Per le soluzioni contenenti miscele di cationi diversi, l’identità di ogni catione può essere determinata mediante analisi qualitativa. Questa tecnica comporta una serie di precipitazioni selettive con diversi reagenti chimici, ciascuna delle quali produce un precipitato caratteristico per un gruppo specifico di formazioni. Gli ioni metallici all’interno di un gruppo sono ulteriormente separati variando il pH, riscaldando la miscela per riassolvere un precipitato o aggiungendo altri reagenti per formare ioni complessi.
Ad esempio, i catenamenti del gruppo IV, che consistono in carbonati insolubili e fosfatasi come Ba2+, Ca2+e Mg2+,formano tutti precipitati bianchi in presenza di fosfato di idrogeno diammonio ((NH4)2HPO4) in una soluzione di base. I precipitati vengono sciolti in acido acetico diluito. Per identificare ogni catione, viene eseguita una prova di conferma.
Tutte e tre le formazioni formano sali di cromato giallo brillante dopo l’aggiunta di cromato di potassio (K2CrO4); tuttavia, solo il cromato di bario (BaCrO4) è insolubile nell’acido acetico. La soluzione può essere filtrata e il filtrato contiene Ca2+ e Mg2+.
Il filtrato può ora essere diviso in due parti per testare i formazioni rimanenti. Se la soluzione forma un precipitato bianco in presenza di soluzione di ossalato di ammonio ((NH4)2C2O4), gli ioni Ca2+ possono essere confermati. Il precipitato bianco è quello dell’ossalato di calcio, che è insolubile sia in acqua che in acido acetico.
Mg2+ è identificato da un test della cavità del carbone. In questo test, i carbonati metallici vengono decomposti nel corrispondente ossido di metallo in una cavità a carbone. Il colore del residuo indica la possibile catione. L’ossido di magnesio (MgO) lascia un residuo bianco nella cavità del carbone. Questo residuo viene trattato con alcune gocce di soluzione di nitrato di cobalto (Co(NO3)2). Con il calore, il nitrato di cobalto si decompone in ossido di cobalto (II), che forma un amalgama rosa (CoO-MgO), confermando la presenza di Mg2+.