Качественное обнаружение иона мышьяка

1. Реакция Зангера-Блека

2 мл минерализата помещают в колбу прибора Зангера–Блека, туда же добавляют 10 мл 4 н. раствора серной кислоты, 5 мл воды и 1 мл 10% раствора SnCl₂ в концентрированной серной кислоте. В колбу помещают 2 г. купрированного мелкогранулированного цинка и колбу закрывают притертой стеклянной пробкой с вмонтированной в нее насадкой, в которую помещают бумажку, обработанную хлоридом ртути (сулемовая бумажка). В горлышке насадки ниже сулемовой бумажки вставлен тампон из ваты, обработанный раствором ацетата свинца. Через час наблюдают изменение окраски реактивной бумажки. Она окрашивается сначала в желтый, а затем – в бурый цвет. Чувствительность реакции – 0,1 мкг/мл. Для увеличения чувствительности сулемовую бумажку проявляют. После часовой экспозиции сулемовую бумажку при помощи пинцета помещают на 1-2 мин. в 2% раствор йодида калия до равномерного покраснения всей поверхности, затем переносят в насыщенный раствор йодида калия до полного обесцвечивания оранжевой окраски на 1-2 секунды. Бумажку промывают дистиллированной водой 20-30 секунд и оставляют на воздухе для высушивания. При наличии мышьяка появляется желтое или бурое пятно.

H₃AsO₄ + SnSO₄ + H₂SO₄ → HAsO₂ + Sn(SO₄)₂ + 2H₂O

HAsO₂ + 3Zn + 3H₂SO₄ → AsH₃­ + 3ZnSO₄ + 2H₂O

AsH₃ + HgCl₂ → AsH₂(HgCl) + HCl

AsH₂(HgCl) + HgCl₂→ AsH(HgCl)₂ + HCl

AsH(HgCl)₂ + HgCl₂→ As(HgCl)₃ + HCl

2. Реакция Марша

В коническую колбу (1) прибора Марша помещают 10 г купрированного цинка и 20 мл серной кислоты (1:10). Вначале из системы вытесняют воздух образующимся в ходе реакции водородом. Затем через делительную воронку (2) в колбу по каплям вносят 20 мл минерализата, к которому для восстановления арсенатов добавляют 2 мл 10% раствора хлорида олова(II) в 50% серной кислоте. Выделяющийся арсин (мышьяковистый водород) осушается в хлоркальциевой трубке (3) и поступает в трубку Марша (4).

Для обнаружения мышьяка в аппарате используют следующие испытания и реакции:

а) Поджигают выделяющийся газ у конца восстановительной трубки. При наличии мышьяка пламя окрашивается в синеватый цвет, ощущается запах чеснока.

б) К горящему пламени подносят фарфоровую чашечку – наблюдают образование буровато-серого налета мышьяка на ее холодной поверхности.

в) Гасят пламя и подносят к выделяющемуся газу бумажку, смоченную аммиачным раствором нитрата серебра – наблюдают появление черного окрашивания (выделяется серебро)

г) Горелку подставляют под трубку Марша и нагревают до слабо-красного каления (более 350⁰С). Суженное место восстановительной трубки, следующее за местом нагрева, охлаждают с помощью мокрого фитиля. Нагрев ведут в течение часа. На месте

охлаждения наблюдают образование серо-бурого налет с металлическим блеском. При наличии в пробе сурьмы – образуется налет матово-черного цвета. При наличии в пробе сероводорода образуется налет желтоватого или бурого цвета. При наличии в пробе органических веществ образуется черный налет угля.

д) Восстановительную трубку отделяют от установки, и место образования налета осторожно нагревают в пламени микрогорелки. Мышьяк окисляется и серо-бурый налет изменяет цвет на белый. Налеты серы и угля при этом нагреве исчезают за счет их сгорания до диоксидов.

4As + 3O₂ → 2As₂O₃

Налет рассматривают под микроскопом.

Оксид мышьяка образует характерные кристаллы.

Оксид сурьмы – аморфный.

Восстановительная трубка и микрофотографии налета в ней, имеющего характерную форму кристаллов в форме октаэдров, могут быть приложены к акту судебно-химической экспертизы, и служить доказательством правильности заключения эксперта, проводившего анализ. Предел обнаружения 0,01 мг мышьяка в 100 г объекта.

Контрольные вопросы

1. Чем отличается дробный метод от систематического хода анализа «металлических» ядов?

2. Какие основные реактивы применяются при маскировке катионов?

3. Какие особенности изолирования неорганических и органических соединений ртути Вам известны?

4. Какой метод изолирования используется для ТЭС?

5. Почему определения марганца и хрома, возможно, перед определением других «металлических» ядов?

6. Чем обусловлена необходимость отделения серебра от минерализата при дальнейшем определении «металлических» ядов?

Тестовые задания

ТЗ 1.Название процесса устранения мешающих ионов в дробном методе анализа………

ТЗ 2. Реактив, используемый для отделения ионов бария от свинца при анализе осадка

1. Аммония ацетат 2. Свинца нитрат 3. Свинца ацетат

4. Калия иодид 5. Натрия ацетат

ТЗ 3. Реактив обнаружения марганца в минерализате

1. Дитизон 2. Диэтилдитиокарбамат натрия 3. Бихромат калия

4. Персульфат аммония 5. Калия иодид

ТЗ 4. Реактив обнаружения хрома в минерализате

1. Дифенилкарбазид 2. Дитизон 3. Аммиак

4. Калия периодат 5. Серная кислота

ТЗ 5. Реактив, используемый для количественного фотометрического определения ртути

1. Дитизон 2. Взвесь иодида меди(1) 3. Металлическая медь 4. Натрия цитрат 5. Калия периодат.

ТЗ 6. Тип реакций, положенных в основу ХТА марганца и хрома …..

ТЗ 7. Реактив, используемый для обнаружения свинца в минерализате

1. Цезия хлорид и калия иодид.2. Тиомочевина и пикриновая кислота. 3. Танин. 4.Взвесь иодида меди(I). 5. Бриллиантовый зелёный.

ТЗ 8. Метод количественного определения бария в минерализате

1. Фотометрия 2. Комплексонометрия. 3. Кислотно-основное титрование 4. Окислительно-восстановительное титрование 5. Гравиметрия

ТЗ. 9. Реактив, используемый для выделения серебра из минерализата

1. Натрия хлорид. 2. Аммиак. 3. Натрия сульфид. 4. Дитизон.

5. ДДТК.

ТЗ 10.Реактив, используемый для количественного фотометрического определения хрома

1. ДДТК 2. Дитизон. 3. Дифенилкарбазид 4.Пероксид водорода

5. Калия периодат.

Тема 2