Катиондардың аналитикалық жіктелуі (классификация

Жүйелі анализде катиондар бірнеше аналитикалық топтарға бөлінетіндігі жоғарыда айтылған.

Топтық және жалпы реактивтердің қасиеттерін басшылыққа ала отырып, аналитикалық химияда катиондардың бірнеше классификациясы (топтауы) жасалған. Бұл классификациялар бойынша катиондар бірнеше топтарға бөлінген және әр топтың өзіндік топтық реактиві бар.

Аналитикалық катиондар жіктелуі маңыздылары:

1. Күкіртті - сутекті

2. Қышқылды-сілтілік

3. Аммиакты-фосфатты

4. Тиоацетат-амидті

5. Хроматографиялықтық

Катиондардың аналитикалық жіктелуі жасауда сол катиондардың Д. И. Менделеевтің периодтық таблицасындағы орнын, атом құрылысын, ионның зарядын, радиусын, сыртқы электрон қабатының орналасуын және басқа көптеген қасиеттерін басшылыққа алған. Осы классификациялардың практикада көп қолданытын күкіртті-сутектік және қышқылды-сілтілік классификацияларына тоқталамыз.

Аналитикалық катиондар жіктелуіне теориялық жағынан ең терең тексерілгені – сульфидтік классификация. Бұл катиондардың жіктелуі системалы анализ кезінде катиондардың сульфид, полисульфид аммоний және күкіртті сутек қышқылымен реакцияларына негізделген. Бул жіктелуі бойынша катиондар бес аналитикалық топтарға бөлінеді:

Бірінші аналитикалық топқа NH₄⁺_, Na⁺, K⁺, Mg²⁺ катиондары жатады. Бұл топтың топтық реактиві жоқ. Екінші аналитикалық топ Ba²⁺, Sr²⁺, Ca²⁺ катиондарынан тұрады. Топтық реактив есебінде карбонат аммоний тұзы пайдаланады. Бұл иондардың карбонат тұздары суда ерімейді.

Үшінші аналитикалық топты Al³⁺, Сr³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Mn²⁺ және Zn²⁺ иондары құрайды. Бұл топқа периодтық системаның үшінші негізгі топ катиондары мен төртінші топтың ауыспалы валенттілікке ие катиондаоы жатады. Бұл катиондардың сульфидтері мен негіздері суда ерімейді, бірақ қышқылдарда жақсы ериді. Топтық реактив есебінде нейтралды немесе негіздік (сілтілік) ортада (NH₄)₂S тұзының ерітіндісі пайдаланады.

Төртінші аналитикалық топтың құрамына периодтық системаның төртінші периодына кіретін элементтер және бесінші , алтыншы периодтың металдары кіреді, яғни Ag⁺, Hg₂²⁺, Hg²⁺, Pb²⁺, Bi³⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ катиондары кіреді. Бұл топтың топтық реактиві – күкіртті сутек қышқылы (Н₂S). Бұл реактив тұз қышқылының ерітіндісінен осы топ катиондарын сульфид түрінде тұнбаға түсіреді.

Бесінші аналитикалық топқа полисульфид анионында еритін сульфид түзуші катиондар жатады. Олар, Sb³⁺, Sn⁴⁺, Sn²⁺, As³⁺, As⁵⁺ . Бесінші топ катиондарының төртінші топ катиондарынан айырмашылығы олардың сульфидтері полисульфид және сілті ерітінділерінде, натрий және калий сульфидтерінде жақсы ериді. Топтық реактив есебінде аммоний сульфиді ерітіндісі пайдаланады. Бұл реактив топтың иондары тұз қышқылы ерітіндісінде тұнбаға түсіреді.

Аналитикалық топтың иондарды жүйелі анализ жолымен бөлгенде төменнен жоғары қарай бөледі. Біріншіден бесінші және алтыншы топтың, соңынан бірінші топтың катиондарын бөледі.

Сульфидтік катиондар классификациясының басты реактиві сульфид-ионы, оның улы келетіні белгілі. Оны себепті аналитикалық лабораторияларда өте жақсы істейтін мықты вентилятор мен шкафтар және басқа көптеген құралдармен жабдықтау қажет. Сонымен бірге кйбір иондар сульфид-ионымен әрекеттескенде толық тұнбаға түспеуі және бөлінбеуі, кейбір жағдайларда коллоид ерітінділерін түзетіндігі бұл классификацияның пайдалануын шектейді. Осы себептерді ескере отырып, көп жерде сульфидті классификация орнына катиондардың қышқылды - негізді класификациясы пайдаланады.