Качественный и количественный анализ данных. Качественный и количественный анализ. В дипломной работе студент должен показать

Анализ вещества может проводиться с целью установление качественного или количественного его состава. В соответствии с этим различают качественный и количественный анализ.

Качественный анализ позволяет установить, из каких химических элементов состоит анализируемое вещество и какие ионы, группы атомов или молекулы входят в его состав. При исследовании состава неизвестного вещества качественный анализ всегда предшествует количественному, так как выбор метода количественного определения составных частей анализируемого вещества зависит от данных, полученных при его качественном анализе.

Качественный химический анализ большей частью основывается на превращении анализируемого вещества в какое - нибудь новое соединение, обладающее характерными свойствами: цветом, определенным физическим состоянием, кристаллической или аморфной структурой, специфическим запахом и т.п. Химическое превращение, происходит при этом, называют качественной аналитической реакцией, а вещества, вызывающие это превращение, называют реактивами (реагентами).

При анализе смеси нескольких веществ, близких по химическим свойствам, их предварительно разделяют и только затем проводят характерные реакции на отдельные вещества (или ионы), поэтому качественный анализ охватывает не только отдельные реакции обнаружения ионов, но и методы их разделения.

Количественный анализ позволяет установить количественные соотношения частей данного соединения или смеси веществ. В отличии от качественного анализа количественный анализ дает возможность определить содержание отдельный компонентов анализируемого вещества или общее содержание определяемого вещества в исследуемом продукте.

Методы качественного и количественного анализа, позволяющие определить в анализируемом веществе содержание отдельных элементов, называют элементами анализа; функциональных групп - функциональным анализом; индивидуальных химических соединений, характеризующихся определенным молекулярным весом, - молекулярным анализом.

Совокупность разнообразных химических, физических и физико - химических методов разделения и определения отдельных структурных (фазовых) составляющих гетерогенных систем, различающихся по свойствам и физическому строению и ограниченных друг от друга поверхностями раздела, называют фазовым анализом.

Методы качественного анализа

В качественном анализе для установления состава исследуемого вещества используют характерные химические или физические свойства этого вещества. Совершенно нет необходимости выделять открываемые элементы в чистом виде, что бы обнаружить их присутствие в анализируемом веществе. Однако выделение в чистом виде металлов, неметаллов и их соединений иногда используется в качественном анализе для их идентификации, хотя такой путь анализа весьма труден. Для обнаружения отдельных элементов пользуются более простыми и удобными методами анализа, основанными на химических реакциях, характерных для ионов данных элементов и протекающих при строго определенных условиях.

Аналитическим признаком присутствия в анализируемом соединении искомого элемента является выделение газа, отличающегося специфическим запахом; в другом - выпадении осадка, характеризующегося определенным цветом.

Реакции, протекающее между твердыми веществами и газами. Аналитические реакции могут протекать не только в растворах, но имежду твердыми, а также и газообразными веществами.

Примером реакции между твердыми веществами является реакция выделение металлической ртути при нагревании сухих солей ее с карбонатом натрия. Образование белого дыма при взаимодействии газообразного аммиака с хлористым водородом может служить примером аналитической реакции с участием газообразных веществ.

Реакции, применяемые в качественном анализе можно подразделить на следующие группы.

1. Реакции осаждения, сопровождающиеся образованием осадков различных цвета. Например:

CaC2O4 - белого цвета

Fe43 - синий,

CuS - коричнево - желтый

HgI2 - красный

MnS - телесно - розовый

PbI2 - золотистый

Образующиеся осадки могут отличаться определенной кристаллической структурой, растворимостью в кислотах, щелочах, аммиака и т.п.

2. Реакции, сопровождающиеся образованием газов, обладающих известным запахом, растворимостью и т.д.

3. Реакции, сопровождающиеся образованием слабых электролитов. К числу таких реакций, в результате который образуются:CH3COOH, H2F2, NH4OH, HgCl2, Hg(CN)2, Fe(SCN)3 и т.п. Реакциями этого же типа можно считать реакции кислотно - основного взаимодействия, сопровождающиеся образованием нейтральных молекул воды, реакции образования газов и малорастворимых в воде осадков и реакции комплексообразования.

4. Реакции кислотно- основного взаимодействия, сопровождающиеся переходом протонов.

5. Реакции комплексообразования, сопровождающиеся присоединения к атомам комплексообразователя различных легандов - ионов и молекул.

6. Реакции комплексообразования, связанные с кислотно - основным взаимодействием

7. Реакции окисления - восстановления, сопровождающиеся переходом электронов.

8. Реакции окисления - восстановления, связанные с кислотно - основным взаимодействием.

9. Реакции окисления - восстановления, вязанные с комплексообразованием.

10. Реакции окисления - восстановления, сопровождающиеся образованием осадков.

11. Реакции ионного обмена, протекающие на катионитах или анионитах.

12. Каталитические реакции, используемые в кинетических методах анализа

Анализ мокрым и сухим путем

Реакции, применяемые в качественном химическом анализе, чаще всего проводят в растворах. Анализируемое вещество сначала растворяют, а затем действуют на полученный раствор соответствующими реактивами.

Для растворения анализируемого вещества применяют дистиллированную воду, уксусную и минеральные кислоты, царскую водку, водный раствор аммиака, органические растворители и т.п. Чистота применимых растворителей является важным условием для получения правильных результатов.

Переведенное в раствор вещество подвергают систематическому химическому анализу. Систематический анализ состоит из ряд предварительных испытаний и последовательно выполняемых реакций.

Химический анализ исследуемых веществ в растворах называют анализо мокрым путем.

В некоторых случаях вещества анализируют сухим путем, без перевода их в раствор. Чаще всего такой анализ сводиться к испытанию способности вещества окрашивать бесцветное пламя горелки в характерный цвет или придавать определенную окраску плаву (так называемую перлу), полученному при нагревании вещества с тетраборатом натрия (бурой) или фосфатом натрия ("фосфорной солью") в ушке из платиновой проволоки.

Химический и физический метод качественного анализа.

Химические методы анализа. Методы определения состава веществ, основанные на использовании их химических свойств, называют химическими методами анализа.

Химические методы анализа широко применяют в практике. Однако они имеют ряд недостатков. Так, для определения состава данного вещества иногда необходимо предварительно отделить определяемую составную часть от посторонних примесей и выделить ее в чистом виде. Выделение веществ в чистом виде часто составляет очень трудную, а иногда и невыполнимую задачу. Кроме того, для определения малых количеств примесей (менее 10"4%), содержащихся в анализируемом веществе, приходится иногда брать большие пробы.

Физические методы анализа. Присутствие того или иного химического элемента в образце можно обнаружить и не прибегая к химическим реакциям, основываясь непосредственно на изучении физических свойств исследуемого вещества, например окрашивании бесцветного пламени горелки в характерные цвета летучими соединениями некоторых химических элементов.

Методы анализа, при помощи которых можно определить состав исследуемого вещества, не прибегая к использованию химических реакций, называют физическими методами анализа. К физическим методам анализа относятся методы, основанные на изучении оптических, электрических, магнитных, тепловых и других физических свойств анализируемых веществ.

К числу наиболее широко применяемых физических методов анализа относятся следующие.

Спектральный качественный анализ. Спектральный анализ основан на наблюдении эмиссионных спектров (спектров испускания, или излучения) элементов, входящих в состав анализируемого вещества.

Люминесцентный (флуоресцентный) качественный анализ. Люминесцентный анализ основан на наблюдении люминесценции (излучение света) анализируемых веществ, вызываемой действием ультрафиолетовых лучей. Метод применяется для анализа природных органических соединений, минералов, медицинских препаратов, ряда элементов и др.

Для возбуждения свечения исследуемое вещество или его раствор облучают ультрафиолетовыми лучами. При этом атомы вещества, поглотив определенное количество энергии, переходят в возбужденное состояние. Это состояние характеризуется большим запасом энергии, чем нормальное состояние вещества. При переходе вещества от возбужденного к нормальному состоянию возникает люминесценция за счет избыточной энергии.

Люминесценцию, очень быстро затухающую после прекращения облучения, называют флуоресценцией.

Наблюдая характер люминесцентного свечения и измеряя интенсивность, или яркость люминесценции соединения или его растворов, можно судить о составе исследуемого вещества.

В ряде случаев определения ведут на основании изучения флуоресценции, возникающей в результате взаимодействия определяемого вещества с некоторыми реактивами. Известны также люминесцентные индикаторы, применяемые для определения реакции среды по изменению флуоресценции раствора. Люминесцентные индикаторы применяют при исследовании окрашенных сред.

Рентгеноструктурный анализ. С помощью рентгеновских лучей можно установить размеры атомов (или ионов) и их взаимное расположение в молекулах исследуемого образца, т. е. оказывается возможным определить структуру кристаллической решетки, состав вещества и иногда наличие в нем примесей. Метод не требует химической обработки вещества и больших его количеств.

Масс-спектрометрический анализ. Метод основан на определении отдельных ионизированных частиц, отклоняемых электромагнитным полем в большей или меньшей степени в зависимости от отношения их массы к заряду (подробнее см. книга 2).

Физические методы анализа, имея ряд преимуществ перед химическими, в некоторых случаях дают возможность решать вопросы, которые не удается разрешить методами химического анализа; пользуясь физическими методами, можно разделить элементы, трудно разделяемые химическими методами, а также вести непрерывную и автоматическую регистрацию показаний. Очень часто физические методы анализа применяют наряду с химическими, что позволяет использовать преимущества тех и других методов. Сочетание методов имеет особенно важное значение при определении в анализируемых объектах ничтожных количеств (следов) примесей.

Макро-, полумикро- и микрометоды

Анализ больших и малых количеств исследуемого вещества. В прежнее время химики пользовались для анализа большими количествами исследуемого вещества. Для того чтобы определить состав какого-либо вещества, брали пробы в несколько десятков граммов и растворяли их в большом объеме жидкости. Для этого требовалась и химическая посуда соответстэующей емкости.

В настоящее время химики обходятся в аналитической практике малыми количествами веществ. В зависимости от количества анализируемого вещества, объема растворов, используемых для анализа, и главным образом от применяемой техники выполнения эксперимента, методы анализа делят на макро-, полумикро- и микрометоды.

При выполнении анализа макрометодом для проведения реакции берут несколько миллилитров раствора, содержащего не менее 0,1 г вещества, и к испытуемому раствору добавляют не менее 1 мл раствора реактива. Реакции проводят в пробирках. При осаждении получают объемистые осадки, которые отделяют фильтрованием через воронки с бумажными фильтрами.

Капельный анализ

Техника проведения реакций в капельном анализе. Большое значение в аналитической химии приобрел так называемый капельный анализ, введенный в аналитическую практику Н. А. Тананаевым.

При работе этим методом большое значение имеют явления капиллярности и адсорбции, при помощи которых можно открывать и разделять различные ионы при их совместном присутствии. При капельном анализе отдельныеи реакции проводят на фарфоровых или стеклянных пластинках или на фильтровальной бумаге. При этом на пластинку или бумагу наносят каплю испытуемого раствора и каплю реактива, вызывающего характерное окрашивание или образование кристаллов.

При выполнении реакции на фильтровальной бумаге используют капиллярно-адсорбционные свойства бумаги. Жидкость всасывается бумагой, а образующееся окрашенное соединение адсорбцируется на небольшом участке бумаги, вследствие чего повышается чувствительность реакции.

Микрокристаллоскопический анализ

Микрокристаллоскопический метод анализа основан на обнаружении катионов и анионов при помощи реакции, в результате которых образуется соединение, обладающие характерной формой кристаллов.

Раньше этот метод применялся в качественном микрохимическом анализе. В настоящее время он используется также и в капельном анализе.

Для рассмотрения образующихся кристаллов в микрокристаллоскопическом анализе пользуются микроскопом.

Кристаллы характерной формы пользуются при работе с чистыми веществами путем внесения капли раствора или кристаллика реактива в каплю исследуемого вещества, помещенную на предметном стекле. Через некоторое время появляются ясно различимые кристаллы определенной формы и цвета.

Метод растирания порошка

Для обнаружения некоторых элементов иногда применяют метод растирания в фарфоровой пластинке порошкообразного анализируемого вещества с твердым реагентом. Открываемый элемент обнаруживается по образованию характерных соединений, отличающихся по цвету или запаху.

Методы анализа, основанные на нагревании и сплавлении вещества

Пирохимический анализ. Для анализа веществ применяют также методы, основанные на нагревании испытуемого твердого вещества или его сплавлении с соответствующими реагентами. Одни вещества при нагревании плавятся при определенной температуре, другие возгоняются, причем на холодных стенках прибора появляются характерные для каждого вещества осадки; некоторые соединения при нагревании разлагаются с выделением газообразных продуктов и т. д.

При нагревании анализируемого вещества в смеси с соответствующими реагентами происходят реакции, сопровождающиеся изменением цвета, выделением газообразных продуктов, образованием металлов.

Спектральный качественный анализ

Помимо описанного выше способа наблюдения невооруженным глазом за окрашиванием бесцветного пламени при внесении в него платиновой проволоки с анализируемым веществом в настоящее время широко используются другие способы исследования света, излучаемого раскаленными парами или газами. Эти способы основаны на применении специальных оптических приборов, описание которых дается в курсе физики. В такого рода спектральных приборах происходит разложение в спектр света с различными длинами волн, испускаемого образцом накаленного в пламени вещества.

В зависимости от способа наблюдения спектра спектральные приборы называют спектроскопами, с помощью которых ведут визуальное наблюдение спектра, или спектрографами, в которых спектры фотографируются.

Хроматографический метод анализ

Метод основан на избирательном поглощении (адсорбции) отдельных компонентов анализируемой смеси различными адсорбентами. Адсорбентами называют твердые тела, на поверхности которых происходит поглощение адсорбируемого вещества.

Сущность хроматографического метода анализа кратко заключается в следующем. Раствор смеси веществ, подлежащих разделению, пропускают через стеклянную трубку (адсорбционную колонку), заполненную адсорбентом.

Кинетические методы анализа

Методы анализа, основанные на измерении скорости реакции и использовании ее величины для определения концентрации, объединяются под общим названием кинетических методов анализа (К. Б. Яцимирский).

Качественное обнаружение катионов и анионов кинетическими методами выполняется довольно быстро и сравнительно просто, без применения сложных приборов.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В ступление

Издавна человек проверял свойства и пригодность пищи (мяса, овощей, фруктов, и т.п.), используя органолептические свойства - цвет, запах, вкус и др. В наше время широко применяются разнообразные химические, физические и физико-химические методы анализа. До сих пор в Фармакопее приводятся органолептические свойства для большинства лекарственных препаратов. Однако при проверке подлинности и пригодности лекарства преимущество отдается использованию разнообразных химических реакций, применяемых в аналитической химии. Аналитическую химию подразделяют на две части: а) качественный анализ б) количественный анализ.

Качественный анализ позволяет установить, из каких химических элементов состоит исследуемая проба, какие ионы, функциональные группы или молекулы входят в ее состав. При исследовании неизвестных веществ качественный анализ всегда предшествует количественному анализу.

В зависимости от состава исследуемого объекта различают:

Анализ неорганических веществ, который включает обнаружение катионов и анионов;

Анализ органических веществ, который включает:

а) элементный анализ - обнаружение и определение химических элементов;

б) функциональный анализ - определение функциональных групп, состоящих из нескольких химических элементов и имеющих определенные свойства;

в) молекулярный анализ - обнаружение отдельных химических соединений. Таким образом, основной задачей качественного анализа является обнаружение в исследуемой пробе соответствующих катионов, анионов, функциональных групп, молекул и т.п.. Основной задачей количественного анализа является определение количества того или иного компонента, содержащегося в анализируемой пробе. Подробно задачи и методы количественного анализа рассмотрены в "Методическом пособии по количественному анализу для студентов фармацевтического факультета".

П рименение качественного анализа в фармации

Для проверки и оценки качества лекарственных препаратов широко применяют различные методы качественного анализа. Качественные химические реакции в фармацевтическом анализе используют

для определения подлинности лекарственного вещества;

для испытания на чистоту и наличие примесей;

для идентификации отдельных ингредиентов в лекарственных препаратах, состоящих из нескольких веществ.

О пределение подлинности и испытания на чистоту фармацевтических препаратов

Для определения подлинности исследуемого препарата проводят аналитические химические реакции, а также при необходимости измеряют соответствующие физико-химические константы (температура кипения, температура плавления и т.п.).

Анализ веществ, которые в водных растворах являются электролитами, сводится к определению катионов и анионов.

Идентификацию большинства органических лекарственных веществ проводят с помощью специфических реакций, которые основаны на химических свойствах функциональных групп, входящих в их состав. Основное требование к этим реакциям - достаточная чувствительность по отношению к определяемым ионам или функциональным группам и высокая скорость их протекания.

Испытания на чистоту и допустимые пределы примесей

Критерием чистоты лекарственного вещества является отсутствие одних примесей и ограниченное количество других. Примеси условно можно разделить на две группы: 1) примеси, которые отрицательно влияют на фармакологическое действие лекарственного препарата; 2) примеси, которые не влияют на фармакологическое действие, но уменьшают содержание активного компонента в препарате. На первую группу примесей, отрицательно влияющих на фармакологическое действие лекарственного препарата, проба должна быть отрицательной. Вторая группа примесей не влияет на фармакологический эффект и может присутствовать в препарате в небольших количествах. Перечень показателей и норм содержания этих примесей представлен в соответствующей литературе.

М етоды качественного анализа

В химических методах качественного анализа используют качественные аналитические реакции. С помощью таких реакций нужный химический элемент или функциональную группу превращают в соединение, которое имеет ряд характерных свойств: цвет, запах, агрегатное состояние. Вещество, которое используется для проведения качественной аналитической реакции, носит название реагентом или реактивом. Химические методы характеризуются высокой селективностью, простотой выполнения, надежностью, но чувствительность их не очень высока: 10-5 - 10-6 моль/л. В тех случаях, если нужна более высокая чувствительность, используют физико-химические или физические методы анализа. Физические методы основаны на измерении определенного физического параметра системы, которая зависит от содержания компонента. Например, в качественном спектральном анализе используют спектры излучения, так как каждый химический элемент имеет характерный для него спектр излучения. В спектре излучения инертный химический элемент гелий был открыт сначала на солнце, а потом обнаружен на земле. В качественном люминесцентном анализе используют спектры люминесцентного излучения, которые являются характерными для индивидуального вещества. В физико-химических методах анализа сначала выполняют соответствующую химическую реакцию, а потом используют какой-нибудь физический метод для исследования полученного продукта реакции.

С помощью физических и физико-химических методов анализа довольно часто проводят и качественный анализ, и количественный анализ. Использование этих методов зачастую требует применения дорогой аппаратуры. Поэтому в качественном анализе физические и физико-химические методы анализа используют не столь часто, как химические методы. При выполнении качественного химического анализа нужно определённое количество вещества. В зависимости от взятого для анализа количества вещества методы анализа делятся на макрометоды, полумикрометоды, микрометоды и ультрамикрометоды анализа. При макроанализе используют 0,5 - 1,0г вещества или 20 - 50мл раствора. Анализ выполняют в обычных пробирках, химических стаканах, колбах, осадки отделяют фильтрованием через фильтры, например бумажные. При микроанализе используют, как правило, от 0,01 до 0,001г вещества или от 0,05 до 0,5мл раствора, реакции выполняют капельным или микрокристаллоскопическим методом. Полумикроанализ занимает промежуточное положение между макрометодами и микрометодами. Для анализа обычно используют от 0,01 до 0,1г сухого вещества или 0,5 _ 5,0мл раствора. Аналитические реакции обычно проводят в конусных пробирках, дозирование раствора проводится с помощью капельницы. Разделение твёрдой и жидкой фазы проводят с помощью центрифуги.

С пособы выполнения аналитических реакций

Аналитические реакции выполняют «сухим» и «мокрым» способом. В первом случае анализируемую пробу и аналитический реагент берут в твёрдом состоянии и, как правило, нагревают до высокой температуры. К таким реакциям относятся:

1. Реакция окраски пламени. Летучие соли некоторых металлов на платиновой проволоке вносят в ту часть пламени горелки, которая не светится, и наблюдают окраску пламени в характерный цвет.

2. Реакция образования “перлов” буры Na2B4O7 или гидрофосфата аммония и натрия NaNH4HPO4. Небольшое количество одной из этих солей сплавляют в ушке платиновой проволоки до образования стекловидной массы, которая напоминает перл (жемчужину). Потом на горячий перл наносят несколько крупинок анализируемого вещества и снова вносят в пламя горелки. По изменению окраски перлов делают вывод о наличии соответствующих химических элементов.

3. Реакции сплавления с сухими веществами: (Na2CO3; KClО3; KNO3 и т.п.) с получением специфично окрашенных продуктов.

Реакции, которые выполнены «сухим» способом имеют вспомогательный характер, и используются для предварительных испытаний. Реакции, выполненные "мокрым" способом (в растворе), являются основными в качественном анализе.

Реакции, которые выполняются “мокрым” способом, должны сопровождаться “внешним” эффектом:

изменением окраски раствора,

образованием или растворением осадка,

выделением газа и др.

Ч увствительность и специфичность аналитических реакций

В качественном анализе химические реакции характеризуют такими параметрами: а) специфичность и селективность. б) чувствительность. Специфической является такая реакция, с помощью которой можно определить наличие определенного иона в присутствии других ионов. Примером специфической реакции является открытие ионов действием раствора сильной щелочи при нагревании:

Если в анализируемой пробе есть ионы аммония, то при нагревании выделяется газообразный аммиак, который легко можно определить по запаху или по изменению цвета красной лакмусовой бумажки. Эта реакция специфическая, ей не мешают никакие другие ионы.

Специфических реакций в качественном анализе известно немного, поэтому используются реакции, которые можно проводить лишь тогда, когда в анализируемом растворе отсутствуют те ионы, которые мешают проведению нужной реакции. Селективной называют реакцию, для проведения которой нужно сначала удалить из раствора те ионы, которые мешают проведению нужной качественной реакции. Например фармакопейная качественная реакция на ионы К+ - это действие раствора кислого виннокислого натрия:

Если в анализируемой пробе есть ионы калия, то образуется белый осадок кислого виннокислого калия. Но точно такой эффект дают ионы:

Следовательно, ионы аммония мешают определению ионов калия. Поэтому перед определением ионов калия нужно удалить ионы аммония. Эффективное выполнение селективных реакций возможно, если из раствора удалить ионы, мешающие определению данного иона или вещества. Наиболее часто для этого разделяют систему (на осадок и раствор) так, чтобы ион, который определяется, и ион, который мешает этому, находились бы в разных частях системы.

Чувствительность реакции (реагента) - мера способности реагента давать уверенно обнаруживаемый аналитический эффект с определяемым ионом. Чем меньшее количество вещества можно обнаружить с помощью определённой реакции, тем она чувствительнее. Поэтому при выборе реакций для обнаружения различных ионов необходимо знать количественную характеристику чувствительности реакций. Количественными характеристиками чувствительности реакции являются открываемый минимум (минимум, который обнаруживается), граница определения и предельное разведение.

Наименьшее количество вещества или ионов, которое можно обнаружить с помощью той или иной реакции в определенных условиях, называется открываемым минимумом. Эта величина очень маленькая, её выражают в микрограммах, то есть в миллионных частях грамма, и обозначают греческой буквой г (гамма); 1г = 0,000001г = 10-6г.

По предложению терминологической комиссии ИЮПАК (Международный союз теоретической и прикладной химии) для характеристики наименьшего содержания, которое можно определить по данной методике, рекомендую использовать термин - граница определения. Таким образом, граница определения - наименьшее содержание компонента, при котором с помощью данной методики определяют наличие определяемого компонента с заданной доверительной вероятностью 0,9. Например, Сmin 0.9= 0,01мкг, означает, что данным методом определяют 0,01мкг вещества с доверительной вероятностью 0,9. Доверительная вероятность обозначают «p», тогда в общем виде границу определения надо обозначать так: Cmin p.

Следует помнить, что чувствительность реакции нельзя характеризовать лишь абсолютным количеством вещества. Важное значение имеет и концентрация ионов или вещества в растворе. Наименьшая концентрация ионов или вещества, при которой можно их обнаружить с помощью данной реакции, называется предельной концентрацией. В аналитической практике используют величину, обратную предельной концентрации, которая называется "предельное разведение". Количественно предельное разведение (h) выражается соотношением:

где V(р-ра) - объём максимально разбавленного раствора (в мл), содержащего 1г вещества или ионов, которые надо открыть. Например, для реакции на ионы железа с помощью роданида калия предельное разведение 1:10000. Это значит, что при разведении раствора, который содержит 1г ионов железа, в объёме 10000мл (10л) обнаружение ионов Fe3+с помощью данной реакции ещё возможно.

Чувствительность реакций в значительной мере зависит от условий их проведения (рН раствора, нагревание или охлаждение, использование неводных растворителей и т.п.). На чувствительность реакций влияют также посторонние ионы, которые в большинстве случаев присутствуют в анализируемом растворе.

Качественный анализ исследуемой пробы проводят обычно следующими двумя методами:

а) дробный анализ;

б) систематический анализ.

Дробный анализ используют для выявления нужных ионов в присутствии других ионов. Так как специфических реакций, которые позволяют обнаружить определённый ион в присутствии любых других ионов, известно немного, то в дробном анализе многие качественные реакции проводят после предварительной обработки анализируемой пробы реагентами, которые осаждают или маскируют ионы, мешающие проведению анализа. Значительный вклад в теорию и практику дробного анализа внес Н.А. Тананаев. Аналитические реакции, используемые в дробном анализе, называют дробными реакциями.

При выборе и проведении дробных реакций необходимо:

подобрать наиболее специфическую реакцию для обнаружения анализируемого иона;

выяснить по литературным данным или экспериментально, какие катионы, анионы или другие соединения мешают проведению выбранной реакции;

установить присутствие в анализируемой пробе ионов, которые мешают проведению выбранной реакции;

подобрать, руководствуясь справочными данными, реагент, который удаляет или маскирует такие ионы и не вступает в реакцию с анализируемыми ионами.

В качестве примера рассмотрим проведение дробной реакции определения Са2+, используя наиболее часто употребляемую реакцию обнаружения Са2+ - реакцию с оксалатом аммония (NH4)2C2O4:

Ca2++ C2O42? = CaС2O4v. В пробе присутствуют ионы Fe2+ и Ва2+, которые также образуют нерастворимые в воде оксалаты. Из литературных данных известно, что проведению реакции с оксалатами мешают многие ионы d-элементов, а также s2-элементы (Sr2+, Ва2+). Железо (II) можно удалить действием аммиака в виде Fе(ОН)2 (ПР= 7,9 10-16). В этих условиях ионы Са2+ осаждаться не будут, так как Са(ОН)2 - сильное основание, достаточно растворимое в воде. В присутствии оксалатов Fe2+ при этом практически целиком перейдет в осадок Fе(ОН)2, а Са2+ вступит в реакцию с С2О42?. Для удаления Ва2+ целесообразно использовать действие сульфатов, учитывая то, что CaSO4 несколько растворим в воде. Техника выполнения дробной реакции определения ионов Са2+ следующая. К исследуемому раствору прибавляют раствор аммиака (до рН 8 - 9) и раствор (NH4)2SO4. Образовавшиеся осадки Fe(OH)3 и BaSO4, отфильтровывают. В фильтрат прибавляют (NH4)2C2О4. Появление белого осадка CaС2О4 свидетельствует о наличии ионов Са2+ в анализируемой пробе. Систематическим анализом называют анализ исследуемой смеси ионов путем разделения их на несколько аналитических групп. Ионы определённой аналитической группы выделяют из раствора действием группового реагента. Групповой реагент должен количественно осаждать ионы соответствующей аналитической группы, а избыток группового реагента не должен мешать определению ионов, остающихся в растворе. Полученный осадок должен быть растворим в кислотах или других реагентах, для того чтобы можно было определить ионы, которые были в осадке.

Х имические реактивы и работа с ними

Химические реактивы - это вещества, которые используются для химических реакций. По степени чистоты и назначению выделяют следующие категории реактивов:

1) особой чистоты (сверхвысокой очистки), (ос. ч.)

2) химически чистые («х.ч.»),

3) чистые для анализа («ч.д. а.»),

4) чистые («ч.»),

5) технические продукты, расфасованные в мелкую тару («техн.»).

Реагенты особой чистоты готовят для специальных целей; их чистота может быть чрезвычайно высокой.

Чистота реактивов разных категорий регламентируется ГОСТ и техническими условиями (ТУ), номера которых обозначаются на этикетках. На этих этикетках также указывается содержание основных примесей.

Реактивы также разделяют в зависимости от их состава и назначения. По составу реактивы делят на такие группы:

а) неорганические реактивы,

б) органические реактивы,

в) реактивы, меченные радиоактивными изотопами, и т.п.

По назначению выделяют, например, органические аналитические реагенты, комплексоны, фиксаналы, pН-индикаторы, первичные стандарты, растворители для спектроскопии и др. Назначение реактивов часто отражено на этикетках, где иногда также указывают ряд других сведений, в особенности в случае органических веществ. Указывается полное рациональное название, название на нескольких языках, формула, молярная масса, температура плавления или другие характеристики, а также номер партии и дата выпуска. При работе с химическими реактивами необходимо учитывать их токсичность и выполнять правила техники безопасности.

Все работы с концентрированными растворами кислот, щелочей, аммиака, с сероводородом, а также с органическими растворителями проводят в вытяжном шкафу.

При работе с кислотами и щелочами надо помнить о правилах осторожного обращения с ними. При попадании на кожу человека они могут вызвать ожоги, а при попадании на одежду - её порчу.

При разбавлении концентрированной серной кислоты необходимо осторожно лить кислоту в воду, а не наоборот.

После работы в лаборатории необходимо тщательно вымыть руки.

К ачественный анализ неорганических веществ

Качественный анализ неорганических веществ позволяет установить качественный состав как индивидуальных веществ, так и смесей, а также определить подлинность (аутентичность) фармацевтического препарата и наличие примесей в нём. Качественный анализ неорганических веществ делится на анализ катионов и анализ анионов.

К ачественный анализ катионов

Существует несколько методов систематического анализа катионов в зависимости от применения групповых реагентов:

а) сульфидный (сероводородный) метод, групповые реагенты в котором - сероводород и сульфид аммония (таблица 1);

б) аммиачно-фосфатный метод, групповой реагент - смесь (NH4)2HPO4 + NH3 (таблица 2);

в) кислотно-основной метод, групповые реагенты - кислоты(HCl, H2SO4), основания (NaOH, KOH, NH3 H2O) (таблица 3).

Таблица 1 Классификация по сульфидному методу

№ группы	Групповой реагент
		Li+; Na+; K+; NH4+
	(NH4)2CO3 + NH3 + NH4Cl Карбонаты не растворяются в воде	(Mg2+); Ca2+; Sr2+; Ba2+
	(NH4)2S + NH3 + NH4Cl Сульфиды не растворяются в воде, аммиаке, растворяются в HCl .	Ni2+; Co2+; Fe2+; Fe3+; Al3+; Cr3+; Mn2+; Zn2+
	H2S + HCl Сульфиды не растворяются в HCl.	Cu2+; Cd2+; Bi3+; Hg2+; As3+; As5+; Sb3+; Sb5+; Sn2+; Sn4+
	HCl Хлориды не растворяются в воде и кислотах	Ag+; Pb2+; Hg22+

Таблица 2 Аммонийно - фосфатная классификация катионов

№ группы	Групповой реагент
	(NH4)2HPO4 + NH3. Фосфаты не растворяются в воде и аммиаке	Mg2+; Ca2+; Sr2+; Ba2+;Mn2+; Fe2+; Fe3+; Al3+; Cr3+;Bi3+; Li+
	Фосфаты растворяются в аммиаке с образованием аммиакатов	Cu2+; Cd2+; Hg2+; Co2+; Ni2+; Zn2+
	HNO3. Катионы окисляются до высших степеней окисления	As3+; As5+; Sb3+; Sb5+; Sn2+; Sn4+
	HCl. Хлориды не растворяются в воде и кислотах	Ag+; Pb2+; Hg22+

Таблица 3 Кислотно - основная классификация катионов

№ группы	Групповой реагент
	Нет. Хлориды, сульфаты и гидроксиды растворимы в воде
	HCl Хлориды не растворяются в воде и кислотах.	Ag+; Pb2+; Hg22+
	H2SO4 Сульфаты не растворяются в воде, кислотах и щелочах.	Ca2+; Sr2+; Ba2+
	NaOH Гидроксиды не растворяются в воде, растворяются и в кислотах, и щелочах.	Zn2+; Al3+; Cr3+; Sn2+; Sn(IV); As(III); As(V);
	NaOH Гидроксиды не растворяются в воде, в аммиаке и щелочах.	Mn2+; Mg2+; Fe2+; Fe3+; Bi3+; Sb(III); Sb(V)
	NH3 Гидроксиды не растворяются в воде, избытке щелочи, растворяются в аммиаке, образуют аммиакаты.	Cu2+; Cd2+; Ni2+; Co2+; Hg2+

В фармацевтической практике чаще применяется кислотно-основной метод, основанный на разной растворимости гидроксидов и некоторых солей, образованных этими катионами (хлоридов, сульфатов) (таблица 3).

Систематический анализ начинают с предварительных испытаний, которые наиболее часто проводят сухим путём (см. стр. 3). Потом растворяют пробу и определяют отдельные катионы (NH4+, Fe2+, Fe3+ и др.), для которых известны специфические качественные реакции. После этого осаждают в виде гидроксидов и основных солей катионы 2 - 6 групп, действуя на отдельные порции раствора K2CO3 или Na2CO3, а в фильтрате находят ионы Na+ (если действовали K2CO3) и К+, (если действовали Na2CO3). Затем в отдельной порции раствора осаждают вторую аналитическую группу, действуя раствором соляной (хлороводородной) кислоты. Катионы ІІІ аналитической группы в виде сульфатов осаждают 1М раствором серной кислоты в присутствии этанола, а катионы І, ІІІ, VI аналитических групп остаются в растворе. Прибавляя избыток NaOH, разделяют исследуемую смесь таким образом: катионы І и IV группы находятся в растворе, а катионы V и VI групп находятся в осадке в виде гидроксидов. Дальнейшее разделение катионов V и VI групп проводят действием избытка аммиака. При этом гидроксиды катионов VI аналитической группы образуют растворимые аммиакаты, а гидроксиды V аналитической группы остаются в осадке.

Таким образом, основной задачей группового аналитического реагента является:

а) определение в анализируемом растворе катионов соответствующей аналитической группы;

б) отделение катионов определённой группы от катионов других аналитических групп.

Аналитические свойства катионов . К атионы первой аналитической группы

К І аналитической группе катионов относят катионы щелочных металлов K+, Na+, а также комплексный катион NH4+. Эти катионы имеют малую поляризационную способность, из-за их больших ионных радиусов. Ионные радиусы К+ и NH4+ близки, потому эти ионы имеют почти одинаковые аналитические свойства. Большинство соединений катионов І аналитической группы растворяется в воде. Поэтому І аналитическая группа катионов не имеет группового реагента.

В растворе гидратированные ионы K+, Na+ и NH4+ бесцветны. Окраска некоторых соединений натрия, калия или аммония обусловлена окраской аниона, например: Na2CrО4 имеет жёлтый цвет, а KMnО4 - красно-фиолетовый.

Реакции ионов калия K+

Действие смеси винной кислоты и ацетата натрия (фармакопейная реакция).

Ионы калия образуют белый кристаллический осадок гидротартрата калия:

KCl + H2C4H4O6 + CH3COONa = КHC4H4O6v + NaCl + CH3COOH

К+ + H2C4H4O6 + CH3COO? = КHC4H4O6v + CH3COOH

Этот же эффект достигается при действии кислой соли винной кислоты (гидротартрата натрия) NaHC4H4O6:

KCl + NaHC4H4O6 = КHC4H4O6v + NaCl

К+ + HC4H4O6? = КHC4H4O6v

Осадок КHC4H4O6 растворяется в минеральных кислотах и щелочах:

КHC4H4O6 + Н+ = К+ + H2C4H4O6

КНC4H4O6 + ОН? = К+ + C4H4O62? + Н2О

Поэтому анализ ионов калия проводят в нейтральной среде. Растворимость осадка КHC4H4O6 увеличивается с повышением температуры. Поэтому для образования этого осадка охлаждают раствор холодной водой.

2. Действие гексанитрокобальтата (ІІІ) натрия Na3. Ионы калия с этим реагентом образуют жёлтый кристаллический осадок гексанитрокобальтата (ІІІ) калия натрия:

2KCl + Na3 = K2Na v + 2NaCl

2K+ + Na+ + 3? = K2Nav

Осадок может растворяться в минеральных кислотах с образованием нестойкой кислоты Н3 при рН<4.

K2Na + 3H+ = 2K+ + Na+ + H3

Щелочи разлагают реагент с образованием бурого осадка Co(OH)3:

K2Na + 3KOH = Co(OH)3v + 5KNO2 + NaNO2

K2Na + 3OH? = Co(OH)3v + 2K+ + Na+ + 6NO2?

Ионы аммония мешают определению ионов калия, т. к. реагируют аналогично ионам калия.

3. Реакция окраски пламя (реакция фармакопейная). Соли калия окрашивают бесцветное пламя горелки в фиолетовый цвет. При наличии в растворе ионов натрия, которые окрашивают пламя в желтый цвет и маскируют фиолетовую окраску ионов калия, наблюдение пламени следует вести через кобальтовое синее стекло. В этом случае желтое излучение натрия поглощает синее стекло. Излучение калия будет наблюдаться как пурпурно-красное.

Реакции ионов натрия Na+

1. Действие гексагидроксостибиата калия K. Концентрированные растворы солей натрия при взаимодействии с этим реагентом образуют белый кристаллический осадок:

NaCl + K = Nav + KCl

Na+ + ? = Nav

Na - мелкий кристаллический осадок, который быстро оседает на дно пробирки, частично пристает к стенкам. Осадок хорошо видно, если наклонить пробирку или вылить из неё раствор. Если осадок сразу не выпадает (пересыщенный раствор), надо потереть стенки пробирки стеклянной палочкой и охладить раствор.

Особенности условий выполнения реакции.

1. В исследуемом растворе должна быть нейтральная или слабощелочная среда. В кислой среде реагент K разлагается, в результате чего образуется белый аморфный осадок метасурьмяной кислоты НSbO3:

K + HCl = KCl + Hv = HSbO3v + 3H2O

Этот осадок принимают за осадок Na и делают ошибочный вывод о наличии в растворе ионов натрия. Поэтому кислые растворы сначала нейтрализуют щелочью КОН.

2. Соль Na заметно растворяется в воде и способна образовывать пересыщенные растворы, поэтому из разбавленных растворов осадок не выпадает или выпадает через продолжительное время. Концентрация соли натрия в растворе должна быть довольно высокой, разбавленные растворы сначала концентрируют выпариванием.

3. Реакцию надо проводить на холоду, так как растворимость Na возрастает с повышением температуры.

4. Соли аммония мешают реакции. Вследствие гидролиза водные растворы солей аммония имеют кислую реакцию, поэтому реактив K в присутствия аммонийных солей разлагается, как в случае действия кислот. Ионы Mg2+ также мешают обнаружению ионов Nа+, так как они с K образуют кристаллический осадок, который ошибочно можно принять за кристаллический осадок Na.

Следовательно, при выявлении ионов Na+ с помощью K следует выполнять такие условия:

в исследуемом растворе не должно быть ионов NH4+ и Mg2+;

раствор должен быть нейтральным или єлабощелочным и довольно концентрированным;

реакцию надо проводить на холоду.

2.Действие цинк-уранил-ацетата Zn(UO2)3(CH3COO)8. Ионы натрия с этим реагентом в нейтральных или уксуснокислых растворах образуют бледно-жёлтый осадок цинк-уранил-ацетата натрия:

NaCl + Zn(UO2)3(CH3COO)8 + CH3COOH + 9H2O = NaZn(UO2)3(CH3COO)9 9H2Ov + HCl

Na+ +Zn2+ +3UO22+ +8CH3COO? +CH3COOH +9H2O =NaZn(UO2)3(CH3COO)9 9H2Ov+ H+

Под микроскопом кристаллы NaZn(UO2)3(CH3COO)9 9H2O имеют вид правильных октаэдров или тетраэдров. Обнаружению ионов Na+ в этом случае не мешают ионы K+ или NH4+.

3. Реакция окраски пламени (реакция фармакопейная). Соли натрия окрашивают пламя горелки в желтый цвет.

Реакции ионов аммония NH4+

1. Действие щелочи (реакция фармакопейная). Ионы аммония реагируют с растворами щелочей (KOH, NaOH). При нагревании выделяется газообразный аммиак:

NH4+ + OH? = NH3^ + H2O

Эта реакция специфическая и довольно чувствительная. Другие катионы не мешают обнаружению ионов аммония.

Газообразный аммиак может быть выявлен несколькими способами:

по запаху;

по посинению красной лакмусовой бумажки, смоченной дистиллированной водой;

соответствующими химическими реакциями, например, реакции между аммиаком и нитратом ртути(І) протекающей по такому уравнению:

При этом происходит реакция диспропорционирование ртути(І) в ртуть(II) и металлическую ртуть. (Реакцией диспропорционирования называется реакция изменения степени окисления атомов элемента в соединении с образованием двух веществ, в которых этот элемент проявляет высшую и низшую степень окисления по сравнению с начальной степенью окисления элемента в исходном соединении).

Фильтровальная бумага, смоченная раствором нитрата ртути (І), чернеет. Почернение фильтровальной бумаги обуславливается выделением свободной металлической ртути.

2. Действие реактива Несслера K2. Ионы аммония с реактивом Несслера (щелочной раствор K2) образуют красно-бурый аморфный осадок амидного комплекса ртути (ІІ), имеющего такую формулу:

Этот амидный комплекс имеет такое название: йодид дийододимеркураммония.

NH4Cl + 2K2 + 2KOH = Iv + 5KI + KCl

NH4+ + 22? + 2OH? = Iv + 5I?

Реакция очень чувствительна. При малых концентрациях ионов аммония осадок не образуется, а раствор окрашивается в жёлтый цвет. В кислом растворе реагент K2 разрушается с образованием красного осадка HgІ2. Реакцию надо проводить в нейтральной или щелочной среде. Реакции мешают катионы, образующие окрашенные осадки гидроксидов

Cr(OH)3, Fe(OH)3, Ni(OH)2 и др..

3.Отношение солей аммония к нагреванию. Все соли аммония при нагревании разлагаются. Процесс разложения солей аммония зависит от природы аниона.

Соли аммония, которые содержат анионы летучих кислот (HCl, HBr, HF и т.п.) при нагревании разлагаются на газообразный аммиак и летучую кислоту, например,

NH4Cl > NH3 + HCl

Но при выходе из зоны высокой температуры продукты разложения снова соединяются, образуя соль аммония:

NH3 + HCl = NH4Cl.

Если в состав солей аммония входят анионы нелетучих кислот, то при прокаливании выделяется газообразный аммиак, а нелетучая кислота остаётся:

(NH4)3PO4 = 3NH3^ + H3PO4

H3PO4 = H2O^ + HPO3

(NH4)3PO4 = 3NH3^ + H2O^ + HPO3

В случаях, если анион соли имеет окислительные свойства, аммиак окисляется до свободного азота или до оксидов азота. Например:

(NH4)2Cr2O7 = N2 + 4H2O + Cr2O3

NH4NO3 = N2O + 2H2O

Примеры разложения некоторых других солей аммония:

NH4NO2 = N2 + 2H2O

3(NH4)2SO4 = N2 + 4NH3 + 6H2O + 3SO2

(NH4)2C2O4 = 2NH3 + H2O + CO + CO2

С истематический ход анализа смеси катионов. П ервой аналитической группы

При анализе катионов І аналитической группы сначала определяют ионы аммония. Для этого к небольшому количеству анализируемого раствора прибавляют раствор щелочи и нагревают. При наличии ионов аммония ощущается запах аммиака. Если ионы аммония обнаружены, то их необходимо удалить из раствора, потому, что они мешают определению ионов калия и натрия. Для открытия ионов натрия к отдельной порции анализируемого раствора прибавляют КОН или К2СО3 и кипятят для удаления аммиака. Потом раствор нейтрализуют уксусной кислотой (СН3СООН), охлаждают и открывают Na+ действием раствора K или Zn(UO2)3(CH3COO)8. Для определения ионов K+ аммиак удаляют из раствора действием NaOH или Na2CO3 при кипячении раствора. Потом раствор нейтрализуют уксусной кислотой и после охлаждения определяют K+ действием растворов NaHC4H4O6 или Na3

Практические рекомендации для проведения анализа смеси катионов І аналитической группы

1. Определение ионов аммония. К 2 - 3 каплям определяемого раствора прибавляют 6 - 8 капель раствора NaOH и нагревают. К отверстию пробирки подносят влажную красную лакмусовую бумагу. В случае, если ионы аммония обнаружены, то перед определением ионов калия или натрия нужно удалить ионы аммония (см. следующие пункты). Если же ионов аммония нет, то пункты 2 и 5 выполнять не надо. Ионы калия открывают, выполняя п. 3 или 4. Ионы натрия открывают, выполняя п. 6 или 7.

2. Приготовление раствора для определения катионов калия. К 5 каплям исследуемого раствора прибавляют 5 капель раствора Na2CO3 или NaOH. Пробирку с раствором нагревают до полного удаления аммиака (исчезновение запаха, влажная красная лакмусовая бумага не должна синеть). После удаления ионов аммония к раствору прибавляют по каплям раствор уксусной кислоты до кислой реакции (лакмусовая бумажка должен покраснеть) и охлаждают.

3. Определение катионов калия действием раствора NaHC4H4O6. К 2 - 3 каплям раствора, который не содержит ионов NH4+, прибавляют 3 - 4 капли раствора NaHC4H4O6, ускоряя выпадение осадка с помощью трения стеклянной палочкой о стенки пробирки и охлаждением раствора.

4. Определение катионов калия действием раствора Na3. На предметное стекло наносят 1 каплю раствора, который не содержит ионов NH4+, рядом наносят 1 каплю раствора Na3. Капли перемешивают стеклянной палочкой.

5. Приготовление раствора для определения катионов натрия. К 5 каплям анализируемого раствора прибавляют 5 капель раствора К2СО3 или КОН. Пробирку нагревают для полного удаления аммиака. После этого прибавляют уксусную кислоту до нейтральной реакции.

6. Определение катионов натрия. К 3 - 4 каплям раствора, который не содержит ионов NH4+, прибавляют 3 - 4 капли раствора K и потирают внутренние стенки пробирки стеклянной палочкой.

7. Определение катионов натрия с помощью микрокристаллической реакции. На предметное стекло наносят каплю раствора, который не содержит ионов NH4+. Осторожно его выпаривают почти насухо. Рядом наносят каплю раствора Zn(UO2)3(CH3COO)8 и соединяют капли между собой стеклянной палочкой. Образованные кристаллы рассматривают под микроскопом.

Таблица 4 К ачественные реакции катионов і аналитической группы

		Продукт реакции и его свойства
	(Фарм.) K(Sb(OH)6]	Nav; білий; р. к. л.
	Zn(UO2)3(СН3СОО)8 +	NaZn(UO2)3(СН3СОО)9 9Н2Оv; зел.-жёлтый;
	(Фарм.) Пламя	жёлтый цвет пламени
	(Фарм.) NaHC4H4O6	КНС4Н4О4v; білый; р. к. щ.
	(Фарм.) Na3	K2Nav; жёлтый; р. к. щ.,
	(Фарм.) Пламя	фиолетовый цвет пламени
	(Фарм.) NaOH нагрев.	NH3 > лакмусовая бумажка синеет 4NH3+2Hg2(NO3)2+ H2O >NO3v+ Hgv, чёрный NH3 + HCl >NH4Cl; белый дым
		v; бурый

р. -- растворимый; к. -- кислотах; щ. -- щелочах, фарм. -- фармакопейная реакция.

К атионы второй аналитической группы. О бщая характеристика

Ко второй аналитической группе катионов относятся катионы Pb2+, Ag+, Hg22+. Катионы второй аналитической группы образуют нерастворимые галогениды (кроме фторида серебра) сульфаты, сульфиды, хроматы, фосфаты, арсениты, арсенаты, гидроксиды (оксиды), карбонаты. Это объясняется высокой поляризационной способностью этих катионов.

Групповым реагентом на ІІ аналитическую группу является раствор HCl. При действии HCl осаждаются хлориды катионов только второй аналитической группы. Катионы других аналитических групп остаются в растворе.

Для катионов ІІ аналитической группы характерны реакции комплексообразования, а для ионов Hg22+ - реакции окисления-восстановления и реакции диспропорционирования. Поэтому систематический ход анализа катионов ІІ аналитической группы основан на реакциях осаждения, комплексообразования и окисления-восстановления. Большинство солей катионов ІІ аналитической группы не имеет цвета. Окрашенными является соли, которые содержат окрашенные анионы, например хроматы.

Р еакции катионов второй аналитической группы

1. Действие раствора хлороводородной (соляной) кислоты. Катионы ІІ аналитической группы с HCl образуют осадки белого цвета.

Ag+ + Cl? = AgClv ПР = 1,78 10-10

Hg22+ +2Cl? = Hg2Cl2v ПР = 1,3 10-18

Pb2+ + 2Cl? = PbCl2v ПР = 1,6 10-5

Осадки хлоридов растворяются в избытке концентрированной HCl с образованием комплексных ионов

AgClv + 2HCl = H2

AgClv + 2Cl? = 2?

PbCl2v + 2HCl = H2

PbCl2v + 2Cl? = 2?

В связи с этим не допустим большой избыток группового реагента.

Наиболее растворимым из хлоридов ІІ аналитической группы является хлорид свинца, который заметно растворяется в горячей воде (при 1000С в 100 г Н2О можно растворить 3,34 г PbCl2). Это используют для отделения PbCl2 от других катионов этой группы.

Хлорид серебра растворим в аммиаке в отличие от хлорида ртути (І):

AgClv + 2NH3 = Cl

AgClv + 2NH3 = + + Cl?

Эта реакция используется для отделения AgCl от Hg2Cl2.

Если на осадок Hg2Cl2 подействовать раствором аммиака, то он почернеет вследствие образования мелкодисперсной металлической ртути

Hg2Cl2v+ 2NH3 = Clv + Hgv + NH4Cl.

Амидохлорид ртути Cl, который образуется в этой реакции, можно рассматривать как хлорид аммония NH4Cl, в котором два атома водорода замещены на один двухзарядный ион ртути. Эта реакция используется для определения Hg22+ и отделения от других катионов в ходе анализа.

2. Действие щелочей.

Катионы свинца со щелочами образуют белый осадок Pb(OH)2.

Pb2+ + 2OH? = Pb(OH)2v

Гидроксид свинца обладает амфотерными свойствами, поэтому растворяется как в азотной кислоте, так и в избытке щёлочи:

Pb(OH)2v+ 2HNO3 = Pb(NO3)2+ 2H2O

Pb(OH)2v+ 2H+ = Pb2+ + 2H2O

Pb(OH)2v+ 2NaOH = Na2

Pb(OH)2v+ 2OH? = 2?

Катионы серебра со щелочами образуют белый осадок гидроксида серебра AgOH, который быстро разлагается с образованием оксида серебра:

Ag+ + OH? = AgOHv

2AgOHv= Ag2Ov + H2O

Катионы ртути (І) при взаимодействии со щелочами образуют черный осадок оксида ртути (І):

Hg22+ + 2OH? = Hg2Ov + H2O

Все оксиды и гидроксиды катионов второй аналитической группы растворимы в азотной кислоте.

Ag2O +2HNO3 = 2AgNO3 + H2O

Hg2O+2HNO3 = Hg2(NO3)2 + H2O

Pb(OH)2 + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + 2H2O

3. Действие раствора йодида калия.

Катионы II аналитической группы образуют окрашенные малорастворимые йодиды:

Ag+ + I? = AgIv жёлтого цвета

Pb2+ + 2I? = PbI2v золотисто-жёлтого цвета

Hg22+ + 2I? = Hg2I2v зелёного цвета.

Йодид свинца растворим в подкисленной уксусной кислотой горячей воде. Йодид ртути (І) Hg2I2 реагирует с избытком реагента:

Hg2I2v+ 2I? = 2? + Hgv

4. Действие раствора аммиака.

Катионы серебра образуют с раствором аммиака осадок гидроксида серебра белого цвета, который быстро буреет, т. к. гидроксид переходит в оксид. Осадок растворим в избытке аммиака:

Ag+ + NH3 + Н2O = AgOHv + NH4+

2AgOHv = Ag2Ov + H2O

Ag2Ov + 4NH3 + H2O = 2+ + 2OH?

В кислой среде аммиачный комплекс серебра разрушается:

2H+ = Ag+ + 2NH4+

Также он разрушается под действием йодид-ионов с образованием осадка йодида серебра:

I? = AgIv+ 2NH3

Катионы ртути (І) с раствором аммиака образуют аммиачный комплекс ртути (ІІ) и металлическую ртуть. Например, с Hg2(NO3)2 реакция идет в соответствии с уравнением

Катионы свинца образуют с раствором аммиака гидроксид белого цвета, который не растворяется в избытке реагента:

Pb2+ + 2NH3 + 2H2O = Pb(OH)2v+ 2NH4+

5. Действие хроматов.

Катионы II аналитической группы образуют окрашенные осадки при действии K2CrО4 или Na2CrO4:

2Ag+ + CrO42? = Ag2CrO4v кирпично-красный;

Hg22+ + CrO42? = Hg2CrО4v красный;

Рb2+ + CrO42? = PbCrO4 v желтый.

Хромат серебра легко растворяется в растворе аммиака:

Ag2CrO4v+ 4NH3 = 2+ + CrO42?.

Осадок хромата свинца растворим в гидроксидах калия и натрия:

PbCrO4v + 4OH? = 2? + CrO42?.

Осадки хроматов растворимы в азотной кислоте:

2Ag2CrO4v+ 4HNO3 = 4AgNO3+ Н2Cr2O7 + H2O

6. Действие карбонатов.

Катионы серебра образуют с карбонат-анионами белый осадок:

2Ag+ + CO32? = Ag2CO3v

Карбонат серебра растворим в азотной кислоте и растворе аммиака:

Ag2CO3v+ 4NH3 = 2+ + CO32?

Ag2CO3v+ 2H+ = 2Ag+ + H2O + CO2^

Катионы ртути (І) образуют с карбонат-анионами жёлтый осадок:

Hg22+ + CO32? = Hg2CO3v

Карбонат ртути (І) нестойкий и разлагается:

Hg2CO3v = HgOv+ Hgv + CO2^

Катионы свинца образуют белый осадок основной соли:

2Pb(NO3)2 + 3Na2CO3 + 2H2O = (PbOH)2CO3v + 2NaHCO3 + 4NaNO3

2Pb2+ + 3CO32? + 2H2O = (PbOH)2CO3v + 2HCO3?

Осадок основной соли свинца растворим в кислотах и щелочах:

(PbOH)2CO3 v+ 4H+ = 2Pb2+ + CO2 ^+ 3H2O

(PbOH)2CO3v+ 6OH? = 22? + CO32?

7. Действие сульфатов.

Катионы ІІ аналитической группы образуют малорастворимые соединения белого цвета:

2Ag+ + SO42? = Ag2SO4v

Hg22+ + SO42? = Hg2SO4v

Pb2+ + SO42? = PbSO4v

Сульфат свинца растворим в щелочах и 30% растворе уксуснокислого аммония:

PbSO4v + 4OH? = 2? + SO42?

PbSO4v + 2CH3COONH4 = Pb(CH3COO)2 + (NH4)2SO4.

Эту особенность используют в систематическом ходе анализа катионов І - VI аналитических групп.

Действие некоторых реагентов на катионы ІІ аналитической группы представлено в таблице 5.

Таблица 5 Действие некоторых реагентов на катионы іі аналитической группы

	AgCl, белый осадок, растворимый в NH3.	Hg2Cl2, бел. осадок, который при действии NH3 разлаг. на Hg и HgNH2Cl.	PbCl2, белый осадок, растворяется в горячей воде.
	Ag2S, чёрный осадок, растворяется в NH3.	HgS + Hg. Чёрный осадок, растворяется в царской водке.	PbS, чёрный осадок, растворяется в HNO3.
	Ag2O, бурый осадок, растворимый в NH3 или HNO3.	Hg2O, чёрный осадок, растворимый в HNO3.	Pb(OH)2, белый осадок, растворимый в HNO3.
	AgI, жёлтый осадок, не растворяется в NH3.	Hg2I2, зелёный осадок, растворяется в избытке реагента.	PbI2 , золотисто-жёлтый осадок, растворяется в горячей воде, в избытке реагента и CH3COOH.
	Ag2SO4 , белый осадок, выпадает из концентрированных растворов, растворяется в горячей воде.	Hg2SO4 , белый осадок, растворяется в царской водке.	PbSO4, белый осадок, растворимый в щелочах и 30% растворе уксуснокислого аммония.

Таким образом ко второй аналитической группе относятся катионы Ag+, Hg22+, Pb2+. При взаимодействии солей катионов ІІ аналитической группы с HCl образуются белые осадки AgCl, Hg2Cl2, PbCl2, труднорастворимые в воде и кислотах. Осадки AgCl и Hg2Cl2 чернеют вследствие разложения и выделения свободных металлов (серебра или ртути). AgCl растворяется в избытке NН3 с образованием бесцветного, растворимого в воде комплексного соединения Cl. Это комплексное соединение разлагается при действии азотной кислоты с образованием AgCl, который выпадает в осадок, и NH4NO3. Эта реакция используется для отделения Ag+ от других катионов II группы. AgCl также заметно растворяется в избытке хлоридов с образованием комплексных соединений типа M

Hg2Cl2 при взаимодействии с раствором аммиака образует Cl и металлическую ртуть, вследствие чего осадок чернеет. Осадок РbCl2 мало растворим в холодной воде и растворим в горячей воде. Это свойство используют для отделения Pb2+ от других катионов II группы.

С истематический ход анализа катионов іі аналитической группы

При анализе катионов ІІ аналитической группы предварительно открывают ртуть (I) реакцией с металлической медью. Групповым реагентом (раствором HCl) осаждают катионы ІІ аналитической группы в виде хлоридов. Ион Pb2+ осаждается не полностью. Осадок хлоридов обрабатывают горячей водой и быстро фильтруют. В фильтрате открывают ионы свинца. Если они найдены, то осадок промывают несколько раз горячей водой до отрицательной реакции на ионы Cl? (проба при добавлении AgNO3). После отделения PbCl2 на осадок действуют раствором аммиака. Хлорид серебра растворяется с образованием аммиаката серебра Cl, а осадок хлорида ртути превращается в смесь NH2HgCl и Hg чёрного цвета. Мгновенное почернение осадка свидетельствует о наличии Hg22+. В фильтрате открывают ионы серебра: при добавлении азотной кислоты образование белого осадка показывает наличие в смеси ионов серебра: Cl + 2HNO3 = AgClv + 2NH4NO3 Осадок растворяется в растворе аммиака.

К атионы третьей аналитической группы. Общая характеристика

К ІІІ аналитической группе катионов относятся катионы щелочноземельных металлов: Ba2+, Sr2+, Ca2+, которые относятся к главной подгруппе второй группы периодической системы Д.И. Менделеева. Большинство солей этих катионов малорастворимы в воде: сульфаты, карбонаты, хроматы, оксалаты, фосфаты. Для катионов ІІІ аналитической группы реакции окисления-восстановления не характерны, т. к. они имеют постоянную степень окисления. Катионы этой аналитической группы не имеют окраски, большинство их солей бесцветные. Окрашенные соединения катионы ІІІ аналитической группы образуют лишь с окрашенными анионами, например: жёлтый цвет BaCrО4 обусловлен соответствующей окраской ионов CrО42?.

Групповым реагентом на катионы ІІІ аналитической группы является раствор серной кислоты. Для обеспечения полного осаждения BaSO4, SrSO4 и СaSO4 в раствор прибавляют этиловый спирт. Катионы ІV - VI аналитических групп серной кислотой не осаждаются.

Р еакции катионов ііі аналитической группы

1. Действие раствора серной кислоты. Катионы Ba2+, Sr2+, Ca2+ при действии раствора серной кислоты образуют белые осадки сульфатов:

Ba2+ + SO42? = BaSO4v ПР = 1,1 10-10

Sr2+ + SO42? = SrSO4v ПР = 3,2 10-7

Ca2+ + SO42? = CaSO4v ПР = 2,5 10-5

Растворимость сульфатов стронция и кальция довольно высокая, поэтому для снижения их растворимости при действии группового реагента в раствор прибавляют этиловый спирт. Сульфаты не растворяются в кислотах и щелочах. СaSO4 растворим в концентрированных растворах (NH4)2SO4:

СaSO4 + (NH4)2SO4 = (NH4)2

СaSO4 + SO42? = 2?

Это свойство используют для отделения ионов Ca2+ от Sr2+ при их одновременном присутствии.

2. Действие гипсовой воды. Гипсовая вода (насыщенный раствор СaSO4) осаждает ионы Ba2+ и Sr2+ в виде сульфатов:

BaCl2 + СaSO4 = BaSO4v + CaCl2

SrCl2 + СaSO4 = SrSO4v + CaCl2

Произведение растворимости ВaSO4 невелико, поэтому осадок выпадает быстро. Осадок SrSO4 образуется медленно в виде помутнения раствора, так как произведение растворимости SrSO4, больше, чем произведение растворимости ВаSO4, а соответственно и растворимость SrSO4 больше.

3. Действие карбонатов. Карбонат-анионы осаждают ионы Ba2+ , Sr2+, Ca2+ в виде белых кристаллических осадков:

Ba2+ + CO32? = BaCO3v ПР = 4,0 10-10

Sr2+ + CO32? = SrCO3v ПР = 1,1 10 -10

Ca2+ + CO32? = CaCO3v ПР = 3,8 10-9

Осадки растворимы в минеральных кислотах (HCl, HNO3) и уксусной кислоте, например:

BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + H2O + CO2^ BaCO3 + 2CH3COOH = Ba2+ + 2CH3COO?+ H2O + CO2^

4. Действие хроматов. Хромат-анионы образуют с ионами Ba2+ и Sr2+ жёлтые осадки:

Ba2+ +СrO42? = BaCrO4v ПР =1,2 10-10

Sr2+ + СrO42? = SrСrO4v ПР =3,6 10-5

Они растворимы в сильных кислотах (HCl, HNO3)

2BaCrO4 + 2H+ = 2Ba2+ + Cr2O72? + H2O

Хромат стронция в отличие от хромата бария растворим в уксусной кислоте. Это различие в свойствах хроматов используется для обнаружения и отделения ионов Ва2+. В присутствии ионов Ca2+, Sr2+ и Ва2+ в уксуснокислой среде при действии раствора K2CrО4 образуется только осадок BaCrО4.

5. Действие оксалатов. Оксалат-ионы (соли щавелевой кислоты H2C2O4) образуют белые кристаллические осадки:

Ba2+ + C2O42? = BaC2O4v ПР = 1,1 10-7

Sr2+ + C2O42? = SrC2O4v ПР = 1,6 10-7

Ca2+ + C2O42? = CaC2O4v ПР = 2,3 10-9

Осадки растворимы в сильных кислотах, но не растворимы в разбавленной уксусной кислоте:

BaC2O4 + 2H+ = Ba2+ + H2C2O4

Эту реакцию можно использовать для открытия ионов кальция. мешают ионы бария и стронция.

6. Реакция окраски пламени. Соли бария окрашивают бесцветное пламя газовой горелки в жёлто-зелёный цвет; а соли стронция и кальция - в красный.

7. Микрокристаллоскопическая реакция на Ca2+. Ионы кальция с раствором серной кислоты образуют характерные кристаллы гипса CaSO4 2H2O. Под микроскопом они легко отличаются от маленьких кристалликов ВaSO4 и SrSO4. Такое исследование разрешает открыть кальций в присутствии стронция и бария.

8. Действие родизоната натрия. С катионами ІІІ аналитической группы родизонат натрия образует окрашенные соединения при различных условиях. Эта особенность разрешает обнаруживать ионы кальция, стронция и бария без предварительного их разделения. С ионами кальция в щелочной среде (NaOH) родизонат натрия образует осадок основного родизоната кальция фиолетового цвета. Чувствительность реакции 1мкг.

Родизонат натрия

С ионами стронция родизонат натрия образует в нейтральной среде осадок родизоната стронция бурого цвета:

Реакцию проводят капельным методом. На фильтровальной бумаге при взаимодействии растворов солей стронция и родизоната натрия образуется красно-бурая окраска, которая исчезает при добавлении капли НСl (растворение осадка).

Проведению реакции с родизонатом натрия не мешает присутствие К2СrО4 (отличие от Ва2+). Это свойство разрешает обнаружить Sr2+ в присутствии Ва2+ (катионы кальция указанную реакцию дают только в щелочной среде). В присутствии солей хромовой кислоты Ва2+ связывается в осадок ВаСrO4, который не реагирует с родизонатом натрия. Чувствительность реакции 7мкг. Родизонат натрия образует с солями бария красный осадок родизоната бария. При нанесении на фильтровальную бумагу капли нейтрального раствора соли бария и раствора родизоната натрия появляется красно-бурое пятно осадка родизоната бария.

При добавлении капли НСl пятно краснеет вследствие перехода родизоната бария в гидрородизонат бария:

В присутствии K2СrО4 родизонат бария не образуется (связывание Ва2+ в осадок ВаСrО4). Реакция специфическая для Ва2+. Реакция образования родизоната стронция в отличие от Ва2+ проходит в присутствии хромата калия. Реакция может быть использована для определения Ва2+ и Sr2+ при общем их присутствии. Каплю раствора, который содержит смесь ионов Ва2+ и Sr2+, наносят на бумагу и прибавляют каплю раствора родизоната натрия. Появление красно-бурой окраски, которая переходит в красную при добавлении капли НС1, говорит о присутствии Ва2+. Если окраска при добавлении НС1 исчезает, то в растворе присутствуют только ионы Sr2+. В присутствии ионов Ва2+ определяют ионы Sr2+ следующим образом: наносят на бумагу каплю раствора хромата калия, каплю раствора анализируемой смеси и каплю раствора родизоната натрия. Появление буро-красной окраски пятна свидетельствует о присутствии Sr2+, т. к. с хроматом калия образовался ВаСrO4, который реакции с родизонатом натрия не даёт. Чувствительность реакции 0,25 мкг. Действие некоторых реагентов на катионы ІІІ аналитической группы приведено в табл. 6.

Подобные документы

Практическое значение аналитической химии. Химические, физико-химические и физические методы анализа. Подготовка неизвестного вещества к химическому анализу. Задачи качественного анализа. Этапы систематического анализа. Обнаружение катионов и анионов.

реферат , добавлен 05.10.2011


Анализ вещества, проводимый в химических растворах. Условия проведения аналитических реакций. Систематический и дробный анализ. Аналитические реакции ионов алюминия, хрома, цинка, олова, мышьяка. Систематический ход анализа катионов четвертой группы.

реферат , добавлен 22.04.2012


Предмет и задачи аналитической химии. Способы выражения состава раствора. Закон действующих масс. Химическое и гомогенное равновесие. Аналитические операции и реакции. Качественный анализ катионов и анионов. Оценка достоверности аналитических данных.

методичка , добавлен 09.04.2009


Классификация катионов и анионов, изучение первой, второй, третьей и четвертой аналитической группы катионов. Количественный анализ катионов: метод окисления – восстановления, методы осаждения и комплексонообразования, физико-химические методы анализа.

методичка , добавлен 01.07.2009


Систематический анализ, реакции и анализ смеси катионов. Анализ анионов и сухой соли. Гравиметрический метод анализа, метод нейтрализации, процентное содержание кислот. Методы окислительно-восстановительного титрования, перманганатометрия и йодометрия.

лабораторная работа , добавлен 19.11.2010


Теоретическая основа аналитической химии. Спектральные методы анализа. Взаимосвязь аналитической химии с науками и отраслями промышленности. Значение аналитической химии. Применение точных методов химического анализа. Комплексные соединения металлов.

реферат , добавлен 24.07.2008


Методы аналитической химии, количественный и качественный анализ. Окислительно-восстановительные системы. Способы выражения концентрации растворов и их взаимосвязь. Классификация методов титриметрического анализа. Молекулярный спектральный анализ.

методичка , добавлен 08.06.2011


Потенциометрический метод - метод качественного и количественного анализа, основанный на измерении потенциалов, возникающих между испытуемым раствором и погруженным в него электродом. Кривые потенциометрического титрования.

контрольная работа , добавлен 06.09.2006


Понятие об аналитических группах и классификации катионов. Порядок проведения анализа катионов, осмотр образца и подготовка пробы. Метод квартования. Превращение сульфатов в карбонаты. Обнаружение и отделение ионов бария. Разрушение аммиакатов VI группы.

лабораторная работа , добавлен 09.01.2015


История создания препарата "Дибазол". Строение, физико-химические свойства и способы получения лекарственного средства в виде раствора для инъекций. Методы определения дибазола: качественный и количественный анализ, фотометрия; прозрачность, цветность.

Количественный анализ выражается последовательностью экспериментальных методов, определяющих в образце исследуемого материала содержание (концентрации) отдельных составляющих и примесей. Его задача - определить количественное соотношение химсоединений, ионов, элементов, составляющих образцы исследуемых веществ.

Задачи

Качественный и количественный анализ являются разделами аналитической химии. В частности, последний решает различные вопросы современной науки и производства. Этой методикой определяют оптимальные условия проведения химико-технологических процессов, контролируют качество сырья, степень чистоты готовой продукции, в том числе и лекарственных препаратов, устанавливают содержание компонентов в смесях, связь между свойствами веществ.

Классификация

Методы количественного анализа подразделяют на:

• физические;
• химические (классические);
• физико-химические.

Химический метод

Базируется на применении различных видов реакций, количественно происходящих в растворах, газах, телах и т. д. Количественный химический анализ подразделяют на:

• Гравиметрический (весовой). Заключается в точном (строгом) определении массы анализируемого компонента в исследуемом веществе.
• Титриметрический (объемный). Количественный состав исследуемой пробы определяют путем строгих измерений объема реагента известной концентрации (титранта), который взаимодействует в эквивалентных количествах с определяемым веществом.
• Газовый анализ. Базируется на измерении объема газа, который образуется или поглощается в результате химической реакции.

Химический количественный анализ веществ считается классическим. Это наиболее разработанный метод анализа, который продолжает развиваться. Он точен, прост в исполнении, не требует спецаппаратуры. Но применение его иногда сопряжено с некоторыми трудностями при исследовании сложных смесей и сравнительно небольшой чертой чувствительности.

Физический метод

Это количественный анализ, базирующийся на измерении величин физических параметров исследуемых веществ или растворов, которые являются функцией их количественного состава. Подразделяется на:

• Рефрактометрию (измерение величин показателя преломления).
• Поляриметрию (измерение величин оптического вращения).
• Флуориметрию (определение интенсивности флуоресценции) и другие

Физическим методам присущи экспрессность, низкий предел определения, объективность результатов, возможность автоматизации процесса. Но они не всегда специфичны, так как на физическую величину влияет не только концентрация исследуемого вещества, но и присутствие других веществ и примесей. Их применение часто требует использования сложной аппаратуры.

Физико-химические методы

Задачи количественного анализа - измерение величин физических параметров исследуемой системы, которые появляются или изменяются в результате проведения химических реакций. Эти методы характеризуются низким пределом обнаружения и скоростью исполнения, требуют применения определенных приборов.

Гравиметрический метод

Это старейшая и наиболее разработанная технология количественного анализа. По сути, аналитическая химия началась с гравиметрии. Комплекс действий позволяет точно измерять массу определяемого компонента, отделенного от других компонентов проверяемой системы в постоянной форме химического элемента.

Гравиметрия является фармакопейным методом, который отличается высокой точностью и воспроизводимостью результатов, простотой исполнения, однако трудоемок. Включает приемы:

• осаждения;
• отгонки;
• выделения;
• электрогравиметрию;
• термогравиметрические методы.

Метод осаждения

Количественный анализ осаждения основан на химической реакции определяемого компонента с реагентом-осадителем с образованием малорастворимого соединения, которое отделяют, затем промывают и прокаливают (высушивают). На финише выделенный компонент взвешивают.

Например, при гравиметрическом определении ионов Ва 2+ в растворах солей как осадитель используют серную кислоту. В результате реакции образуется белый кристаллический осадок BaSO 4 (осажденная форма). После прожарки этого осадка формируется так называемая гравиметрическая форма, полностью совпадающая с осажденной формой.

При определении ионов Са 2+ осадителем может быть оксалатная кислота. После аналитической обработки осадка осажденная форма (СаС 2 О 4) превращается в гравиметрическую форму (СаО). Таким образом, осажденная форма может как совпадать, так и отличаться от гравиметрической формы по химической формуле.

Весы

Аналитическая химия требует высокоточных измерений. В гравиметрическом методе анализа используют особо точные весы как основной прибор.

• Взвешивания при требуемой точности ±0,01 г проводят на аптечных (ручных) или технохимических весах.
• Взвешивания при требуемой точности ±0,0001 г осуществляют на аналитических весах.
• При точности ±0,00001 г - на микротерезах.

Техника взвешивания

Осуществляя количественный анализ, определение массы вещества на технохимических или технических весах проводят следующим образом: исследуемый предмет помещают на левую чашу весов, а уравновешивающие грузики - на правую. Процесс взвешивания заканчивают при установлении стрелки весов в среднем положении.

В процессе взвешивания на аптечных весах центральное кольцо удерживают левой рукой, локтем опираясь на лабораторный стол. Затухание коромысла во время взвешивания может быть ускорено легким прикосновением дна чаши весов к поверхности стола.

Аналитические весы монтируют в отдельных отведенных лабораторных помещениях (весовых комнатах) на специальных монолитных полках-подставках. Для предотвращения влияния колебаний воздуха, пыли и влаги весы защищают специальными стеклянными футлярами. Во время работы с аналитическими весами следует придерживаться следующих требований и правил:

• перед каждым взвешиванием проверяют состояние весов и устанавливают нулевую точку;
• взвешиваемые вещества помещают в тару (бюкс, часовое стекло, тигель, пробирку);
• температуру веществ, подлежащих взвешиванию, доводят до температуры весов в весовой комнате в течение 20 минут;
• весы не следует нагружать сверх установленных предельных нагрузок.

Этапы гравиметрии по методу осаждения

Гравиметрический качественный и количественный анализ включают следующие этапы:

• расчета масс навески анализируемой пробы и объема осадителя;
• взвешивания и растворения навески;
• осаждения (получение осажденной формы определяемого компонента);
• удаления осадков из маточного раствора;
• промывания осадка;
• высушивания или прокаливания осадка до постоянной массы;
• взвешивания гравиметрической формы;
• вычисления результатов анализа.

Выбор осадителя

При выборе осадителя - основы количественного анализа - учитывают возможное содержание анализируемого компонента в пробе. Для увеличения полноты удаления осадка используют умеренный избыток осадителя. Используемый осадитель должен обладать:

• специфичностью, селективностью относительно определяемого иона;
• летучестью, легко удаляться при высушивании или прокаливании гравиметрической формы.

Среди неорганических осадителей наиболее распространены растворы: HCL; Н 2 SO 4 ; H 3 PO 4 ; NaOH; AgNO 3 ; BaCL 2 и другие. Среди органических осадителей предпочтение отдается растворам диацетилдиоксима, 8-гидроксихинолина, оксалатной кислоте и другим, образующим с ионами металлов внутрикомплексные устойчивые соединения, обладающие преимуществами:

• Комплексные соединения с металлами, как правило, имеют незначительную растворимость в воде, обеспечивая полноту осаждения ионов металла.
• Адсорбционная способность внутрикомплексных осадков (молекулярная кристаллическая решетка) ниже адсорбционной способности неорганических осадков с ионным строением, что дает возможность получить чистый осадок.
• Возможность селективного или специфического осаждения ионов металла в присутствии других катионов.
• Благодаря относительно большой молекулярной массе гравиметрических форм уменьшается относительная ошибка определения (в противовес использованию неорганических осадителей с небольшой молярной массой).

Процесс осаждения

Это важнейший этап характеристики количественного анализа. При получении осажденной формы необходимо минимизировать расходы за счет растворимости осадка в маточном растворе, уменьшить процессы адсорбции, окклюзии, соосаждения. Требуется получить достаточно крупные частицы осадка, не проходящие через фильтрационные поры.

Требования к осажденной форме:

• Компонент, который определяют, должен количественно переходить в осадок и соответствовать значению Ks≥10 -8 .
• Осадок не должен содержать посторонних примесей и быть устойчивым относительно внешней среды.
• Осажденная форма должна как можно полнее превращаться в гравиметрическую при высушивании или прокаливании исследуемого вещества.
• Агрегатное состояние осадка должно соответствовать условиям его фильтрации и промывки.
• Предпочтение отдают кристаллическим осадком, содержащим крупные частицы, имеющим меньшую абсорбционную способность. Они легче фильтруются, не забивая поры фильтра.

Получение кристаллического осадка

Условия получения оптимального кристаллического осадка:

• Осаждения проводят в разбавленном растворе исследуемого вещества разведенным раствором осадителя.
• Добавляют раствор осадителя медленно, каплями, при осторожном перемешивании.
• Осаждения проводят в горячем растворе исследуемого вещества горячим растворителем.
• Иногда осаждения проводят при наличии соединений (например, небольшого количества кислоты), которые незначительно повышают растворимость осадка, но не образуют с ним растворимых комплексных соединений.
• Осадок оставляют в исходном растворе на некоторое время, в течение которого происходит «вызревание осадка».
• В случаях, когда осажденная форма образуется в виде аморфного осадка, его пытаются получить гуще для упрощения фильтрации.

Получение аморфного осадка

Условия получения оптимального аморфного осадка:

• К горячему концентрированному раствору исследуемого вещества добавляют концентрированный горячий раствор осадителя, что способствует коагуляции частиц. Осадок становится гуще.
• Добавляют осадитель быстро.
• При необходимости в исследуемый раствор вводят коагулянт - электролит.

Фильтрация

Методы количественного анализа включают такой важный этап, как фильтрация. Фильтрование и промывание осадков проводят, используя или стеклянные фильтры, или бумажные, не содержащие золы. Бумажные фильтры различны по плотности и размерам пор. Плотные фильтры маркируются голубой лентой, менее плотные - черной и красной. Диаметр бумажных фильтров, не содержащих золы, 6-11 см. Перед фильтрацией сливают прозрачный раствор, находящийся над осадком.

Электрогравиметрия

Количественный анализ может осуществляться методом электрогравиметрии. Исследуемый препарат удаляют (чаще всего из растворов) в процессе электролиза на одном из электродов. После окончания реакции электрод промывают, высушивают и взвешивают. По увеличению массы электрода определяют массу вещества, образовавшегося на электроде. Так анализируют сплав золота и меди. После отделения золота в растворе определяют ионы меди, скапливаемые на электроде.

Термогравиметрический метод

Осуществляется измерением массы вещества во время его непрерывного нагрева в определенном интервале температур. Изменения фиксируются специальным устройством - дериватографом. Оно оборудовано термотерезами непрерывного взвешивания, электрической печью для нагрева исследуемого образца, термопарой для измерения температур, эталоном и самописцем непрерывного действия. Изменение массы образца автоматически фиксируется в виде термогравиграмы (дериватограмы) - кривой изменения массы, построенной в координатах:

• время (или температура);
• потеря массы.

Вывод

Результаты количественного анализа должны быть точными, правильными и воспроизводимыми. С этой целью используют соответствующие аналитические реакции или физические свойства вещества, правильно выполняют все аналитические операции и применяют надежные способы измерения результатов анализа. Во время выполнения любого количественного определения обязательно должна проводиться оценка достоверности результатов.

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра химии

Утверждаю Зав. кафедрой професор

И.М.Паписов "___" ____________ 2007 г.

А.А. ЛИТМАНОВИЧ, О.Е. ЛИТМАНОВИЧ

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Часть 1. Качественный химический анализ

Методическое пособие

для студентов II курса специальности “Инженерная защита окружающей среды”

МОСКВА 2007

Литманович А.А., Литманович О.Е. Аналитическая химия: Ч. 1: Качественный химический анализ: Методическое пособие / МАДИ

(ГТУ) – М., 2007. 32 с.

Рассмотрены основные химические законы качественного анализа неорганических соединений и их применимость для определения состава объектов окружающей среды. Пособие предназначено для студентов специальности “Инженерная защита окружающей среды”.

© Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет), 2008

ГЛАВА 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ. АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

1.1. Предмет и задачи аналитической химии

Аналитическая химия – наука о методах исследования состава веществ. С помощью этих методов устанавливают, какие химические элементы, в какой форме и в каком количестве содержатся в изучаемом объекте. В аналитической химии выделяют два больших раздела – качественный и количественный анализ. Поставленные задачи аналитическая химия решает с помощью химических и инструментальных методов (физических, физикохимических).

В химических методах анализа определяемый элемент переводят в соединение, обладающее такими свойствами, с помощью которых можно установить присутствие этого элемента или измерить его количество. Одним из основных способов измерения количества образующегося соединения является определение массы вещества путем взвешивания на аналитических весах – гравиметрический метод анализа. Методы количественного химического анализа и инструментальные методы анализа будут рассмотрены в части 2 методического пособия по аналитической химии.

Актуальным направлением развития современной аналитической химии является разработка методов анализа объектов окружающей среды, сточных и сбросовых вод, газовых выбросов промышленных предприятий и автомобильного транспорта. Аналитический контроль позволяет обнаруживать превышение содержания особо вредных компонентов в сбросах и выбросах, способствует выявлению источников загрязнения окружающей среды.

Химический анализ основан на фундаментальных законах общей и неорганической химии, с которыми Вы уже знакомы. Теоретические основы химического анализа включают: знание свойств водных растворов; кислотно-основных равновесий в водных

растворах; окислительно-восстановительных равновесий и свойств веществ; закономерностей реакций комплексообразования; условий образования и растворения твердой фазы (осадков) .

1.2. Аналитические реакции. Условия и способы их проведения

Качественный химический анализ проводят с помощью аналитических реакций , сопровождающихся заметными внешними изменениями: например, выделением газа, изменением окраски, образованием или растворением осадка, в ряде случаев – появлением специфического запаха.

Основные требования к аналитическим реакциям:

1) Высокая чувствительность , характеризуемая величиной предела обнаружения (Сmin ) – наименьшей концентрацией компонента в пробе раствора, при которой данная методика анализа позволяет уверенно обнаруживать этот компонент. Абсолютное минимальное значение массы вещества, которая может быть обнаружена путем аналитических реакций, составляет от 50 до 0.001 мкг (1 мкг = 10–6 г).

2) Избирательность – характеризуется способностью реагента вступать в реакцию как можно с меньшим числом компонентов (элементов). На практике обнаружение ионов стараются проводить в таких условиях, при которых избирательная реакция становится специфической , т.е. позволяет обнаружить данный ион в присутствии других ионов. В качестве примеров специфических реакций (которых немного) можно привести следующие.

а) Взаимодействие солей аммония с избытком щелочи при нагревании:

NH4 Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2 O . (1)

Выделяющийся аммиак легко распознать по характерному запаху (“нашатырный спирт”) или по изменению окраски влажной индикаторной бумажки, поднесенной к горлышку пробирки. Реакция

позволяет обнаружить присутствие ионов аммония NH4 + в анализируемом растворе.

б) Взаимодействие солей двухвалентного железа с гексацианоферратом (III) калия K3 с образованием осадка синего цвета (турнбуллева синь, или берлинская лазурь). Реакция (хорошо Вам знакомая по теме ”Коррозия металлов” в курсе

Эти реакции позволяют обнаружить ионы Fe2+ и Fe3+ в анализируемом растворе.

Специфические реакции удобны тем, что определять присутствие неизвестных ионов можно дробным методом – в отдельных пробах анализируемого раствора, содержащего и другие ионы.

3) Быстрота протекания реакции (высокая скорость ) и простота выполнения.

Высокая скорость реакции обеспечивает достижение термодинамического равновесия в системе за короткое время (практически со скоростью смешения компнентов при реакциях в растворе).

При выполнении аналитических реакций необходимо вспомнить, от чего зависит смещение равновесия реакции в нужном направлении и ее протекание до большой глубины превращения . Для реакций, протекающих в водных растворах электролитов, на смещение термодинамического равновесия влияют концентрация одноименных ионов, рН среды, температура . В частности, от температуры зависит величина констант равновесия – константы

диссоциации для слабых электролитов и произведения растворимости (ПР) для малорастворимых солей, оснований

Указанные факторы определяют глубину протекания реакции, выход продукта и точность определения анализируемого вещества (либо – саму возможность обнаружения определенного иона при малом количестве и концентрации анализируемого вещества).

Чувствительность некоторых реакций повышается в водноорганическом растворе, например, при добавлении в водный раствор ацетона или этанола. Например, в водно-этанольном растворе растворимость CaSO4 значительно ниже, чем в водном (значение ПР меньше), что позволяет однозначно обнаружить присутствие ионов Ca2+ в анализируемом растворе при гораздо меньших его концентрациях, чем в водном растворе, а также – наиболее полно освободить раствор от этих ионов (осаждением с помощью H2 SO4 ) для продолжения анализа раствора.

При качественном химическом анализе разрабатывается рациональная последовательность в разделении и обнаружении ионов – систематический ход (схема) анализа. При этом ионы выделяют из смеси группами, основываясь на их одинаковом отношении к действию определенных групповых реагентов.

Используется одна порция анализируемого раствора, из которой последовательно выделяют в виде осадков и растворов группы ионов, в которых затем обнаруживают отдельные ионы. Применение групповых реагентов позволяет разложить сложную задачу качественного анализа на ряд более простых. Отношение ионов к действию определенных

групповых реагентов положено в основу аналитической классификации ионов .

1.3. Предварительный анализ водного раствора, содержащего смесь солей, по цвету, запаху, значению рН

Наличие окраски прозрачного раствора, предложенного для анализа, может указывать на присутствие одного или сразу нескольких ионов (табл. 1). Интенсивность окраски зависит от концентрации иона в пробе, а сама окраска может изменяться, если

катионы металлов образуют более устойчивые комплексные ионы, чем комплексные катионы с молекулами H2 O в качестве лигандов, для которых и указана окраска раствора в табл. 1 .

		Таблица 1
Цвет раствора	Возможные катионы	Возможные
Бирюзовый	Cu2+
	Cr3+
	Ni2+	MnO4 2-
	Fe3+ (из-за гидролиза)	CrO4 2- , Cr2 O7 2-
	Co2+	MnO4 -

Измерение рН предложенного раствора (если раствор приготовлен в воде, а не в растворе щелочи или кислоты) также

дает дополнительную		информацию о			возможном составе
						Таблица 2
Собствен-				Возможные		Возможные
ный рН вод-
ного раство-
	Гидролиз			Na+ , K+ , Ba2+ ,		SO3 2- , S2- , CO3 2- ,
	образованной			Ca2+		CH3 COO-
				металлы s-		(соответствующие
	основанием			электронного		кислоты – слабые
	слабой кислотой			семейства)		электролиты)
	Гидролиз			NH4 +		Cl-, SO4 2- , NO3 - , Br-
	образованной					(соответствующие
				практически
	кислотой
				металлов		электролиты)
	основанием
	Гидролиз			Al3+ , Fe3+
	основания

Водные растворы некоторых солей могут иметь специфические запахи в зависимости от рН раствора из-за образования неустойчивых (разлагающихся) или летучих соединений. Добавив к пробе раствора растворы NaOH или

сильной кислоты (HCl, H2 SO4 ), можно аккуратно понюхать раствор (табл. 3).

Таблица 3

рН пробы раствора			Соответствующий ион
после добавления
			в растворе
	Нашатырный спирт		NH4 +
	(запах аммиака)
		неприятный	SO3 2-
	запах (SO2 )
	“Уксус”	(уксусная	CH3 COO-
	кислота CH3 COOH)
	(сероводород H2 S)

Причиной появления запаха (см. табл. 3) является хорошо известное свойство реакций в растворах электролитов – вытеснение слабых кислот или оснований (часто это водные растворы газообразных веществ) из их солей сильными кислотами и основаниями соответственно .

ГЛАВА 2. КАЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КАТИОНОВ

2.1. Кислотно-основной метод классификации катионов по аналитическим группам

В основе наиболее простого и наименее “вредного” кислотнощелочного (основного) метода качественного анализа лежит отношение катионов к кислотам и основаниям. Классификация катионов проводится по следующим признакам:

а) растворимость хлоридов, сульфатов и гидроксидов; б) основной или амфотерный характер гидроксидов;

в) способность к образованию устойчивых комплексных соединений с аммиаком (NH3 ) – аммиакатов (т.е. амминокомплексов) .

Все катионы подразделяются на шесть аналитических групп с помощью 4-х реагентов: 2М раствор HCl, 1М раствор H2 SO4 , 2М раствор NaOH и концентрированный водный раствор аммиака

NH4 OH (15-17%-ный) (табл. 4).

Таблица 4 Классификация катионов по аналитическим группам

	Групповой		Результат
			действия группового
			реагента
		Ag+ , Pb2+	Осадок: AgCl, PbCl2
	1M H2 SO4	(Pb2+ ), Ca2+ ,	Осадок (белый): BaSO4 ,
		Ba2+	(PbSO4 ), CaSO4
		Al3+ , Cr3+ , Zn2+	Раствор: [Аl(OH)4 ]– ,
	(избыток)		– , 2–
	NH4 OH (конц.)	Fe2+ , Fe3+ , Mg2+ ,	Осадок: Fe(OH)2 ,
		Mn2+	Fe(OH)3 , Mg(OH)2 ,
			Mn(OH)2
	NH4 OH (конц.)	Cu2+ , Ni2+ , Co2+	Раствор (окрашен):
			2+ ,синий
			2+ ,голубой
			2+ , желтый (на
			воздухе синеет из-за
			окисления до Co3+ )
	Отсутствует	NH4 + , Na+ , K+

Очевидно, что приведенный перечень катионов далеко не полный и включает наиболее часто встречающиеся на практике катионы в анализируемых образцах. Кроме того, существуют и другие принципы классификации по аналитическим группам .

2.2. Внутригрупповой анализ катионов и аналитические реакции их обнаружения

2.2.1. Первая группа (Ag+ , Pb2+ )

Исследуемый раствор, содержащий катионы Ag+ , Pb2+

↓ + 2М раствор HCl + C 2 H5 OH (для понижения растворимости PbCl2 )

Если ПК > ПР, образуются белые осадки смеси хлоридов,

которые отделяют от раствора (раствор не анализируется):

Ag+ + Cl– ↔ AgCl↓ и Pb2+ + 2Cl– ↔ PbCl2 ↓ (3)

Очевидно, что при малых концентрациях осаждаемых катионов концентрация анионов Cl– должна быть относительно большой

↓ К части осадка + H2 O (дистиллированная) + кипячение

В раствор переходят частично	В осадке – весь AgCl и
ионы Pb 2+ (смещение равновесия	частично PbCl2
(3) влево, т.к. ПК < ПР для PbCl2 )
	↓ + NH4 OH (конц.)
Обнаружение в растворе,
	1. Растворение AgCl из-за
отделенном от осадка:	комплексообразования:
1. С реагентом КI (после	AgCl↓+ 2NH4 OH(изб.) →
охлаждения):	→+ +Cl– +2H2 O
Pb2+ + 2I– → PbI2 ↓ (золотистые
кристаллы) (4)
	↓+ 2М раствор HNO3
	↓ до рН<3
	2. Осаждение AgCl из-за
	распада комплексного иона:
	Cl– + 2HNO3
	→AgCl↓+ 2NH4 + + 2NO3

↓ К 2-й части осадка смеси хлоридов + 30%-ный

Понятия количественные и качественные методы в психологии

Определяя методы как пути познания, С.Л. Рубинштейн отмечал, что методология должна быть осознанной и не превращаться в форму, механически накладываемую на конкретное содержание науки. Рассмотрим вопрос, насколько осознаны пути познания в психологии и как исследователи понимают и определяют количественные и качественные методы.

В качестве основных психологических методов С.Л. Рубинштейн в «Основах общей психологии » называет наблюдение, эксперимент, приемы изучения продуктов деятельности. В данном перечне не находится места количественным методам.

В 70-е годы в отечественной психологии распространение получила вторая классификация методов психологического исследования, созданная Б.Г. Ананьевым.

Он выделяет следующие группы методов:

1. Организационные;
2. Эмпирические;
3. Методы обработки данных;
4. Интерпретационные методы.

Количественные и качественные методы были отнесены к методам обработки данных. Количественные методы он определяет как математико-статистические приемы обработки психологической информации, а качественные методы – это описание тех случаев, которые наиболее полно отражают типы и варианты психических явлений и являются исключением общих правил.

Классификацию Б.Г. Ананьева подверг критике представитель ярославской школы В.Н. Дружинин, предложив свою классификацию.

По аналогии с другими науками он выделяет три класса методов в психологии:

1. Эмпирические;
2. Теоретические;
3. Интерпретационные.

Качественные и количественные методы отдельно в классификации тоже не оговариваются, но предполагается, что они помещены в раздел эмпирических методов, что отличается от классификации Б.Г. Ананьева. Существенно дополнил классификацию Б.Г. Ананьева представитель ленинградской школы психологов В.В. Никандров. Он относит количественные и качественные методы к неэмпирическим методам в соответствии с критерием «этапности психологического процесса». Автор под неэмпирическими методами понимает «научно-исследовательские приемы психологической работы вне контакта исследователя и индивида.

Помимо сохранившихся отличий в классификациях С.Л. Рубинштейна и Б.Г. Ананьева, существуют терминологические разночтения в понимании количественных и качественных методов.

Не дается точного определения этих методов в работах В.В. Никандрова. Качественные методы он определяет функционально, с точки зрения результата и называет их:

1. Классификация;
2. Типологизация;
3. Систематизация;
4. Периодизация;
5. Психологическая казуистика.

Количественный метод он подменяет определением количественной обработки, которая направлена в основном на формальное, внешнее изучение объекта. В качестве синонимов В.В. Никандров употребляет такие выражения как количественные методы, количественная обработка, количественное исследование. К основным количественным методам автор относит методы первичной и вторичной обработки.

Таким образом, проблема терминологической неточности является достаточно актуальной и приобретает новое звучание, когда исследователи стремятся отнести количественные методы к новым научным разделам «Психометрия» и «Математическая психология».

Причины терминологических расхождений

Можно назвать целый ряд причин, в результате которых нет строгого определения количественных и качественных методов в психологии:

• Количественные методы в рамках отечественной традиции не получили однозначно строгого определения и классификации, а это говорит о методологическом плюрализме;
• Количественные и качественные методы в традиции ленинградской школы рассматриваются как неэмпирический этап исследования. Московская школа трактует эти методы как эмпирические и возводит их до статуса методологического подхода;
• В терминологическом смешении понятий количественные, формальные, квантативные, математико-статистические, наблюдается конвенционализм, который сложился в психологическом обществе относительно определения этих количественных и качественных методов;
• Заимствование из американской традиции деления всех методов на количественные и качественные методы. Количественные методы, точнее исследования, подразумевают выражение и измерение результатов в количественных показателях. Качественные методы рассматриваются как «гуманитарные» исследования;
• Определение однозначного места и соотношение количественных и качественных методов, скорее всего, приводит к тому, что количественные методы подчиняются качественным методам;
• Современная теория метода уходит от классификации методов только на одном основании и строгом определении процедуры метода. Методологи выделяют в теории три направления:
  1. Совершенствование традиционной эмпирической модели;
  2. Критика эмпирической количественной модели;
  3. Анализ и апробация альтернативных исследовательских моделей.
• Разные направления развития теории метода обнаруживают тенденцию тяготения исследователей к качественным методам.

Количественные методы

Цель практической психологии заключается не в установлении закономерностей, а в понимании и описании проблем, поэтому она использует как качественные, так и количественные методы.

Количественные методы представляют собой приемы обработки цифровой информации, потому что носят математический характер. Такие количественные методы как категоризованное наблюдение, тестирование, анализ документов и даже эксперимент дают возможность получения информации для диагностики проблемы. Эффективность работы определяется на завершающем этапе. Основная часть работы – беседы, тренинги, игры, дискуссии – проводится с помощью качественных методов. Из количественных методов наибольшей популярностью пользуется тестирование.

Количественные методы имеют широкое применение в научных исследованиях и в социальных науках, например, при проверке статистических гипотез. К количественным методам прибегают для обработки результатов массовых опросов общественного мнения. Для создания тестов психологи применяют аппарат математической статистики.

Методы количественного анализа делятся на две группы:

1. Методы статистического описания. Как правило, они направлены на получение количественных характеристик;
2. Методы статистического вывода. Дают возможность полученные результаты корректно распространять на все явление, делать заключение общего характера.

С помощью количественных методов выявляются устойчивые тенденции и строятся их объяснения.

Недостатки количественного метода контроля связаны с его ограниченностью. Эти методы оценки знаний в сфере преподавания психологии могут быть использованы только для промежуточного контроля, проверки знаний терминологии, хрестоматийных экспериментальных исследований или теоретических концепций.

Качественные методы

Повышенный интерес и популярность, качественные методы приобретают только в последнее время, что связано с запросами практики. В прикладной психологии сфера применения качественных методов очень широка:

• Социальная психология осуществляет гуманитарную экспертизу социальных программ – пенсионная реформа , реформа образования, здравоохранения – с помощью качественных методов;
• Политическая психология. Качественные методы здесь необходимы для построения адекватной и эффективной избирательной кампании, формирования позитивного имиджа политиков, партий, всей системы государственного управления. Важными здесь будут не только количественные показатели рейтинга доверия, но и причины этого рейтинга, пути его изменения и др.
• При помощи качественных методов психология средств массовой коммуникации Исследует степень доверия тем или иным печатным изданиям, конкретным журналистам, программам.

Решающую роль в развитии качественных методов в психологии, таким образом, сыграла необходимость диалога психологической науки с различными сферами практической деятельности.

Качественные методы ориентируются на анализ информации, которая в основном представлена в словесной форме, поэтому возникает необходимость эту словесную информацию сжать, т.е. получить её в более компактном виде. В этом случае выступает кодирование, как основной прием сжатия.

Кодирование предполагает выделение смысловых сегментов текста, их категоризацию и реорганизацию.

Примерами сжатия информации являются схемы, таблицы, диаграммы. Таким образом, кодирование и наглядное представление информации являются основными приемами качественного анализа.