Ausführung qualitativer Analysen

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1 Ausführung qualitativer Analysen Von Prof. Dr. S. Walter Souci unter Mitwirkung von Prof. Dr. Heinrich Thies Neunte, neu bearbeitete Auflage Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1971

2 ISBN DOI / ISBN (ebook) Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdruckes, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf photomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Bei Vervielfältigungen für gewerbliche Zwecke ist gemäß 54 UrhG eine Vergütung an den Verlag zu zahlen, deren Höhe mit dem Verlag zu vereinbaren ist. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1941, 1944, 1966, und 1971 Ursprünglich erschienen bei J. F. Bergmann, München 1971 Library of Congress Catalog Card Number Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, W a r e n b e z e usw. i c in h ndiesem u n g Werk ~ n berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten seien und daher von jedermann benutzt werden dürften. Gesamthersteliung: Druckhaus Sellier OHG Freising vormals Dr. F. P. Datterer & Cie.

3 Vorwort zur neunten Auflage Vorliegende Arbeitsanleitung soll dem Studenten der Chemie und Pharmazie bei der Ausführung seiner Praktikums- und Examensanalysen dienen. Da es sich um eine Laboratoriumsanleitung handelt, wurden theoretische Erläuterungen, Reaktionsgleichungen u. dgl. grundsätzlich vermieden. Vielmehr wird die Kenntnis der theoretischen Grundlagen der Analyse sowie der praktischen Arbeitsgänge vorausgesetzt. Ihrer Erarbeitung dienen die bewährten Lehrbücher der analytischen Chemie, auf die in diesem Zusammenhang besonders hingewiesen sei. Speziell auf den Stoff des vorliegenden Gesamtanalysenganges zugeschnitten ist das von den Verfassern herausgegebene "Praktikum der qualitativen Analyse" (Verlag J. F. Bergmann, München) das zur Einführung in die praktischen und theoretischen Grundlagen der Analyse empfohlen werden kann. Nur durch die verstandesmäßige Erfassung der einzelnen Reaktionen und Trennungsgänge und die stete Vergegenwärtigung ihrer wissenschaftlichen Begründung läßt sich ein schematisches kochbuchmäßiges Arbeiten vermeiden. Der Stoff des Buches umfaßt die wichtigsten anorganischen Verbindungen, ferner eine beschränkte Anzahl einfacher organischer Stoffe. Für ihre Bezeichnung wurden die modernen Richtsätze der "International Union of Pure and Applied Chemistry" (IUPAC) zugrundegelegt, die als Anhang in einer Tabelle der früheren Nomenklatur gegenübergestellt sind (vgl. S. 119). Ein Überblick über den gesamten Inhalt findet sich auf der letzten Seite des Buches. Seiner Zielsetzung entsprechend behandelt das Buch nur solche Reaktionen und Trennungsgänge, die sich im analytischen Unterrichtspraktikum bewährt haben und die mit relativ einfachen Mitteln durchgeführt werden können. Zur Identifizierung von Kationen finden sich neben den klassischen Methoden der analytischen Chemie als Anhang auch wichtigere Verfahren der Dünnschichtchromatographie. Auf die Beschreibung

4 IV Vorwort zur neunten Auflage mehrerer dem gleichen Zweck dienender Trennungs- und Nachweismethoden wurde mit wenigen Ausnahmen verzichtet, sofern die angegebenen Methoden allein als beweisend angesehen werden können. Die Nichtbeschreibung von Reaktionen und Trennungsgängen darf daher nicht als negatives Werturteil für diese betrachtet werden. Besonderes Gewicht wurde darauf gelegt, mögliche Störungen zu beschreiben und erprobte Wege zu ihrer Vermeidung oder Beseitigung anzugeben. Auch für die "Entstörungsverfahren" existieren oft mehrere Wege, von denen jeweils nur ein Verfahren, das sich praktisch besonders bewährt hat, angegeben wurde, um unnötige Zeitverluste zu vermeiden. Der "Analysengang" ist am ehern. "Institut für Pharmazeutische und Lebensmittelchemie" unter Leitung von Prof. Dr. Benno Bleyer als Unterrichtsanleitung entstanden. Die Verbreitung, die das Buch in seinen früheren Auflagen gefunden hat, gibt zu der Erwartung Anlaß, daß auch die vorliegende Auflage dem Studierenden bei der Durchführung seiner Analysen von Nutzen sein wird. München, im Sommer 1971 Die Verfasser

5 Inhalt Vorwort zur neunten Auflage III Erste Hilfe bei Unfällen o o 1 Einführung und allgemeine Arbeitsregeln o 4 Seite l. Einteilung der Analyse und Arbeitsplan 4 20 Berücksichtigung der bei der Analyse auftretenden Störungen 5 3o. Versuchsmengen und Reaktionsgefäße 5 4o Reagentien und Geräte o o o 6 5o Kontrollreaktionen o o o o o o 0 o 0 6 ßo Neutralisieren von Lösungen 0 o o o 7 70 Ansäuern und Alkalisch-machen von Lösungen 7 8o Abscheidung von Niederschlägen 7 9 o Filtrieren : o o 0 o 0 o. o o Auswaschen von Niederschlägen o Auflösen von Niederschlägen Trocknen von Niederschlägen 0 o Eindampfen von Lösungen o Aufzeichnung der Analysenergebnisse 11 Analysengang Liste der zu berücksichtigenden Bestandteile 12 Ao Reaktionen aus der Substanz 13 l. Prüfung auf Cyanid o Trockenes Erhitzen o 0 o o 14 3o Flammenfärbung. o o o o Prüfung mit konzentrierter Schwefelsäure, zugleich Prüfung auf Fluorid o 0 o o o Prüfung auf Carbonat. o 0.. o Prüfung auf Peroxid 0 o. 0. o Prüfung auf elementaren Phosphor Prüfung auf Phosphat Prüfung auf Acetat Prüfung auf Borat o o Prüfung auf Silicat o o Prüfung auf elementaren Schwefel Prüfung auf Sulfid. o o Prüfung auf Hypochlorit Prüfung auf Perchlorat Prüfung auf Ammonium o 29

6 VI Inhalt Seite B. Prüfung des Sodaauszugs auf Säuren (Anionen) 30 I. Gruppenreaktionen Gruppenreaktion mit Kaliumpermanganatlösung Gruppenreaktion mit Jodlösung Gruppenreaktion mit Kaliumjodidlösung Gruppenreaktion mit Silbernitratlösung 36 II. Einzelreaktionen Prüfung auf Tartrat Prüfung auf Oxalat Prüfung auf Permanganat Prüfung auf Chromat Prüfung auf Hexacyanoferrat(II) Prüfung auf Hexacyanoferrat(III) Prüfung auf Cyanid Prüfung auf Thiocyanat u. 10. Prüfung auf Jodid und Bromid Prüfung auf Chlorid Prüfung auf Chlorat Prüfung auf Perchlorat Prüfung auf Sulfit Prüfung auf Thiosulfat Prüfung auf Sulfat Prüfung auf Nitrit Prüfung auf Nitrat.. 55 C. Prüfung auf Metalle (Kationen) 57 Auflösung der Substanz I. Untersuchung der salzsauren Lösung der Substanz Schwefelwasserstoffgruppe A. Ausfällung mit Schwefelwasserstoff a) Ausfällung durch Einleiten von Schwefelwasserstoff. 60 b) Ausfällung mit Schwefelwasserstoffwasser.. 61 B. Untersuchung der Schwefelwasserstoffällung.. 63 a) Untersuchung des Filtrats [As, Sn, Sb, (Cu)]. 64 oc) Nachweis von Arsen.. 65 ß) Nachweis von Zinn y) Nachweis von Antimon. 67 <5) Nachweis von Kupfer.. 68 b) Untersuchung des Rückstands (HgS, PbS, CuS, Bi 1S 1, CdS).. 68 oc) Nachweis von Quecksilber. 68 ß) Nachweis von Blei y) Nachweis von Kupfer.. 69 <5) Nachweis von Wismut. 70 e) Nachweis von Cadmium. 70

7 Inhalt VII Seite 2. Vorbehandlung des Filtrats von der Schwefelwasserstoffällung für die weitere Untersuchung a) Entfernung störender Säuren a.) Verfahren bei Abwesenheit von Oxalat, Tartrat, Cyanoferrat(II}, Cyanoferrat(III}, Borat, Fluorid, Fluorosilicat ß) Verfahren bei Anwesenheit von Oxalat, Tartrat, Cyanoferrat(II}, Cyanoferrat(III) y) Verfahren bei Anwesenheit von Borat ~ ) Verfahren bei Anwesenheit von Fluorid und Fluorosilicat E) Verfahren bei gleichzeitiger Anwesenheit mehrerer störender Säuren.. 75 b) Prüfung auf Phosphat Ammoniakgruppe A. Verfahren bei Abwesenheit von Phosphat. a) Nachweis von Eisen und Prüfung auf Begleitstoffe in der Eisen(III)-hydroxidfällung. 77 b) Nachweis von Chrom c) Nachweis von Aluminium B. Verfahren bei Anwesenheit von Phosphat. 81 a) Nachweis von Eisen b) Fällung der Ammoniakgruppe einschließlich des Phosphats 82 c) Abscheidung des Eisens und Prüfung auf Begleitetoffe in der Eisen(III)-hydroxidfällung 83 d) Nachweis von Chrom.. 83 e) Nachweis von Aluminium Ammoniumsulfidgruppe.... Behandlung der Sulfidfällung (CoS, NiS, MnS, ZnS). A. Untersuchung des Rückstands (CoS, NiS) a) Nachweis von Kobalt.... b) Nachweis von Nickel.... B. Untersuchung des Filtrats (Mn, Zn) a) Nachweis von Mangan. b) Nachweis von Zink. 5. Erdalkalien und Magnesium A. Nachweis von Barium, Strontium und Calcium a) Chromat-Sulfat-Verfahren. a.) Nachweis von Barium.. ß) Nachweis von Strontium y) Nachweis von Calcium

8 VIII Inhalt Seite b) Äthanol-Verfahren oc) Nachweis von Calcium 91 ß) Nachweis von Barium. 91 y) Nachweis von Strontium 91 B. Nachweis von Magnesium Trennung und Nachweis der Alkalien 93 a) Abtrennung des Sulfat- und Borat-Ions 93 b) Entfernung der Ammoniumsalze 93 c) Nachweis von Lithium. 94 d) Nachweis von Kalium. 94 e) Nachweis von Natrium 95 li. Untersuchung des unlöslichen Rückstands Behandlung mit Lösungsmitteln a) Entfernung und Nachweis von Berlinerblau und Kupfercyanoferrat(II) b) Entfernung und Nachweis von l:lilberchlorid und Silberbromid c) Entfernung und Nachweis von Blei(II)-sulfat. 100 d) Entfernung und Nachweis von Silberjodid Entfernung und Nachweis des Kohlenstoffs 101 a) Prüfung auf Kohlenstoff b) Entfernung des Kohlenstoffs Aufschlußverfahren a) Sodaschmelze b) Disulfatschmelze 104 c) Soda-Schwefelschmelze 105 d) Sodaschmelze mit nachfolgender Salzsäurebehandlung 106 Anhang: Prüfung auf Metalle (Kationen) durch Dünnschichtchromatographie Verzeiclmis der für die Ausführung qualitativer Analysen benötigten Arbeitsgeräte Verzeichnis der für die Ausführung qualitativer Analysen benötigten Reagentien Verzeichnis der in vorliegender Anleitung gebrauchten neuen Bezeichnungen nach den Riebtsätzen der IUPAC 119 Sachverzeichnis