鐘云紅 邱春麗 張娜

摘要: 正確地掌握試劑的配制方法是保證定性分析實驗順利進行的前提。作者針對硫代乙酰胺代替硫化氫體系中的一些易變質(zhì)和難配制的試劑進行了系統(tǒng)的研究。主要涉及陽離子、陰離子、鹽溶液和有機試劑四個方面。所配制試劑在實訓(xùn)環(huán)節(jié)中均取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞: 分析化學(xué)定性分析試劑配制

分析化學(xué)包括定性、定量、儀器三部分,定性部分主要是討論常見無機離子的定性分析。常見離子的定性分析,是為了讓學(xué)生在掌握元素周期律的基礎(chǔ)上進一步熟悉常見離子的共性和個性,與無機化學(xué)結(jié)合緊密,是對無機化學(xué)知識的鞏固和拓展,以便為選擇和設(shè)計離子的定性和定量方法提供理論依據(jù)[1]。自1841年R.Fresenius創(chuàng)立應(yīng)用硫化氫的系統(tǒng)定性分析法以來,經(jīng)過許多化學(xué)家特別是A.A.Noyes的努力,使其更加充實完善,紛亂的分析工作,成為具有完整系統(tǒng)和邏輯性很強的分析方法,適于教學(xué)和實際應(yīng)用,沿用迄今已百余年。由于存在操作繁雜和實驗室內(nèi)空氣被硫化氫污染等缺點,在系統(tǒng)分析的前提下,不少學(xué)者又設(shè)計了一系列改進或改革的方案[2]-[5]。但大都不及此經(jīng)典方法完善可靠,而未被廣泛采用[6]。

故目前多以硫代乙酰胺(CH■CSNH■,簡寫為TAA)的水溶液代替硫化氫(H■S)作沉淀劑。硫代乙酰胺在不同的介質(zhì)中加熱時發(fā)生不同的水解作用,因而它不僅可以代替H■S,而且可以代替硫化銨((NH■)■S)或硫化鈉(Na■S)作沉淀劑[1]。

“巧婦難為無米之炊”,有效的試劑藥品是做好定性分析化學(xué)實驗的前提。要保證定性分析實驗的順利進行,就必須正確地掌握試劑的配制方法。筆者結(jié)合工作經(jīng)驗,下面就硫代乙酰胺代替硫化氫的改良體系,針對一些易變質(zhì)和難配制的試劑進行討論(文中所用水均為蒸餾水)。

1.常見陽離子練習(xí)試液(每毫升含陽離子10mg)

(1)Hg■■

由于Hg■(NO■)■·2H■O在空氣中容易被氧化為Hg(NO■)■,因此Hg■■需要臨時配制。稱取Hg■(NO■)■·2H■O7.0g,先加少量的HNO■將其溶解完全,再用0.6mol/L HNO■溶液將其稀釋至1L。配制好后加1滴金屬汞防止Hg■■被氧化。

(2)Sn■

由于Sn■在空氣中易水解和氧化,需要臨時配制,因此配制Sn■時,稱取SnCl■·2H■O 19.0g,溶解于6mol/L HCl溶液中,并將其稀釋至1L,同時加入少量錫粒。

(3)Fe■

由于Fe■在空氣中易氧化,需要臨時配制,因此配制Fe■時,稱取FeCl■·4H■O 35.6g,溶解于1mol/L HCl溶液中,再用水將其稀釋至1L,同時加入少量鐵釘。FeCl■·4H■O固體容易被氧化,所以配制前注意觀察它的顏色是否為白色,若帶黃色,說明已經(jīng)被氧化成了三氯化鐵。

2.常見陰離子練習(xí)試液(每毫升含陽離子10mg)

(1)SO■■

SO■■容易被氧化為SO■■,需臨時配制,稱取Na■SO■·7H■O 31.5g,溶解于水,并稀釋至1L即可[1]。

(2)S■

S■容易被氧化析出S單質(zhì),需臨時配制,稱取Na■S·9H■O 75.0g,溶解于水,在通風(fēng)櫥中進行,并稀釋至1L即可,儲存于玻璃瓶中,要用橡皮塞子,否則,玻璃塞子發(fā)生粘接會打不開。久放的S■溶液會看到黑色沉淀,就是析出S單質(zhì)的緣故。

3.鹽溶液

(1)NH■SCN飽和溶液

NH■SCN為白色晶體,若帶粉色,說明已經(jīng)變質(zhì)。它的溶解度很大,配制飽和溶液時,需要的藥品量較大,且配制好后要立即裝進帶塞試劑瓶中,溶液本身呈無色,在空氣中久放就會因變質(zhì)而顯紅色。

(2)NaBrO溶液(學(xué)生臨用時配制)

向3滴飽和溴水中,逐滴加入6mol/LNaOH,直至黃色褪去呈無色溶液。

(3)0.1mol/L Na■Co(NO■)■溶液

Na■Co(NO■)■(鈷亞硝酸鈉)現(xiàn)已有成品出售,但易失效,建議先做下測試實驗,看藥品是否變質(zhì)或有無鑒定效果。如果效果不佳,就可以制備Na■Co(NO■)■溶液,即稱取230g NaNO■溶于500mL水中, 加入165mL 6mol/L HAc溶液和30g Co(NO■)2·6H■O,靜置過夜,過濾后的濾液(為棕色溶液)用水稀釋至1L,儲存于棕色瓶中,低溫保存。

(4)醋酸鈾酰鋅溶液

稱取10g醋酸雙氧鈾(醋酸鈾酰)UO■(Ac)■·2H■O微熱溶于15mL 6mol/L HAc中,加水稀釋至100mL(溶液a)。

稱取30g Zn(Ac)■·2H■O微熱溶于15mL 6mol/L HAc中,加水稀釋至100mL(溶液b)。

將溶液a、溶液b加熱至70℃混合,加入0.5g NaCl結(jié)晶,放置24h,過濾取其濾液使用[7]。配制時為黃色溶液且有黃色沉淀,過濾后清液為黃色。

(5)新制氯水

在通風(fēng)櫥中,用少量的高錳酸鉀和濃鹽酸,采用微型啟譜發(fā)生器制備,將氯氣通入盛有蒸餾水的試劑瓶中(水可盛至瓶的4/5處)。反應(yīng)相當劇烈,不用加熱,濃鹽酸放入速度應(yīng)緩慢,逐滴加入,當看到試劑瓶中的水溶液由無色變?yōu)槊黠@的黃綠色時,飽和的氯水就制備好了。如果放入的濃鹽酸速度過快,反應(yīng)過于劇烈,就會沖出少量KMnO■而使制的氯水顯紅色,報廢。

(6)鉬酸銨試劑

鉬酸銨試劑中存在的MoO■■與玻璃制品中的SiO■■反應(yīng),使試劑瓶的滴管與瓶口發(fā)生粘接,生成硅鉬酸銨黃色沉淀,使試劑變黃,而影響PO■■、HPO■■、H■PO■■鑒定效果。且試劑的酸性越強,有效期越短。因此改用塑料制品來配制、貯藏和分裝試劑,在氨水鉬酸銨溶液中加入了能增加NH■■濃度的固體NH■NO■。

具體步驟為:稱取134g(NH■)■MoO■·4H■O于500mL塑料燒杯中,加100mL H■O和100mL6mol/L氨水,水浴加熱并用塑料棒或竹筷攪拌加速溶解。再取120g NH■NO■加入上述溶液,待全部溶解后用水稀釋至1000mL就得到0.5mol/L鉬酸銨試劑。

按此配法,只要固體完全溶解,無需放置就可使用。此外,因整個過程不接觸玻璃制品及大量NH■■的引入,既避免了SiO■■的侵害,又保證了鉬酸銨試劑長期保存所需的堿性環(huán)境[8]。

4.有機試劑

(1)甲基紫指示劑1g/L

1g甲基紫溶于1L水中,不需要臨時配制,在常溫下,儲存于棕色瓶中,可以至少保存6個月不變質(zhì)。

(2)酚酞-Na■CO■溶液

1mL0.05mol/L Na■CO■溶液,2mL5g/L的酚酞乙醇溶液,再加10mL水混勻,溶液呈現(xiàn)顯著的紅色。久放,溶液顏色因吸入二氧化碳而變淺,此時應(yīng)棄去重新配制。

(3)四苯硼化鈉1g/L

若用四苯硼化鈉Na成品,按稱取3.4g溶于100mL水中,臨時配制,所得到的溶液為白色渾濁液,過濾清液,也不能檢出鉀離子的存在。因此采用稱取四苯硼化鈉15g,加入水50mL,微熱助溶,加入硝酸鋁1g或氯化鋁1g(為了生成膠體來絮凝四苯硼鈉可能產(chǎn)生的沉淀,方便過濾分離),振搖5min,加250mL水[9],再加入氯化鈉33.5g,溶解后靜置30min,用雙層中速定量濾紙過濾,加水100mL,再用6mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH8~9,加水至500mL,過濾,溶液置于棕色瓶中備用,常溫下,有效期為6個月。此溶液為無色,濃度為30g/L,K■的鑒定反應(yīng)效果明顯。

(4)玫瑰紅酸鈉2g/L

稱取玫瑰紅酸鈉1g溶于500mL水中,臨時配制,此溶液為亮紅色。

(5)鄰二氮菲5g/L

稱取鄰二氮菲2.5g,先用無水乙醇溶解完全后,再用水稀釋至500mL,當鄰二氮菲溶液呈微紅色則說明已變質(zhì)。

按上述方法所配制的試劑,在定性分析實訓(xùn)環(huán)節(jié)中均取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻:

[1]武漢大學(xué).分析化學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]Francis R.M.McDonnell等,Metallurgia,38,115-117,177-179(1948);C.A..42,8104h(1948).

[3]Francis R.M.McDonnell等,Metallurgia,39,280-282,336-338(1949);C.A..43,5325c(1949).

[4]Francis R.M.McDonnell等,Metallurgia,40,61-64,115-117,(1949);C.A..43,6537a(1949).

[5]Francis R.M.McDonnell等,Metallurgia,40,339-342 (1949);C.A.44,1355(1950).

[6]李朝會,沈愛琴,張成良等.常見陽離子分部分析法的研究[J].化學(xué)通報,1964,(4):55.

[7]郭若鶩.分析化學(xué)實驗[M].中國輕工業(yè)出版社.

[8]王玉,葛秀濤,王友社.幾種化學(xué)試劑配制方法的改進[J].大學(xué)化學(xué),1998,6(3):44.

[9]HG/T2843-1997.