Аналитические реакции катионов алюминия Al (III)

а) Реакция с гидроксидом натрия NaOH_. В пробирку вносят 3-5 капель раствора хлорида алюминия и прибавляют по каплям раствор гидроксида натрия. Выпадает белый осадок гидроксида алюминия. Продолжают прибавлять щелочь, осадок растворяется. К раствору прибавляют несколько кристаллов хлорида аммония и нагревают смесь. Выпадает осадок гидроксида алюминия, растворяющийся в щелочах и кислотах:

Al³⁺ + 3OH^- → Al (OH)₃↓

Al(OH)₃↓+ 3OH^- → [Al (OH)₃]^3-

Al(OH)₃↓+ 3H^+- → Al³⁺ + 3H₂O

Если к комплексной соли добавить твердый NH₄Сl, то вновь образуется осадок гидроксида алюминия.

[Al(OH)₆]^3- + 3NH₄⁺ → Al(OH)₃↓+ NH₃↑ + 3H₂O

Катионы алюминия образуют с аммиаком также белый аморфный осадок гидроксида алюминия, который не растворяется в избытке раствора аммиака, в отличие от действия щелочей.

Выполнение реакции. В пробирку вносят 3-5 капель раствора хлорида алюминия и прибавляют по каплям раствор NaOH. Выпадает белый осадок гидроксида алюминия. Продолжают прибавление по каплям раствора NaOH. Осадок растворяется.

б) Реакция с аммиаком.Катионы AI³⁺ образуют с аммиаком, как и с щелочами, белый аморфный осадок гидроксида алюминия:

Al³⁺+ 3NH₃ ∙ H₂O → Al(OH)₃ +3NH₄⁺

В избытке раствора аммиака осадок не растворяется, в отличие от действия щелочей.

в) Реакция с нитратом кобальта – образование «тенаровой сини» (фармакопейная).При прокаливании соли алюминия, смоченной разбавленным раствором нитрата кобальта , образуется смешанный оксид алюминия и кобальта (алюминат кобальта) синего цвета – так называемая «тенаровая синь»:

2Al₂(SO4)3 + 2Co(NO3)2 → 2Co(AlO2)2 + 4NO2 + 6SO3 + O2

Выполнение реакции. Полоску фильтрованной бумаги смачивают вначале 1-2 каплями раствора сульфата алюминия, а затем 1-2 каплями разбавленного раствора нитрата кобальта. Бумагу высушивают, помещают в фарфоровый тигель и озоляют на газовой горелке. Получают золу синего цвета – «тенаровую синь».

г) Реакция с алюминоном.В пробирку вносят 3-4 капли раствора соли алюминия, 2-3 капли раствора уксусной кислоты и 3-5 капель 0,01% раствора алюминона. Смесь нагревают на водяной бане, прибавляют несколько капель раствора аммиака до щелочной реакции (по лакмусовой бумажке) и 2-3 капли раствора карбоната аммония. Выпадает красный хлопьевидный осадок алюминиевого лака.

Выполнение реакции. В пробирку вносят 3-4 капли раствора соли алюминия, 2-3 капли раствора уксусной кислоты и 4-5 капель 0,01%-го раствора алюминона. Смесь нагревают на водяной бане, прибавляют несколько капель раствора аммиака до щелочной реакции (по лакмусовой бумаге) и 2-3 капли раствора карбоната аммония. Выпадает красный хлопьевидный осадок.

д) Реакция с ализариновым красным.На лист фильтровальной бумаги наносят 1-2 капли раствора соли алюминия. Бумагу держат 1-2 минуты в парах аммиака. Пары аммиака, соприкасаясь с влажным пятном, образуют на бумаге гидроксид алюминия. На пятно наносят каплю раствора ализарина и снова держат бумагу в парах аммиака. Пятно вначале окрашивается в фиолетовый цвет. Бумагу подсушивают, наносят на нее 1-2 капли раствора уксусной кислоты и снова высушивают. Пятно становится розово-красным.

Выполнение реакции. На лист фильтрованной бумаги наносят 1-2 капли раствора соли алюминия. Бумагу держат 1-2 мин в парах аммиака – над склянкой с концентрированным раствором аммиака. Пары аммиака, соприкасаясь с влажным пятном, образуют на бумаге гидроксид алюминия.

На пятно наносят каплю раствора ализарина и снова держат бумагу в парах аммиака. Пятно вначале окрашивается в фиолетовый цвет (цвет фона ализарина). Бумагу подсушивают, наносят на нее 1-2 капли раствора уксусной кислоты и снова высушивают. Пятно становится розово-красным.

е) Реакция с 8-оксихинолином.8-Оксихинолин образует с алюминием при рН = 4,5 - 10 внутрикомплексное соединение (С₉Н₆NО)₃Al. Оксихинолинат Al малорастворим в воде, хорошо экстрагируется органическими растворителями (СНСl₃ , ССl₄, спиртами, кетонами). Экстракты окрашены в желтый цвет и интенсивно флуоресцируют зеленым светом. Al (III) можно отделить от большинства катионов экстракцией его оксихинолината при рН 9 в присутствии соответствующих маскирующих веществ (винная кислота, цианид калия, пероксид водорода и др.).

Выполнение реакции 1) На фильтровальную бумагу наносят каплю раствора, содержащего ионы алюминия, каплю ацетатного буферного раствора (рН = 6,5–9,5) и каплю 0,03 %-ого этанольного раствора оксихинолина. В присутствии алюминия влажное пятно в ультрафиолетовом свете имеет зеленое свечение.

2) В пробирку вводят 2-5 капель раствора соли алюминия, добавляют ацетатный буферный раствор до рН = 6,5 – 9, затем 5-6 капель 1 %-ого раствора оксихинолина в хлороформе и, закрыв пробирку пробкой, экстрагируют в течение 1-2 мин. Органическая фаза в присутствии алюминия окрашивается в желтый цвет. Для более четкого обнаружения алюминия можно добавить 1-2 капли ализарина, образуется ализариновый лак красного цвета. В ультрафиолетовом свете наблюдается зеленое свечение органической фазы.