Качественная идентификация борат-ионов
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы с вами поговорим о качественной идентификации борат-ионов.
Итак, тетраборат-ионы B₄O₇⁻² по классификации, основанной на растворимости солей бария и серебра относятся к первой аналитической группе. Анионы первой аналитической группы в нейтральной или слабо щелочной среде образуют малорастворимые соли с катионами Ba²⁺. Соответственно групповым реагентом первой аналитической группы служит хлорид бария(II) в нейтральной или слабо щелочной среде. Данная аналитическая реакция не особо наглядна (образуется типовой осадок белого цвета) поэтому мы рассмотрим несколько других способов качественной идентификации.
1. Для проведения первого опыта необходимо взять небольшое количество борной кислоты (5-10 г) и поместить в негорящую тару. Далее необходимо пропитать борную кислоту этиловым спиртом так, что бы получилась влажная кашица. Если теперь поджечь полученную массу, то можно заметить, что пламя окрасилось в зелёный цвет. Окрашивание пламени в зелёный цвет - качественная реакция на атомы бора.
Вживую это выглядит вот так:
Тут следует отметить, что пламя будут окрашивать только летучие соединения бора. Поэтому в классическом исполнении опыт выполняется несколько иначе.
Для проведения опыта необходимо взять небольшое количество борной кислоты (5-10 г) и поместить в негорящую тару. Далее необходимо добавить небольшое количество концентрированной серной кислоты, а так же небольшое количество этанола (либо метанола). По итогу должна получиться влажная кашица.
Если теперь поджечь полученную массу, то можно заметить, что пламя окрасилось в зелёный цвет. Под действием серной кислоты образуется хорошо летучий борноэтиловый эфир (борнометиловый эфир), который и горит пламенем зелёного цвета.
2. Для проведения второго опыта необходимо растворить 1-2 г борной кислоты в 80-100 мл воды и подкислить полученный раствор 5-7 мл 30% раствора серной кислоты. Если теперь к такому раствору приливать спиртовой экстракт корня куркумы, то раствор окрасится в насыщенный оранжево-красный цвет.
Вживую это выглядит вот так:
Дело в том, что бораты и борная кислота при взаимодействии с красителем куркумином в кислой среде образуют куркуминовый комплекс от розового до тёмно-красного цвета. Окраска итогового комплекса зависит от концентрации борат-ионов.
В аналитической химии данную реакцию обычно проводят с использованием куркумовой бумаги. Для её изготовления необходимо плотную белую фильтровальную бумагу несколько раз пропитать спиртовым экстрактом корня куркумы и дать высохнуть. Сушить бумагу необходимо в тёмном месте и в атмосфере, не содержащей паров кислот и аммиака.
Для проведения опыта с куркумовой бумагой необходимо приготовить по составу раствор, аналогичный описанному выше. После этого на куркумовую бумагу наносится несколько капель раствора и высушивается (высушивать можно потоком тёплого воздуха). По мере высыхания цвет бумаги станет от розового до тёмно-красного - это образовался куркуминовый комплекс.
Если теперь нанести поверх изменившей цвет бумаги несколько капель гидроксида натрия (гидроксида калия) или аммиака (внести в пары аммиака), то цвет бумаги изменится на зеленовато-чёрный или синевато-чёрный.
Данный опыт показан в подборке фото ниже:
Описанные выше аналитические реакции на борат-ионы далеко не единственные, но самые распространённые.
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!