Открытие иона алюминия в систематическом ходе анализа смеси катионов 3 группы сопряжено со значительной затратой времени и возможностью ошибок. Особенно трудным бывает открытие этого элемента при наличии относительно малых концентраций его в растворе. Цветная реакция Этека, основанная на применении специальной марки ализарина S и мориновая реакция Гоппельсродера во многих случаях оказываются для открытия алюминия непригодными (см., например, Журнал Прикладной Химии № 6, 948, 1933 г.). Вследствие этого представлялось целесообразным подыскание новой реакции, которая позволяла бы быстро и надежно открывать данный элемент, в первую очередь из смеси катионов 3 группы.
Как известно ряд производных антрахинона (ализарин, пурпурин, хинализарин) образует при смешении с циркониевыми солями цветные лаки, разрушаемые и восстанавливаемые действием различных агентов. Так как эти лаки обесцвечиваются ионом фтора с образованием прочного фгороцирконового комплекса ZrFo, то они в том или ином виде нашли значительное применение при анализе фторсодержащих материалов (Кольтгоф и Стенсби, Файгль, Павелка и др.).
Указанный выше комплекс в присутствии одного из производных антрахинона был выбран в качестве реактива на ион алюминия.
В кислой среде фтороцирконовый комплекс, повидимому, находится в равновесии с продуктами своей диссоциации:
ZrFfi + Н,.О ;± Zr О + 6F +2Н;
причем равновесие сдвинуто влево тем сильнее, чем больше кислотность раствора. Нагревание смещает этот процесс в обратную сторону. Введение иона алюминия приводит к реакции:
2A1-+6F - 2A1F3.
В результате связывания ионов фтора комплексный ион ZrFe или полностью исчезает или (при малом количестве алюминия) его концентрация в растворе уменьшается. Вследствие этого в растворе возникает характерная окраска лака, являюш,егося индикатором реакции, Кроме алюминия никакой другой ион в определенных условиях аналогичной реакции не воспроизводит.
Можно использовать с одинаковым успехом различные марки ализарина красного, отличающиеся между собой цветными оттенками. С этими красителями реакция Этека ке удается.
/ Реактив готовится, например, путем смешения 10 мл циркониевой соли с 5 мл ализарина красного и 1 мл фторида калия; смесь доводится двунормальной соляной кислотой до общего объема в 65 мл. Реактив готов к употреблению немедленно после изготовления. Лучще всего применять свежеприготовленный реактив, так как при длительном стоянии реактива из него начинает выделяться осадок.
Открытие алюминия проводится в такой последовательности.
1)определяется на лакмус среда исследуемого раствора. Если раствор щелочной, то он должен быть нейтрализован и подкислен соляной кислотой. Концентрация свободной кислоты не должна быть выше 0,25-0,5 N, Лучшие результаты в смысле усиления чувствительности получаются при малой кислотности раствора,
2)соответственно подготовленный раствор (0,5-1 мл) нагревается в пробирке до кипения, обрабатывается равным объемом реактива, затем быстро вновь нагревается до начала бурного вскипания (но не кипятится), после чего пробирка немедленно охлаждается струей холодной воды.
В присутствии алюминия в результате указанного испытания появляется малиновое окрашивание раствора. При малых концентрациях алюминия возникающая окраска сходна по цвету с разбавленным перманганатом.
В отсутствии алюминия раствор после обработки реактивом (с последующими операциями) оказывается окрашенным в желтый или золотисто-желтый цвет. При долгом стоянии обработанных реактивом растворов выпадают осадки.
Чувствительность реакции регулируется концентрацией фтор-иона. При вышеуказанной концентрации компонентов реактивной смеси из растворов чистых алюминиевых солей могут быть открыты такие концентрации А1, как 0,0002N (разбавление 1:500000).
Непосредственное открытие алюминия при задаче на смесь всех катионов и анионов без предварительной обработки раствора возможно не всегда, так как этому мешают некоторые анионы; в частности, сульфат-ион, образующий комплексе цирконием, при некоторой концентрации приводит к недооткрытию.
Кроме того мешают своим присутствием следующие анионы: оксалат, фтор-и гипохлорит. В присутствии последних циркон-ализариновая смесь обесцвечивается.
Концентрированные растворы фосфатов лищь незначительно ослабляют реакцию и разбавлением этот эффект уничтожается.
Предмет изобретения.
Способ качественного определения алюминия в растворе, не содержащем оксалата или фтора, отличающийся тем, что кислый раствор, содержащий ион алюминия, обрабатывают раствором, содержащим циркониевую соль, ализарин красный и фторид калия.
