염분 분석은 무기염에서 구별되는 음이온과 양이온을 분리하고 이를 식별하는 것입니다. 이 방법을 설명하기 위해 용해된 염의 정성 분석 또는 체계적인 정성 분석이 사용됩니다. 무기염은 다양한 실험실 절차를 통해 다양한 이온으로 분리되며 특정 이온이 용액에 존재하는지 여부를 확인하기 위해 다양한 테스트를 통해 화합물을 분리합니다.
염분 분석은 결과를 바탕으로 특정 양이온과 음이온의 존재 여부를 검증함으로써 수행됩니다. 염의 음이온을 결정하기 위해 그룹별로 음이온에 대한 예비 테스트를 수행합니다. 음이온에 대한 양성 예비 테스트 후에는 음이온이 염에 존재하는지 확인하기 위한 확인 테스트가 필요합니다. 무기염에 다양한 양이온이 존재하는지 확인하려면 염 분석 시 예비 양이온 테스트를 수행해야 합니다. 이는 음이온에 대한 초기 테스트와 동일한 방식으로 수행됩니다.
소금 분석 방법
- 시험에 얼마나 많은 소금을 넣고 싶은지 결정하세요.
- 소금을 뜻하는 NaCl에 어떤 음이온기가 존재하는지 알아보세요. 긍정적인 테스트 결과를 가져오는 그룹의 일반적인 반복이 있기 때문에 대부분의 연구에서 큰 이온 그룹을 찾는 것은 간단합니다.
- 그룹을 식별한 후 그룹 내부의 각 음이온의 강도를 테스트하세요.
- 음이온에 대해 수행한 것과 동일한 그룹별 테스트를 양이온에 대해 수행합니다.
- 그룹을 식별한 후에는 해당 그룹에 있는 각 양이온의 강도를 테스트하세요.
- 양이온과 음이온이 발견되고 합성되면 각 이온의 원자가를 기록하는 화학식이 생성됩니다.
- 예를 들어 양이온이 Fe3+이고 음이온이 Cl-인 경우 무생물 소금의 최종 생성물은 FeCl3가 됩니다.
- 처음에 음이온이 발견되는 것은 드문 일이 아닙니다. 각 이온이 수신되는 순서를 변경할 수도 있습니다. 각 이온은 침전물의 발생과 같은 확인 테스트에서 추가 화학물질에 대해 뚜렷한 반응을 보입니다.
가장 빈번한 양이온과 관련된 색상
소금을 분석하는 동안 양이온과 관련된 다양한 색상의 소금 분석 차트는 다음과 같습니다.
소금의 색깔
양이온 존재
진한 녹색 또는 보라색
Cr3+
딥블루
이산화탄소+
노란색 또는 황갈색
Fe3+
옅은 분홍색
Mn2+
파란색
Cu2+
소금이 무색인 경우 첫 번째 단계는 불꽃 테스트를 수행하는 것입니다(3가지 다른 양이온의 존재를 확인할 수 있으므로). 불꽃 테스트를 더욱 편리하게 하려면 시험관 홀더에 소금 덩어리를 담아 분젠 버너의 불꽃에 노출시키면 됩니다.
화염 테스트(또는 육안 검사)를 수행하고 양이온에 대한 통찰력을 얻지 못한 후에는 각 그룹에 대해 별도로 양이온에 대한 예비 테스트를 수행해야 합니다. 아래에 표시된 것처럼 특정 양이온은 특정 음이온과 염을 형성하지 않는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
Ba2+, Sr2+, Pb2+ 및 Ca2+는 황산염 음이온과 결합하여 염(SO42-)을 생성하지 않습니다.
인산 음이온과 결합하면 0, 1, 2족의 양이온만 염(PO43-)을 생성합니다.
염분 분석에서 이러한 양이온 중 하나를 발견하면 관련 음이온의 존재 여부를 확인하기 위해 추가 테스트를 실행할 필요가 없습니다.
마지막으로, 일부 염은 염 분석 연구에서 특히 널리 퍼져 있으며 다음을 포함합니다. CaCl2는 브롬화물 이온(Br-)을 갖는 가장 흔한 염화나트륨 염인 반면, NH4Br은 칼슘 양이온(Ca2+)을 보유하는 가장 일반적인 염화염입니다. 또한 특정 염은 결정의 질감과 모양으로 구별될 수 있습니다(예:탄산칼슘은 분필 가루 질감을 가짐). 이러한 이유로 화학 실험실을 방문하여 염을 육안으로 확인하면 실제 평가 중에 염의 정체를 빠르게 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
공통의 이온작용과 용해도를 갖는 제품
동일한(공통) 이온을 생성하기 위해 이온화되는 두 화합물이 화학 평형에 참여할 때 발생하는 효과를 공통 이온 효과라고 합니다.
용해되는 염과 유사한 이온을 포함하는 용액에 용해되면 물에 덜 용해됩니다. 예를 들어, 염화은 용액을 물에 용해한 현탁액에 염화나트륨 용액을 첨가하면 물에 대한 염화은의 용해도가 감소합니다.
용해도 관련 제품
소금의 용해도 평형 상수에 대한 표현은 이온 농도의 곱으로 구성되며, 각 농도는 용해도 평형을 위한 균형 방정식에서 해당 이온의 계수와 동일한 거듭제곱으로 증가됩니다.
- 침전은 이온곱이 용해도곱을 초과할 때 발생합니다.
- 이온곱이 용해도곱보다 크면 침전이 발생하지 않습니다.
질산납염 분석
가용성 질산납의 생성으로 인해 그룹 분석에서 생성된 검은색 PbS 침전물은 50% 질산에 용해됩니다. 가용성 질산납에 황산을 첨가하면 황산납이 침전됩니다.
결론:
분석 화학의 정성 분석 접근법은 무기염의 원소 조성을 결정하는 데 사용됩니다. 주로 염 수용액에서 이온을 검출하는 데 중점을 둡니다. 무기염에 함유된 양이온과 음이온의 정량적, 정성적 측정을 염분석이라고 합니다. 염분 분석에는 염분과 그 구성 이온을 식별하는 데 도움이 되는 여러 절차가 수반됩니다. 실험실 환경에서 제공된 염 샘플은 이온을 구별하고 분리하는 데 도움이 되도록 몇 가지 예비 및 확인 테스트를 거칩니다.
