扰。
0.5μg 10μg·g1 (10ppm)
NH4+  
1. 气室法 :用干燥、洁净的表面皿两块(一大、一小),在大的一块表面皿中心放3滴NH4+试液,再加3滴6mol·L-1 NaOH溶液,混合均匀。在小的一块表面皿中心黏附一小条潮湿的酚酞试纸,盖在大的表面皿上做成气室。将此气室放在水浴上微热2min,酚酞试纸变红,示有NH4+  
这是NH4+的特征反应 0.05μg 1μg·g1 (1ppm)
2.取1滴NH4+试液,放在白滴板的圆孔中,加2滴奈氏试剂(K2HgI4的NaOH溶液),生成红棕色沉淀,示有NH4+

或   NH4++OH-=NH3+H2O
    
    NH4+浓度低时,没有沉淀产生,但溶液呈黄色或棕色
1 Fe3+、Co2+、Ni2+、Ag+、Cr3+等存在时,与试剂中的NaOH生成有色沉淀而干扰,必须预先除去

2.大量S2-的存在,使[HgI4]2-分解析出HgS↓。大量I-存在使反应向左进行,沉淀溶解
0.05μg 1μg·g1 (1ppm)
Mg2+
1.取2滴Mg2+试液,加2滴2mol·L-1NaOH溶液,1滴
镁试剂(Ⅰ),沉淀呈天蓝色,示有Mg2+ 。对硝基苯偶氮苯二酚
俗称镁试剂(Ⅰ),在碱性环境下呈红色或红紫色,被Mg(OH)2吸附后则呈天蓝色。
1. 反应必须在碱性溶液中进行,如[NH4+]过大,由于它降低了[OH-]。因而妨碍Mg2+的捡出,故在鉴定前需加碱煮沸,以除去大量的NH4+

2. Ag+、Hg22+、Hg2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Mn2+、Cr3+、Fe3+及大量Ca2+干扰反应,应预先除去
0.5μg 10μg·g1 (10ppm)
2.取4滴Mg2+试液,加2滴6mol·L-1氨水,2滴2mol·L-1
(NH42HPO4溶液,摩擦试管内壁,生成白色晶形
MgNH4PO4·6H2O沉淀,示有Mg2+
    Mg2++HPO42-+NH3·H2O+ 5H2O=MgNH4PO4·6H2O↓
1. 反应需在氨缓冲溶液中进行,要有高浓度的PO43-和足够量的NH4+

2. 反应的选择性较差,除本组外,其他组很多离子都可能产生干扰
30μg 10μg·g1 (10ppm)
Ca2+
1.取2滴Ca2+试液,滴加饱和(NH42C2O4溶液,有白色的CaC2O4沉淀形成,示有Ca2+
1. 反应在HAc酸性、中性、碱性中进行

2. Mg2+、Sr2+、Ba2+有干扰,但MgC2O4溶于醋酸,CaC2O4不溶,Sr2+、Ba2+在鉴定前应除去
1μg 40μg·g1 (40ppm)
2.取1~2滴Ca2+试液于一滤纸片上,加1滴6mol·L-1NaOH,1滴GBHA。若有Ca2+存在时,有红色斑点产生,加2滴Na2CO3溶液不褪,示有Ca2+
    乙二醛双缩[2-羟基苯胺]简称GBHA,与Ca2+在PH=12~12.6的溶液中生成红色螯合物沉淀 :
1. Ba2+、Sr2+在相同条件下生成橙色、红色沉淀,但加入Na2CO3后,形成碳酸盐沉淀,螯合物颜色变浅,而钙的螯合物颜色基本不变

2. Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+、Mn2+、UO22+等也与试剂生成有色螯合物而干扰,当用氯仿萃取时,只有Cd2+的产物和Ca2+的产物一起被萃取
0.05μg 1μg·g1 (1ppm)
Ba2+
1.取2滴Ba2+试液,加1滴0.1mol·L-1K2CrO4溶液,有BaCrO4黄色沉淀生成,示有Ba2+
在HAc-NH4Ac缓冲溶液中进行反应 3.5μg 70μg·g1 (70ppm)
Al3+
1.取1滴Al3+试液,加2~3滴水,加2滴3mol·L-1NH4Ac,2滴铝试剂,搅拌,微热片刻,加6mol·L-1氨水至碱性,红色沉淀不消失,示有Al3+
1. 在HAc-NH4Ac的缓冲溶液中进行

2. Cr3+、Fe3+、Bi3+、Cu2+、Ca2+等离子在HAc缓冲溶液中也能与铝试剂生成红色化合物而干扰,但加入氨水碱化后,Cr3+、Cu2+的化合物即分解,加入(NH4)2CO3,可使Ca2+的化合物生成CaCO3而分解,Fe3+、Bi3+(包括Cu2+)可预先加NaOH形成沉淀而分离
0.1μg 2μg·g1 (2ppm)
2.取1滴Al3+试液,加1mol·L-1NaOH溶液,使Al3+以AlO2-的形式存在,加1滴茜素磺酸钠溶液(茜素S),滴加HAc,直至紫色刚刚消失,过量1滴则有红色沉淀生成,示有Al3+。或取1滴Al3+试液于滤纸上,加1滴茜素磺酸钠,用浓氨水熏至出现桃红色斑,此时立即离开氨瓶。如氨熏时间长,则显茜素S的紫色,可在石棉网上,用手拿滤纸烤一下,则紫色褪去,现出红色 :
1. 茜素磺酸钠在氨性或碱性溶液中为紫色,在醋酸溶液中为黄色,在pH=5~5.5介质中与Al3+生成红色沉淀

2. Fe3+,Cr3+,Mn2+及大量Cu2+有干扰,用K4[Fe(CN)6]在纸上分离,由于干扰离子沉淀为难溶亚铁氰酸盐留在斑点的中心,Al3+不被沉淀,扩散到水渍区,分离干扰离子后,于水渍区用茜素磺酸钠鉴定Al3+
0.15mg 3mg·g-1 (3ppm)
Cr3+
1.取3滴Cr3+试液,加6mol·L-1NaOH溶液直到生成的沉淀溶解,搅动后加4滴3%的H2O2,水浴加热,溶液颜色由绿变黄,继续加热直至剩余的H2O2分解完,冷却,加6mol·L-1HAc酸化,加2滴0.1mol·L-1Pb(NO3)2溶液,生成黄色PbCrO4沉淀,示有Cr3+
       Cr3+ + 4OH- == CrO2- + 2H2O
       2CrO2- + 3H2O2 + 2OH- == 2CrO42- + 4H2O
       Pb2+ + CrO42-== PbCrO4
1. 在强碱性介质中,H2O2将Cr3+氧化为CrO42-

2. 形成PbCrO4的反应必须在弱酸性(HAc)溶液中进行
   
2.按1法将Cr3+氧化成CrO42-,用2mol·L-1H2SO4酸化溶液至pH=2~3,加入0.5mL戊醇、0.5mL3%H2O2,振荡,有机层显蓝色,示有Cr3+ :       
Cr2O72- + 4H2O2 +2H+ == 2H2CrO6 + 3H2O
1. pH<1,蓝色的H2CrO6分解

2. H2CrO6在水中不稳定,故用戊醇萃取,并在冷溶液中进行,其他离子无干扰
2.5mg 50mg·g-1 (50ppm)
Fe3+
1.取1滴Fe3+试液放在白滴板上,加l滴K4[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,示有Fe3+
1.K4[Fe(CN)6]不溶于强酸,但被强碱分解生成氢氧化物,故反应在酸性溶液中进行。

2.其他阳离子与试剂生成的有色化合物的颜色不及Fe3+的鲜明,故可在其他离子存在时鉴定Fe3+,如大量存在Cu2+、Co2+、Ni2+等离子,也有干扰,分离后再作鉴定。
0.05mg 1mg·g-1 (1ppm)
2.取l滴Fe3+试液,加1滴0.5mol·L-1NH4SCN溶液,形成红色溶液示有Fe3+
1.在酸性溶液中进行,但不能用HNO3

2.F-、H3PO4、H2C2O4、酒石酸、柠檬酸以及含有a - 或b -羟基的有机酸都能与Fe3+形成稳定的配合物而干扰。溶液中若有大量汞盐,由于形成
[Hg(SCN)4]2-而干扰,钴、镍、铬和铜盐因离子有色,或因与SCN-的反应产物的颜色而降低检出Fe3+的灵敏度。
0.25mg 5mg·g-1 (5ppm)
Fe2+
1.取l滴Fe2+试液在白滴板上,加l滴K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀,示有Fe2+
1.本法灵敏度、选择性都很高,仅在大量重金属离子存在而[Fe2+]很低时,现象不明显;

2反应在酸性溶液中进行。
0.1mg 2mg·g-1 (2ppm)
2.取l滴Fe2+试液,加几滴2.5g·L-1的邻菲罗琳溶液,生成桔红色的溶液,示有Fe2+
1.中性或微酸性溶液中进行;

2.Fe3+生成微橙黄色,不干扰,但在Fe3+、Co2+同时存在时不适用。10倍量的Cu2+、40倍量的Co2+、140倍量的C2O42-、6倍量的CN-干扰反应;

3.此法比1法选择性高;

4.如用1滴NaHSO3先将Fe3+还原,即可用此法检出Fe3+
0.025mg 0.5mg·g-1 (0.5ppm)
Mn2+
取l滴Mn2+试液,加10滴水,5滴2mol·L-1HNO3溶液,然后加固体NaBiO3,搅拌,水浴加热,形成紫色溶液,示有Mn2+
1. 在HNO3或H2SO4酸性溶液中进行;

2.本组其他离子无干扰;

3.还原剂(Cl-、Br-、I-、H2O2等)有干扰。
0.8mg 16mg·g-1 (16ppm)
Zn2+
1.取2滴Zn2+试液,用2mol·L-l HAc酸化,加等体积
(NH4)2Hg(SCN)4溶液,摩擦器壁,生成白色沉淀,示有Zn2+ :              Zn2+ + Hg(SCN)42 == ZnHg(SCN)4
     或在极稀的CuSO4溶液(<0.2g·L-1)中,加(NH4)2Hg(SCN)4溶液,加Zn2+试液,摩擦器壁,若迅速得到紫色混晶,示有Zn2+
    
也可用极稀的CoCl2(<0.2g·L-1)溶液代替Cu2+溶液,则得蓝色混晶。
1.在中性或微酸性溶液中进行;

2.Cu2+形成CuHg(SCN)4黄绿色沉淀,少量Cu2+存在时,形成铜锌紫色混晶更有利于观察;

3.少量Co2+存在时,形成钴锌蓝色混晶,有利于观察;

4.Cu2+、Co2+含且大时干扰,Fe3+有干扰。
形成铜锌混晶时0.5mg 10mg·g-1 (10ppm)
2.取2滴Zn2+试液,调节溶液的pH=l0,加4滴TAA,加热,生成白色沉淀,沉淀不溶于HAc,溶于HCl,示 有Zn2+
铜锡组、银组离子应预先分离,本组其它离子也需分离。    
Co2+
1.取1~2滴Co2+试液,加饱和NH4SCN溶液,加5~6滴戊醇溶液,振荡,静置,有机层呈蓝绿色,示有Co2+
1.配合物在水中解离度大,故用浓NH4SCN溶液,并用有机溶剂萃取,增加它的稳定性;

2.Fe3+有干扰,加NaF掩蔽。大量Cu2+也干扰。大量Ni2+存在时溶液呈浅蓝色,干扰反应。
0.5mg 10mg·g-1 (10ppm)
2.取1滴Co2+试液在白滴板上,加l滴钴试剂,有红褐色沉淀生成,示有Co2+。        钴试剂为a-亚硝基-b-萘酚,有互变异构体,与Co2+形成螯合物,        Co2+转变为Co3+是由于试剂本身起着氧化剂的作用,也可能发生空气氧化。
1.中性或弱酸性溶液中进行,沉淀不溶于强酸;

2.试剂须新鲜配制;

3.Fe3+与试剂生成棕黑色沉淀,溶于强酸,它的干扰也可加Na2HPO4掩蔽,Cu2+、Hg2+及其他金属干扰。
0.15mg 10mg·g-1 (10ppm)
Ni2+
取l滴Ni2+试液放在白滴板上,加1滴6mol·L-l氨水,加1滴丁二酮肟,稍等片刻,在凹槽四周形成红色沉淀示有Ni2+
1.在氨性溶液中进行,但氨不宜太多。沉淀溶于酸、强碱,故合适的酸度pH=5~10;

2.Fe2+、Pd2+、Cu2+、Co2+、Fe3+、Cr3+、Mn2+等干扰,可事先把Fe2+氧化成Fe3+,加柠檬酸或酒石酸掩蔽Fe3+和其他离子。
0.15mg 3mg·g-1 (3ppm)
Cu2+
1.取l滴Cu2+试液,加1滴6mol·L-1HAc酸化,加l滴K4[Fe(CN)6]溶液,红棕色沉淀出现,示有Cu2+
       2Cu2+  +  [Fe(CN)6]4 = Cu2[Fe(CN)6]↓
1.在中性或弱酸性溶液中进行。如试液为强酸性,则用3mol·L-1NaAc调至弱酸性后进行。沉淀不溶于稀酸,溶于氨水,生成Cu(NH3)42+,与强碱生成
Cu(OH)2

2.Fe3+以及大量的Co2+、Ni2+会干扰。
0.02mg 0.4mg·g-1 (0.4ppm)
2.取2滴Cu2+试液,加吡啶(C5H5N)使溶液显碱性,首先生成
Cu(OH)2沉淀,后溶解得[Cu(C5H5N)2]2+的深蓝色溶液,加几滴
0.1mol·L1NH4SCN溶液,生成绿色沉淀,加0.5mL氯仿,振荡,得绿色溶液,示有Cu2+
       Cu2+ + 2SCN+2C5H5N =[Cu(C5H5N)2(SCN)2]↓
    250mg·g-1 (250ppm)
Pb2+
取2滴Pb2+试液,加2滴0.1mol·L1K2CrO4溶液,生成黄色沉淀,示有Pb2+
1.在HAc溶液中进行,沉淀溶于强酸,溶于碱则生成PbO22

2.Ba2+、Bi3+、Hg2+、Ag+等干扰
20mg 250mg·g-1 (250ppm)
Hg2+
1.取l滴Hg2+试液,加1 mol·L1KI溶液,使生成沉淀后又溶解,加2滴KI-Na2SO3溶液,2~3滴Cu2+溶 液,生成桔黄色沉淀,示有Hg2+ :      
      Hg2+ + 4I = HgI42  
      2Cu2+ + 4I = 2CuI↓+I2   
      2CuI+HgI42= Cu2HgI4 + 2I
反应生成的I2由Na2SO3除去。
1.Pd2+因有下面的反应而干扰 :        2CuI+Pd2+ = PdI2 + 2Cu+产生的PdI2使CuI变黑;

2.CuI是还原剂,须考虑到氧化剂的干扰(Ag+、Hg22+、Au3+、PtIV、Fe3+、CeIV等)。钼酸盐和钨酸盐与Cul反应生成低氧化物(钼蓝、钨蓝)而干扰。
0.05mg 1mg·g-1 (1ppm)
2.取2滴Hg2+试液,滴加0.5 mol·L1SnCl2溶液,出现白色沉淀,继续加过量SnCl2,不断搅拌,放置2~3min,出现灰色沉淀,示有Hg2+
1.凡与Cl能形成沉淀的阳离子应先除去;

2.能与SnCl2起反应的氧化剂应先除去;

3.这一反应同样适用于Sn2+的鉴定。
5mg 200mg·g-1 (200ppm)
SnIV   Sn2+
1.取2~3滴SnIV试液,加镁片2~3片,不断搅拌,待反应完全后加2滴6 mol·L1HCl,微热,此时SnIV还原为Sn2+,鉴定按2进行;
反应的特效注较好。 1mg 20mg·g-1 (20ppm)
2.取2滴Sn2+试液,加1滴0.1 mol·L1HgCl2溶液,生成白色沉淀,示有Sn2+
Ag+
取2滴Ag+试液,加2滴2 mol·L1HCl,搅动,水浴加热,离心分离。在沉淀上加4滴6 mol·L1氨水,微热,沉淀溶解,再加6 mol·L1HNO3酸化,白色沉淀重又出现,示有Ag+
  0.5mg 10mg·g-1 (10ppm)
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