ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
МЕТОДЫ МАСКИРОВАНИЯ,
РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ
В практике химических методов анализа иногда выбран-
ный метод определения веществ не обеспечивает достоверных
результатов в присутствии мешающих компонентов (особенно в
многокомпонентных смесях). Устранение мешающих компонен-
тов в таком случае осуществляется, как правило, двумя способа-
ми:
- маскированием (переводом мешающих составных в форму,
уже не оказывающую побочного влияния), которое проводят
непосредственно в анализируемой системе, маскированные ме-
шающие компоненты оставляя в том же растворе или в системе;
- разделением (или концентрированием) веществ.
I. МЕТОДЫ МАСКИРОВАНИЯ
Метод полного подавления химической реакции в при-
сутствии мешающих веществ, способных изменить ее направле-
ние или скорость, называется маскированием. Реакция не сопро-
вождается образованием новой фазы и является значительным
преимуществом перед разделением. Маскирование не связано с
затратами времени на фильтрование и промывание осадков, раз-
деление фаз и т.д.
Маскирование является эффективным приемом повыше-
ния селективности аналитических реакций. При этом методе
различают маскируемое вещество Y, препятствующее определе-
нию, аналитический реагент R, определяемое вещество Х и мас-
кирующий агент М, реагирующий с Y, предупреждая его взаи-
модействие с реагентом R. Маскирующий агент М не должен
реагировать с Х или эта реакция должна протекать в такой не-
значительной степени, чтобы это не отражалось на реакции Х с
реагентом R.
Отметим два вида маскирования: термодинамическое, т.е.
равновесное, и кинетическое (неравновесное). В первом случае
константа реакции понижается до того, что реакция протекает
незначительно. При этом концентрация маскируемого вещества
недостаточна для получения аналитического сигнала. Кинетиче-
4
ское же маскирование заключается в увеличении разницы между
скоростями реакции маскируемого и определяемого веществ при
добавлении одного и того же реагента.
1.1. Способы маскирования веществ
Изменение рН раствора. Обычно этим способом поль-
зуются в случае, когда реагент является слабой кислотой HR
(или слабым основанием). Его взаимодействие с Х сопровожда-
ется выделением (или поглощением) ионов водорода
X + HR = XR + H
+
Если реагент HR вступает во взаимодействие также и с Y
Y + HR = YR + H
+
эта реакция может быть предотвращена путем увеличения кон-
центрации ионов водорода до такого предела, чтобы состояние
равновесия второй реакции практически полностью было сдви-
нуто влево, в то время как первая реакция идет еще слева напра-
во. В качестве маскирующего агента будут ионы водорода.
Известно, что фосфаты многих металлов нерастворимы
(или плохо растворимы) в воде. Например, фосфаты железа и
меди из нейтрального раствора осаждаются совместно:
Fe
3+
+ HPO
4
2−
= FePO
4
+ H
+
(X + HR = XR + H
+
)
3Cu
2+
+ 2 HPO
4
2−
= Cu
3
(PO
4
)
2
+ 2H
+
(Y + HR = YR + H
+
)
Образование осадка Cu
3
(PO
4
)
2
можно «замаскировать» при
рН = 4…5 (в присутствии ацетатно-буферного раствора). Таким
способом можно отделить ионы железа от ионов меди и целого
ряда других двухзарядных катионов.
1. Связывание мешающего определению вещества Y в
комплексное соединение с М. Реагент R не должен образовывать
комплексное соединение с продуктом реакции между Y и М, т.е.
продукт реакции между маскируемым и маскирующим вещест-
вами не должен взаимодействовать с реагентом на определяемое
вещество Х.
Маскирование по этому способу - наиболее распростра-
ненный и к тому же универсальный прием. Маскирующий агент
МЕТОДЫ МАСКИРОВАНИЯ, ское же маскирование заключается в увеличении разницы между
РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ скоростями реакции маскируемого и определяемого веществ при
добавлении одного и того же реагента.
В практике химических методов анализа иногда выбран-
ный метод определения веществ не обеспечивает достоверных 1.1. Способы маскирования веществ
результатов в присутствии мешающих компонентов (особенно в
многокомпонентных смесях). Устранение мешающих компонен- Изменение рН раствора. Обычно этим способом поль-
тов в таком случае осуществляется, как правило, двумя способа- зуются в случае, когда реагент является слабой кислотой HR
ми: (или слабым основанием). Его взаимодействие с Х сопровожда-
- маскированием (переводом мешающих составных в форму, ется выделением (или поглощением) ионов водорода
уже не оказывающую побочного влияния), которое проводят
X + HR = XR + H+
непосредственно в анализируемой системе, маскированные ме-
Если реагент HR вступает во взаимодействие также и с Y
шающие компоненты оставляя в том же растворе или в системе;
Y + HR = YR + H+
- разделением (или концентрированием) веществ.
эта реакция может быть предотвращена путем увеличения кон-
центрации ионов водорода до такого предела, чтобы состояние
I. МЕТОДЫ МАСКИРОВАНИЯ
равновесия второй реакции практически полностью было сдви-
нуто влево, в то время как первая реакция идет еще слева напра-
Метод полного подавления химической реакции в при-
во. В качестве маскирующего агента будут ионы водорода.
сутствии мешающих веществ, способных изменить ее направле-
Известно, что фосфаты многих металлов нерастворимы
ние или скорость, называется маскированием. Реакция не сопро-
(или плохо растворимы) в воде. Например, фосфаты железа и
вождается образованием новой фазы и является значительным
меди из нейтрального раствора осаждаются совместно:
преимуществом перед разделением. Маскирование не связано с
Fe3+ + HPO42− = FePO4 + H+
затратами времени на фильтрование и промывание осадков, раз-
(X + HR = XR + H+)
деление фаз и т.д.
Маскирование является эффективным приемом повыше- 3Cu + 2 HPO42− = Cu3(PO4)2 + 2H+
2+
ния селективности аналитических реакций. При этом методе (Y + HR = YR + H+)
различают маскируемое вещество Y, препятствующее определе- Образование осадка Cu3(PO4)2 можно «замаскировать» при
нию, аналитический реагент R, определяемое вещество Х и мас- рН = 4…5 (в присутствии ацетатно-буферного раствора). Таким
кирующий агент М, реагирующий с Y, предупреждая его взаи- способом можно отделить ионы железа от ионов меди и целого
модействие с реагентом R. Маскирующий агент М не должен ряда других двухзарядных катионов.
реагировать с Х или эта реакция должна протекать в такой не- 1. Связывание мешающего определению вещества Y в
значительной степени, чтобы это не отражалось на реакции Х с комплексное соединение с М. Реагент R не должен образовывать
реагентом R. комплексное соединение с продуктом реакции между Y и М, т.е.
Отметим два вида маскирования: термодинамическое, т.е. продукт реакции между маскируемым и маскирующим вещест-
равновесное, и кинетическое (неравновесное). В первом случае вами не должен взаимодействовать с реагентом на определяемое
константа реакции понижается до того, что реакция протекает вещество Х.
незначительно. При этом концентрация маскируемого вещества Маскирование по этому способу - наиболее распростра-
недостаточна для получения аналитического сигнала. Кинетиче- ненный и к тому же универсальный прием. Маскирующий агент
3 4
