Część teoretyczna:
Zadaniem chemicznej analizy jakościowej jest identyfikacja składników związków chemicznych lub mieszanin. W tym celu wykonuje się reakcje chemiczne, w wyniku których wydzielają się osady trudno rozpuszczalnych związków, powstają barwne związki lub wydzielają się gazy. Jedną z metod wykrywania kationów i anionów jest analiza chemiczna w roztworach. Można ją podzielić na analizę wybiórczą i systematyczną.
Analiza wybiórcza polega na wykrywaniu poszczególnych jonów bez przeprowadzenia wstępnego rozdzielenia. Wykorzystuje się w tym przypadku tzw. reakcje specyficzne, dla określonego jonu. Reakcji takich jest niewiele i nie jest możliwa z ich pomocą identyfikacja wszystkich kationów i anionów.
Analiza systematyczna polega na rozdzieleniu i zaszeregowaniu jonów obecnych w roztworze do poszczególnych grup analitycznych, a następnie przeprowadzeniu odpowiednich reakcji charakterystycznych.
Kation kobaltu(II)
1) Reakcja z amoniakiem
Początkowo wytrąca się niebieski osad hydroksosoli, rozpuszczający się w nadmiarze amoniaku z żółto-brunatnym zabarwieniem:
2) Reakcja z roztworem wodorotlenku sodu
Początkowo wytrąca się niebieski osad hydroksosoli, który przechodzi w różowy wodorotlenek kobaltu(II). Praktycznie nie rozpuszcza się w nadmiarze zasady. Na powietrzu ciemnieje w wyniku utleniania:
Powstaje szaro-zielony osad wodorotlenku chromu(III), rozpuszczalny w stężonym amoniaku z utworzeniem kompleksu aminowego chromu o fiołkowym zabarwieniu:
2) Reakcja utleniania
Wykorzystujemy w tej reakcji zmianę barwy roztworu z zielonej na żółtą (w środowisku alkalicznym) lub pomarańczową (w środowisku kwaśnym). Utleniamy jony chromu(III) nadtlenkiem wodoru i ogrzewamy.
1) Reakcja z roztworem wodorotlenku sodu
Wytrąca się zielonkawy osad wodorotlenku niklu(II), nierozpuszczalny w nadmiarze zasady.
2) Reakcja z amoniakiem
Amoniak tworzy z jonami niklu(II) intensywnie niebiesko zabarwiony kompleks:
Pod wpływem amoniaku kationy miedzi(II) tworzą galaretowaty niebieski osad hydroksosoli, rozpuszczalny w nadmiarze odczynnika barwy szafirowej.
2) Reakcje z roztworem wodorotlenku sodu
Powstaje niebieski osad, nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.
Powstaje zielonkawy osad wodorotlenku żelaza(II), który w warunkach tlenowych utlenia się do wodorotlenku żelaza(III) o zabarwieniu czerwono-brunatnym.
Wytrąca się czerwono-brunatny, kłaczkowaty osad wodorotlenku żelaza(III), nierozpuszczalny w nadmiarze odczynnika.
2) Reakcja z tiocyjanianem amonu lub potasu
Heksacyjanożelazian(II) potasu tworzy z jonami żelaza(III) (w środowisku obojętnym lub lekko kwaśnym) krwisto-czerwony związek kompleksowy.
Źródła emisji metali ciężkich:
- elektrownie i elektrociepłownie
- przemysł chemiczny
- spalanie węgla w piecach domowych małe kotłownie osiedlowe
- procesy produkcyjne
- wydobycie i dystrybucja paliw kopalnych
- zastosowanie rozpuszczalników innych produktów
- transport drogowy
- inne pojazdy i urządzenia
- zagospodarowanie odpadów (spalanie)
Zagrożenia jakie niosą metale ciężkie dla środowiska:
Wśród metali ciężkich występują zarówno pierwiastki niezbędne dla organizmów żywych – mikroelementy ( miedź, cynk, nikiel, chrom) jak i pierwiastki o nieznanej roli fizjologicznej (kadm, rtęć, ołów, arsen i inne)niepotrzebne ani roślinom, ani zwierzętom ani też człowiekowi. Są to pierwiastki uważane za toksyczne. Metale, które pełnią funkcje mikroelementów w organizmach żywych występują zazwyczaj w ilościach śladowych, ściśle określonych dla danego gatunku. Zarówno ich niedobór jak i nadmiar wpływa szkodliwie na organizmy żywe. Natomiast metale uważane za toksyczne są powszechnymi zanieczyszczeniami ekosystemu. Najsilniejsze właściwości toksyczne mają nieorganiczne związki metali, łatwo rozpuszczalne i silnie dysocjujące, gdyż łatwo przenikają przez błony komórkowe i dostają się do narządów wewnętrznych. Metale te gromadzą się głównie w nerkach, nadnerczu, wątrobie, płucach, a nawet we włosach i skórze i mogą powodować nadciśnienie, zmiany nowotworowe, uszkodzenie nerek, wątroby, mózgu w niektórych przypadkach mogę też doprowadzić do zaburzeń psychicznych i porażenia mózgu. Ich obieg i migracja w naturalnym środowisku przyrodniczym związane są głównie z takimi procesami jak: wietrzenie skał, erupcja wulkanów, parowanie oceanów, pożary lasów, procesy glebotwórcze.
ukw12bhp15