Третья аналитическая группа анионов

К третьей группе анионов относят нитрат-ион NO§, нитрит-ион N0₂, ацетат-ион СН₃СОО^_ и др. Соли этих анионов хорошо растворимы в воде. Группового реагента на анионы третьей группы нет.

Известно, что азот — один из важнейших элементов питания растений. Однако в почве он находится главным образом в виде органических соединений, непосредственно недоступных для растений. Растения усваивают только минеральные соединения, т. е. нитраты и соли аммония, которых в почве содержится 2—3% от общего количества азота. Содержание нитратов в почве определяют, чтобы выяснить обеспеченность растений азотом. Хорошо растворимые нитраты переходят из почвы в водную вытяжку, где и обнаруживаются качественными реакциями.

Нитраты входят в состав натриевой, калиевой, аммонийной и кальциевой селитры, нитрат-сульфата аммония 2NH₄N0₃ + (NH₄)₂S0₄, содержатся в природных водах. Предельно допустимая концентрация нитратов в питьевой воде — 2 мг в 1 л. В отличие от нитратов нитриты очень ядовиты и делают воду непригодной для сельскохозяйственных животных и человека.

Реакции нитрат-иона

1. Дифениламин (C₆H₅)₂NH окисляется ионом NO§ до продукта, имеющего темно-синюю окраску. Реакция выполняется капельным методом.

Выполнение реакции: на предметное стекло наносят каплю 0,5 н. раствора нитрата натрия (или калия), затем добавляют каплю дифениламина в концентрированной серной кислоте и перемешивают смесь стеклянной палочкой; появляется темно-синее окрашивание.

Обнаруживаемый минимум — 0,5 мкг; предельное разбавление — 1 • 10⁵ мл/г.

2. Цинк в нейтральном или уксусном растворе восстанавливает нитраты до нитритов, а последние могут быть обнаружены с помощью сульфаниловой кислоты и а-нафтиламина.

Выполнение реакции: на капельной пластинке смешивают каплю нейтрального или уксуснокислого 0,5 н. раствора нитрата натрия (или калия) с каплей раствора сульфаниловой кислоты и каплей раствора а-нафтиламина, прибавляют немного цинковой пыли. В присутствии иона N0₃ образуется N0₂ и появляется красное окрашивание.

Обнаруживаемый минимум — 0,05 мкг N0₂; предельное разбавление — 1 • 10⁶мл/г.

Реакции нитрит-иона

1. Сульфаниловая кислота и а-нафтиламин (реактив Грисса)

с нитрит-ионом образуют соединение красного цвета. Сильные окислители разрушают реактив и мешают этой реакции.

Выполнение реакции: на капельной пластинке смешивают каплю исследуемого раствора с каплей 2 н. раствора СН₃СООН, каплей раствора сульфаниловой кислоты и каплей раствора а-нафтиламина. В присутствии нитрит-иона появляется красное окрашивание.

Обнаруживаемый минимум — 0,01 мкг N0₂; предельное разбавление — 5 • 10⁶ мл/г.

2. Антипирин образует с нитрит-ионами нитрозоантипирин C₆H₅C₃ON₂(NO)(CH₃)₂ ярко-зеленого цвета.

Выполнение реакции: в пробирку вносят 5 капель 5 %-ного водного раствора антипирина C₆H₅C₃HON₂(CH₃)₂, прибавляют 2 капли раствора нитрита натрия (или калия), каплю концентрированной серной кислоты, перемешивают стеклянной палочкой, появляется ярко-зеленое окрашивание нитрозоантипирина.

3. Удаление нитрит-иона. Анион N0₂ имеет много общих реакций с нитрат-ионом NO§. Поэтому нередко ионы N0₂ удаляют перед обнаружением ионов NO3. Достигается это нагреванием раствора нитрита с твердым хлоридом или сульфатом аммония:

Выполнение реакции: в пробирку вносят 3—4 капли раствора нитрита натрия (или калия), кристаллический хлорид аммония до насыщения и в течение 5—6 мин нагревают на водяной бане.

Полноту удаления иона NO2 проверяют реакцией с реактивом Грисса.