ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие сведения о методе растирания из "Руководство по микрохимическим методам анализа " Метод основан на химических реакциях, протекающих между твердыми веществами при комнатной температуре, иногда при нагревании. Взаимодействие происходит при растирании крупинок исследуемого вещества и реактива в фарфоровой ступке, па фарфоровой пластинке и других подходящих подложках в отсутствие растворителя, поэтому метод и получил название метод растирания порошков . Следует сразу оговориться, что отсутствие растворителя в большинстве реакций по методу растирания (особенно при участии кристаллогидратов) следует считать чисто условным нет привычной операции перевода исследуемого объекта в раствор. Как правило, растворитель, в частности вода кристаллогидратов, составляет до 50% от веса реагирующей смеси. [c.95] Ввиду того что реакции между твердыми веществами при нх совлтестном растирании проходят в основном на поверхности этих веществ, большую роль должна играть диффузия, определяющая полноту протекания взаимодействия. Скорость реакции будет тем большей, чем больше поверхность соприкосновения реагирующих веществ, т. е. поверхность соприкосновения в твердофазных реакциях играет ту же роль, что концентрация в растворах. [c.97] Наличие поверхностного слоя предполагает, что молекулы вещества этого слоя находятся в состоянии особой активности и чем их число больше, тем скорость химического превращения выше. Для увеличения поверхности соприкосновения необходимо, чтобы величина реагирующих частиц была как можно меньшей, иными словами, дробление твердого образца увеличивает поверхность и облегчает протекание реакции. [c.97] Особенности свойств поверхности твердых веществ иногда допускают не производить предварительного измельчения реакцию выполняют непосредственно на поверхности. [c.97] Количество реагирующих веществ, конечно же, зависит от чувствительности реакции и содержания в исследуемом веществе искомого иона если его содержание большое и чувствительность реакции высокая, тем меньшей должна быть масса пробы, н, наоборот, чем меньше содержание искомого иона, тем масса пробы должна быть больше. Опыт показывает, что количество образца не должно превышать 1 мг, количество реактива также должно быть как можно меньшим. [c.98] Понятие чувствительности реакции в методе растирания порошков несколько отличается от общепринятого. Применительно к аналитическим реакциям между твердыми веществами можно говорить лишь о пределе обнаружения, так как понятие предельного разбавления к твердым веществам неприменимо,, можно говорить лишь о содержании искомого иона в объекте. Величину предела обнаружения определяют приготовлением искусственных смесей соли исследуемого иона и индифферентного наполнителя (кварцевого песка). Полученное значение будет носить ориентировочный характер. [c.98] В ходе взаимодействия твердых веществ появление на их поверхности продуктов реакции обязательно будет снижать скорость реакции, так как нарушается контакт реагирующих веществ. Поэтому для постоянного обновления поверхности реакционной смеси необходимо постоянное энергичное растирание, в результате которого механически разрушается поверхность образца и удаляется продукт взаимодействия обновленная поверхность вновь готова к взаимодействию. [c.98] Одновременно с разрушением образца при растирании происходит повышение давления, способствующее ускорению реакций между твердыми веществами. В настоящее время роль давления еще недостаточно изучена. [c.98] Метод растирания порошков нашел свое применение в основном как быстрый метод качественной идентификации вещества. В качестве диагностирующих применяются реакции с образованием окрашенных продуктов. Это могут быть прямые реакции, протекающие непосредственно между образцохм, содержащим обнаруживаемый ион, и реактивом, и косвенные, когда для установления присутствия обнаруживаемого иона используется какое-либо свойство иона, приводящее к изменению реактива, например его восстановлению до бесцветного лейкооснования в случае применения органического красителя. [c.99] При взаимодействии между твердыми веществами используются реакции взаимного обмена, замещения, окислительно-восстановительные, образования комплексных соединений, нейтрализации и многие другие. Особое место в методе растирания порошков занимают так называемые контактные реакции, которые протекают между твердыми веществами при нормальных условиях без растирания или перемешивания. Большей частью такие реакции характерны для кристаллогидратов. [c.99] Большую группу составляют реакции твердых веществ с органическими реактивами, в результате которых получаются окрашенные продукты. Определенное ограничение в применении органических реактивов вносит то обстоятельство, что в результате взаимодействия между твердым веществом и реактивом образуется смесь продукта реакции и исходных веществ, что затрудняет обнаружение. Возможности же их разделения практически отсутствуют. Поэтому реакции с органическими реактивами могут применяться в основном либо для маскирования, либо как констатирующие после определенных операций выделения обнаруживаемого иона (например, подтверждение присутствия нона никеля диметилглиоксимом). [c.99] Выбор способа устранения мешающего влияния ионов всецело зависит от свойств обнаруживаемого иона и природы образца. [c.100] Применение твердофазных реакций в анализе природных соединений требует их вскрытия такими методами, чтобы температура разложения не была высокой, не вносилось бы большого количества посторонних ионов. Опытным путем было установлено, что наиболее подходящими реактивами являются аммонийные соли. Они термически нестойки, при сравнительно низкой температуре обладают большой реакционной способностью и в определенных условиях могут заменить соответствующие концентрированные кислоты. Вместо царской водки оказалось возможным применять смесь нитрата и хлорида аммония, взятых в определенных соотношениях. Предложены окислительные смеси солей нитрата и бромида аммония, нитрата и иодида аммония, а также кристаллический иод и другие. Предотвращение потерь из-за образования летучих продуктов при разложении руд и минералов осуществляется путем нагревания с сухим сульфатом аммония можно применять также смеси хлорида, нитрата и сульфата аммония в соотношениях 2,5 1 2 или 1 2,5 2. [c.100] Разложение очень труднорастворимых минералов проводится нагреванием с кристаллогидратом хлорида цинка. Его действие аналогично действию газообразного хлористого водорода в момент образования. [c.100] Техника выполнения твердофазных реакций чрезвычайно проста очень небольшие порции твердых веществ растирают на бумаге, в фарфоровой кювете или фарфоровой чашке (тигле) при помощи деревянной или стеклянной палочки. Если необходимо, производят нагревание на водяной или воздушной бане, на микрогорелке или нагревательном блоке. Для разложения исследуемого образца и проведения твердофазной реакции лучше всего использовать непрозрачные кварцевые микротигли, гарантирующие от загрязнений и легко отмываемые после выполнения реакции. Однако в них нельзя проводить щелочных плавок с карбонатом натрия и перекисью натрия. [c.100] При выполнении реакций количество реагирующих веществ должно быть минимальным, так как скорость реакции обратно пропорциональна количеству взятых веществ. [c.100] Вернуться к основной статье