2. 1-(2-Пирндилазо)-2-нафтол (ПАН) (I) образует с ионами марганца (II) при рН 7 - 10 малорастворимое в воде комплексное соединение красно-фиолетового цвета состава Мп(ПАН)₂ с предполагаемой структурой (II):

Комплекс экстрагируется СНСl₃, СбН₆, ССl₄, спиртами. Предел обнаружения марганца - 0,05 мкг. Мешают Fe(III), Co(II), Ni(II), Zn(II) и другие катионы, с которыми ПАН в этих условиях также образует окрашенные комплексные соединения.

3.12 Железо (II)

1. Гексацианоферрат (III) калия образует с ионами железа (II) синий осадок, по-видимому, состава MFeFe(CN)₆, (где М - К(I), Na(I)), называемый "турнбулевой синью". Осадок нерастворим в кислотах, но разлагается щелочами с выделением гидроксидов Fe(II, III). Предел обнаружения железа - 0,02 мкг. Реакция специфична.

2. Диметилглиоксим образует с ионами железа (II) в аммиачных растворах устойчивое комплексное соединение красного цвета:

где H₂D - диметилглиоксим.

Комплексное соединение Fe(II) с H₂D хорошо растворимо в воде. Предел обнаружения железа - 8 мкг. Мешают ионы никеля (II), образующие нерастворимый в воде диметилглиок-симат никеля красного цвета. Мешающее влияние железа (III), образующего в аммиачной среде окрашенный гидроксид, устраняют добавлением лимонной, щавелевой или винной кислоты.

Выполнение реакции. К 2 - 3 каплям раствора, содержащего ионы железа (II), добавляют каплю 20% -ного раствора винной кислоты, 1 каплю диметилглиоксимат и по каплям раствор аммиака до щелочной реакции. Раствор окрашивается в красный цвет.

3.13 Железо (III)

1. Гексацианоферрат (II) калия с ионами железа (III) образует темно-синий осадок "берлинской лазури" MFeFe(CN)₆, аналогичный по составу "турнбулевой сини". Поскольку E^o Fe³⁺/ Fe²⁺= 0,76 В больше E^oFe(CN)₆^3-/Fe(CN)₆^{4- =} 0,36 В, сначала проходит окислительно-восстановительная реакция:

Далее продукты реакции взаимодействуют между собой с образованием темно-синего осадка "берлинской лазури":

Различие в окраске и свойствах "берлинской лазури" и "турнбулевой сини" объясняется тем, что состав осадка не полностью соответствует написанной выше формуле. Осадок "берлинской лазури" растворяется в сильных кислотах и при добавлении избытка реагента. Предел обнаружения железа - 0,2 мкг. Мешают большие количества ионов металлов, которые дают окрашенные осадки с гексацианоферратом (II) калия. Мешают фториды и оксалаты, образующие устойчивые комплексы с Fe(III).

2. Тиоцианат аммония (калия) в слабокислых растворах образует с Fe(III) комплексные соединения кроваво-красного цвета Fe(SCN),^(3-n)+, где n = 1 - 6. Комплексы Fe(SCN)₃ и HFe(SCN)₄ экстрагируются эфиром и изоамиловым спиртом. Предел обнаружения железа - 0,5 мкг. Мешают фосфаты, арсенаты, оксалаты, цитраты, тартраты, фториды, образующие с Fe(III) устойчивые комплексные соединения.

4. Шестая группа катионов

4.1 Медь

В природных водах наиболее часто встречаются соединения Cu(II). При наличии в водной среде лигандов наряду с равновесием диссоциации гидроксида необходимо учитывать образование различных комплексных форм, находящихся в равновесии с аквиаонами металла.

Медь - один из важнейших микроэлементов, участвующих в процессе фотосинтеза и влияющих в на усвоении азота растениями. Медные удобрения содействуют синтезу белков, жиров и витаминов растительными организмами.

Медь образует комплексы с жесткими основаниями, такими, как карбонаты, нитраты, сульфаты, хлориды, аммиак. Например, [Cu(NH₃)₄SO₄], K[CuCl₄]. Нейтральные лиганды - этилендиамин, аммиак и пиридин - образуют устойчивые комплексы с медью, которые являются типичными четырехкоординационными соединениями. При взаимодействии меди с серой возникают устойчивые нерастворимые сульфиды. Являясь промежуточным акцептором между жесткими и мягкими кислотами, медь образует комплексы с с лигандами, содержащими азот и серу. С гуминовыми веществами пресных вод связано более 90% находящейся в них меди, тогда, как в морской воде - только 10%, что обусловлено замещением её кальцием и магнием.

Взаимодействие с твердыми частицами. Количество меди, связанной с твердыми частицами, может составлять 12-97% общего её содержания в речных водах.

Медь относится к числу активных микроэлементов. Она входит в состав некоторых важных экзимов, участвующих в процессах фотосинтеза и и метаболизма различных организмов, включая человека. Однако повышенное содержание меди в воде оказывает токсичное воздействие. В связи с этим содержание меди в поверхностных водах нормируется. ПДК растворенных форм меди в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно- бытового назначения составляет 1 мг/дм³, рыбохозяйственных водоемов - 0,001 мг/дм³.

Соединения меди весьма токсичны для всех представителей водной фауны и флоры, этим объясняется использование их в качесте альгицидов. Сама металлическая медь умеренно токсична для рыб, в товремя как растворимые её соли (хлориды, нитраты) токсичны уже в концентрациях 0,01 - 0,02 мг/л.

1. Гексацианоферрат (П) калия при рН ? 7 осаждает ионы меди в виде красно-бурого осадка Cu₂Fe(CN)₆, растворимого в аммиаке с образованием аммиакатов меди. Предел обнаружения меди - 10 мкг. Мешают ионы Fe(III), Ni(II), Со(II), образующие с реагентом цветные осадки. Поэтому их предварительно отделяют или связывают в устойчивые растворимые комплексные соединения. При очень малых концентрациях меди осадок не выпадает, но раствор окрашивается в розовый цвет.

2. Аммиак при взаимодействии с ионами меди сначала осаждает основные соли переменного состава зеленого цвета, легкорастворимые в избытке реагента. При рН > 9 образуются аммиачные комплексы меди интенсивно-синего цвета: Cu(NH₃)(H₂O)₅²⁺; ...; Cu(NH₃)₄(H₂O)₂²⁺; введение пятой и шестой молекулы NH₃ затруднено. Предел обнаружения меди - 40 мкг.

3. Тетрароданомеркурат (II) аммония (микрокристаллоскопическая реакция). При действии (NH₄)₂Hg(SCN)₄ в уксуснокислой среде Cu(II) в присутствии Zn(II) образует изоморфные кристаллы фиолетового цвета CuHg(SCN)₄ и ZnHg(SCN)₄. Чтобы эта реакция удалась, необходимо брать очень разбавленный раствор соли меди, иначе вместо фиолетового выделяется желтовато-зеленый осадок CuHg(SCN)₄. Предел обнаружения меди - 2 мкг. Мешают Fe(III), Co(II), Ni(II), так как они образуют окрашенные соединения с реагентом. Предел обнаружения меди микрокристаллоскопическим методом - 5 мкг.

2) К капле раствора соли меди на предметном стекле прибавляют каплю 30%-ного раствора СН ₃СООН и каплю раствора реагента. Образуются характерные (в виде игольчатых звездочек) кристаллы желтовато-зеленого цвета CuHg(SCN)₄, которые рассматривают под микроскопом.

4. Диэтилдитиокарбаминат натрия взаимодействует с Cu(II) в интервале рН 4 - 11 с образованием красного диэтилдитиокарбамината меди, который экстрагируется СНСl₃ и ССl₄. Предел обнаружения меди - 0,2 мкг. В присутствии лимонной или винной кислоты и ЭДТА при рН 8 - 9 реагент весьма селективен на медь. Кристаллы CuHg(SCN)₄, CuHg(SCN)₄ и ZnHg(SCN)₄ изомор-фные кристаллы/

5. Дитизон при рН 1 - 4 с Сu(II) образует внутрикомплексное соединение красно-фиолетового цвета, экстрагируемое CHCl₃ и ССl₄. Предел обнаружения меди - 0,1 мкг. Мешают Ag(l) и Hg(II). Если в качестве маскирующего реагента использовать KI при рН 1-2, то медь можно обнаружить с дитизоном без помех со стороны других ионов металлов.

Список используемой литературы