16.13
כשתמיסה לא ידועה מכילה תערובת של כמה יוני מתכת שונים, הקטיונים ניתנים לזיהוי על ידי סדרה שיטתית של שיקועים סלקטיביים, הנקראת אנליזה איכותית. בכל שלב של האנליזה, ריאגנט שיקוע אחר נוסף. הריאגנטים משקעים כמה קטיונים באופן סלקטיבי, כגון מלחים קשי-תמס שניתן לסלק בעוד האחרים נשארים בתמיסה.
בתמיסות מימיות יש 22 קטיונים נפוצים שניתן לחלקם לחמש קבוצות על בסיס מכפלות המסיסות של המלחים קשי התמס שלהם. הקטיונים בקבוצה 1 הם יוני מתכת שיוצרים כלורידים בלתי-מסיס. רוב מלחי הכלוריד מסיסים במים.
לכן כשהתמיסה המימית של יוני המתכת מטופלת עם שישה מולר של חומצת מימן כלורי, משקע יעיד על יון מתכת מקבוצה 1 כמו כסף, עופרת או כספית. אם לא נוצר משקע, זה מעיד שאין קטיונים מקבוצה 1 בתמיסה. לאחר מכן, התערובת עוברת בצנטריפוגה או מסוננת כדי להפריד את המשקע המוצק ואת התמהיל העליון.
לאחר מכן מבעבעפים גז מימן גופרתי דרך ההתמהיל החומצי העליון. התגובה בין יוני המתכת למימן הגופרתי יוצרת מתכות סולפידיות ופרוטונים. בעקבות התוספת של חומצת מימן כלורי בשלב הקודם, הריכוזים הגבוהים של הפרוטונים מטים את שיווי המשקל לעבר המגיבים.
לכן, בתנאים חומצתיים, רק יוני מתכות של קבוצה 2 שיוצרים מלחי סולפיד מאוד קשי תמס, שוקעים, בעוד מתכות סולפידיות אחרות, שהן מסיסות מעט יותר, נותרות בתמיסה. בהמשך, קטיונים של קבוצה 3 שמורכבת מסולפידי בסיס קשי תמס והידרוקסידים, משוקעים. נתרן הידרוקסיד נוסף לתמהיל העליון מהשלב הקודם כדי ליצור תנאים בסיסיים.
תוספת זו מדלדלת את הפרוטונים מתגובת השיקוע של מתכות הסולפיד, ושיווי המשקל נוטה לכיוון התוצרים. כתוצאה מכך, הרבה מתכות סולפיד שהיו מסיסות בתנאים חומציים הופכות עכשיו לקשות-תמס ויוצרות משקע. בנוסף לכך, יוני מתכת, היוצרים הידרוקסידים קשי-תמס כמו ברזל, אלומיניום וכרומיום, שוקעים מחוץ לתמיסה.
כשהתערובת הזו מופרדת, רק יוני המתכות האלקליות ויוני המתכות האלקליות-עפרותיות נשארים בתמיסה. יוני המתכות האלקליות-עפרותיות, המרכיבים את קטיוני קבוצה 4, יוצרים פוספטים קשי-תמס. תוספת של פוספט מימן די-אמוניום לתמהיל העליון הבסיסי גורמת ליוני מגנזיום, סידן, בריום וסטרונטציום לשקוע.
הנוזל שנשפה בשלב זה מורכב מקטיוני קבוצה 5. הקטיונים האלו לא הופכים למלחים קשי-תמס וצריך לזהות אותם באופן פרטני אם תוספת נתרן הידרוקסי לתמיסה בשלבים קודמים שחררה גז עם ריח אופייני של אמוניה, הרי שהיו יוני אמוניה בתמיסה. ספקטרומטר להבה יכול לזהות יוני נתרן ואשלגן.
יוני נתרן יוצרים להבה צהובה בהירה בעוד להבה סגולה מעידה על יוני אשלגן.
עבור תמיסות המכילות תערובות של קטיונים שונים, ניתן לקבוע את זהותו של כל קטיון על ידי ניתוח איכותני. שיטה זו כוללת סדרה של משקעים סלקטיביים עם ריאגנטים…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.