KVALITAN - virtuálne chemické lagoratóriumOddeľovanie aniónov / Oddeľovanie / Anióny I. triedy / Anióny / Teória

Z aniónov zisťujeme už pri predbežných skúškach za sucha kremičitany, fluorovodík, fluorokremičitany, kyselinu titaničitú, kyanovodík, sírany, kyselinu fero- a ferikyanovodíkovú, pretože pri zisťovaní povahy látky hľadáme väčšinou tieto anióny ako smerodajné pre voľbu správnej metódy na rozloženie a uvedenie skúmanej látky do roztoku.

Iné anióny, ako arzenitany, arzeničnany, chrómany, uhličitany, cínatany a antimonitany, zisťujeme pri systematickom postupe oddeľovania katiónov, pretože ich kovovú súčasť dokazujeme metódami uvedenými pri oddeľovaní katiónov.

Anióny, ktoré sa svojou povahou vymykajú bežným metódam, zisťujeme, v osobitne pripravených roztokoch. Skôr než začneme so systematickým pracovným postupom, presvedčíme sa, v čom je skúmaná látka rozpustná; ak je v roztoku, zistíme jeho reakciu. Podľa jej rozpustnosti, resp. chemickej reakcie a prítomných katiónov môžeme predpokladať, ktoré anióny môžu byť prítomné a ktoré nie.

Ak sme pri systematickom pracovnom postupe zistili striebro a roztok reaguje neutrálne alebo kyslo, nemôžu byť v ňom anióny, ktoré v neutrálnom resp. v kyslom prostredí poskytujú s katiónom striebra nerozpustné zrazeniny, ako chloridy, bromidy, jodidy atd.

Kyselina fosforečná nemôže byť v neutrálnom roztoku za prítomnosti katiónov IV. triedy, horčíka a ťažkých kovov. Za prítomnosti týchto katiónov môže byť len, kyslom roztoku.

V kyslom roztoku nemôže byť kyselina uhličitá, tiosírany, kremičitany alebo sulfidy. V alkalickom roztoku môžu byť uhličitany, alkalické fosforečnany, boritany, kremičitany, kyanidy, sulfidy, ale môže tam byť aj chlorid a bromid strieborný, ktoré sú v amoniaku rozpustné.

Keď zistíme v neutrálnom roztoku sírany nemôže byt prítomné báryum, stroncium, olovo a zase v prítomnosti uvedených katiónov nemôžu byť v neutrálnom roztoku sírany.

Manganistany nemôžu byť spolu s kyselinou dusitou alebo jodovodíkom.

V látkach nerozpustných v kyselinách zistíme po ich rozložení prítomný katión a na tom základe už môžeme usudzovať, na ktorý anión sa viazal. Nerozpustné soli striebra obsahujú ako anión halové prvky, kým nerozpustné soli bárya obsahujú síranový anión. Na oddeľovanie aniónov nemáme tak presný systematický postup ako pri katiónoch a vo vzniknutých zrazeninách zisťujeme súčasne viac aniónov.

Pred oddeľovaním si pripravíme zo skúmanej látky rozpustenej vo vode alebo v kyselinách tzv. sódový výluh. K roztoku látky pridáme nadbytok uhličitanu sodného a zmes povaríme. Za varu sa odohrajú chemické pochody, za ktorých sa vyzrážajú všetky katióny okrem alkalických kovov v podobe uhličitanov, hydroxidov alebo alkalických solí, kým anióny viazané na tieto katióny prejdú do roztoku v podobe sodných solí.

Keď ide o skúmanú látku vo vode alebo v kyselinách nerozpustnú, stavíme ju so sódou a z taveniny vylúhovaním vodou získame sódový výluh. Do takto pripraveného sódového výluhu sa môžu dostať za určitých podmienok okrem alkalických kovov aj iné katióny, najmä meď, chróm a mangán. Prítomnosť medi sa prezradí modrou farbou roztoku, ktorú odstránime pridaním malého množstva hydroxidu sodného. Za prítomnosti mangánu a chrómu sú roztoky sfarbené na fialovo, resp. na žlto. V tomto prípade pridáme trochu kyseliny sírovej a alkoholu a povaríme. Uvedené komponenty aniónov sa pritom zredukujú a dajú sa z roztoku odstrániť sódou za varu.

Takto pripravený sódový výluh zneutralizujeme kyselinou dusičnou a jednu časť zrazíme dusičnanom bárnatým. Pri okysľovaní a zrážaní používame vždy len také kyseliny a zrážadlá, ktorými nevnášame do roztoku anióny, ktoré by sa inými neskôr použitými činidlami zrážali.

Pravda, pri pracovnom postupe musíme počítať s látkami, ktoré sme do roztoku pridali, aby sme ich tam nedokazovali. Anióny, ktoré musíme do roztoku pridávať, hľadáme v pôvodnej vzorke alebo v osobitne pripravenom roztoku.

Ako zrážadlá pri oddeľovaní aniónov používame väčšinou dusičnan alebo octan bárnatý, ďalej rozpustné soli striebra, olova a v niektorých prípadoch aj niklu.

Dusičnanom bárnatým sa vyzrážajú sírany, siričitany, tiosírany, fluorokremičitany, kremičitany, fluoridy, boritany, jodičnany, uhličitany a okrem toho fosforečnany, arzeničnany, antimoničnany, cínatany, molybdénany, chrómany, volfrámany a pyrovanadát. Tieto zistíme pri dokazovaní katiónov, takže pri hľadaní aniónov ich nemusíme osobitne dokazovať. Vylúčené anióny sú prítomné v zrazenine ako bárnaté soli. Vzniknutú zrazeninu odfiltrujeme, premyjeme studenou vodou a potom spláchneme do kadičky, kde ju za mierneho zahrievania rozpustíme v zriedenej kyseline chlorovodíkovej.

Nerozpustný zvyšok môže obsahovať síran, fluorokremičitan a wolfráman bárnatý a okrem nich kyselinu kremičitú, ako aj vylúčenú síru, ktorá je súčasne dôkazom, že v skúmanej látke je prítomný tiosíran.

Vylúčenú síru spálime v tégliku, kde sa prezradí modrastým plamienkom, ako aj štipľavým zápachom po oxide siričitom.

V jednej časti zrazeniny zistíme prítomnosť síranov heparovou skúškou.

Prítomnosť kyseliny fluorokremičitej dokazujeme v olovenom alebo platinovom tégliku zahrievaním s koncentrovanou kyselinou sírovou, pričom unikajúce pary necháme pôsobiť na sklenú tyčinku s kvapkou vody. Za prítomnosti kyseliny fluorokremičitej sa kvapka na povrchu zakalí od vylúčenej kyseliny kremičitej, ktorá vzniká hydrolytickým účinkom vody na unikajúci fluorid kremičitý.

Jednu časť zrazeniny povaríme znova so sódou a nerozpustný podiel odfitrujeme. Z roztoku volfrámanu sodného sa po okyslení roztoku kyselinou chlorovodíkovej vylúči kyselina volfrámová, ktorú dokazujeme spôsobom uvedeným pri oddeľovaní katiónov.

Prítomnosť kyseliny kremičitej dokážeme zahrievaním zrazeniny v platinovom tégliku s kyselinou sírovou a fluorovodíkom, ako sme uviedli pri kyseline fluorokremičitej.

Keď je filtrát po rozpúšťaní v kyselina chlorovodíkovej zakalený, zapríčiňuje to vylúčená síra, ktorá pochádza z prítomného tíosíranu.

Unikajúci oxid siričitý je dôkazom aniónu siričitanového. Oxid siričitý poznáme podľa vône a papierikom napojeným jodičnanom draselným a škrobovým mazom, ktorý za prítomnosti   zmodrie.

K filtrátu po rozpúšťaní v kyseline chlorovodíkovej pridáme nadbytok octanu sodného a zahrejeme. Pritom sa vylúčia všetky anióny, ktoré dávajú s katiónom bárya v kyseline octovej nerozpustné soli. Vzniknutú zrazeninu odfiltrujeme. V zrazenine môže byť prítomný fluorid, ale aj jodičnan bárnatý, ktorý je v kyseline octovej ťažko rozpustný.

Jednu časť zrazeniny zahrejeme v platinovom alebo olovenom tégliku s kyselinou sírovou a unikajúce pary necháme účinkovať na nejaký sklený predmet, ktorý sa za prítomnosti fluorovodíka naleptá.

V časti zrazeniny hľadáme jodičnan tak, že zrazeninu rozpustíme v zriedenej kyseline sírovej a k roztoku pridáme jodid draselný. Keď je jodičnan prítomný, vznikne v roztoku hnedé sfarbenie od vylúčeného jódu, ktorý sa uvoľní oxidačným účinkom jodičnanu na jodovodík.

Filtrát otupíme amoniakom od kyseliny octovej a povaríme. Z roztoku sa vylúčia anióny, ktoré tvoria s katiónom bárya v amoniakálnom prostredí nerozpustné zlúčeniny. Malú časť zrazeniny rozpustíme v zriedenej kyseline dusičnej a k roztoku pridáme molybdénan amónny. Za prítomnosti kyseliny fosforečnej, arzeničnej a kremičitej vznikne žltá zrazenina. Jednotlivé kyseliny poznáme takto: Kyselinu arzeničnú premeníme redukciou zinkom v prostredí kyseliny chlorovodíkovej na arzenovodík, ktorý identifikujeme papierikom napojeným chloridom ortutnatým alebo Marshovou skúškou. Po odstránení kyseliny arzeničnej pridáme k roztoku solúciu horečnatú a nadbytok amoniaku. Za prítomnosti kyseliny fosforečnej vznikne biela kryštalická zrazenina.

Kyselinu kremičitú dokazujeme zahrievaním s kyselinou sírovou a fluorovodíkom, pričom z roztoku uniká fluorid kremičitý, ktorý identifikujeme už uvedeným spôsobom.

Trochu zrazeniny rozpustíme v zriedenej kyseline chlorovodíkovej a k roztoku pridáme zinok. Ak je prítomná kyselina vanadičná, prezradí sa tým, že modrý roztok zozelenie a potom sfialovie.

Kyselinu boritú dokazujeme tak, že trochu zrazeniny polejeme na porcelánovej miske koncentrovanou kyselinou sírovou a po pridaní metylalkoholu zmes zapálime. Plameň zelenej farby je dôkazom prítomnosti kyseliny boritej.