Цирконий. 
Качественные реакции и методы анализа катионов металлов III-V аналитических групп

• 1. Гндрокснды щелочных металлов и аммиак взаимодействуют с ионами циркония (IV) с образованием белого осадка ZrO₂ * хН₂О; это соединение практически не растворяется в щелочах и кислотах. Гидратированные ионы циркония Zr (H₂O)₆⁴⁺ не существуют. В разбавленных растворах НСlO₄ присутствуют комплексы Zr (OH)_I(H₂O)_y^(4+x). При концентрации ионов циркония >10^-3 М образуются полимерные соединения Zr₂(OH)₄(H₂O)^{- +} HZr₄(OH),(H₂O),^{8 +} .
• 2. Арсеназо III в сильнокислой среде с ионами циркония (IV) образует хелат зеленого цвета с соотношением М: R= 1:2, в менее кислой среде — сине-фиолетового с М: R=1:1

В растворе возможно таутомерное равновесие протонированных форм арсеназо III и присутствие двух комплексов.

2H₆R^2- + 2Mⁿ⁺ =.

Ионы циркония переводят в реакционноспособную форму при нагревании в концентрированной НСl. Реагент в кислой среде имеет малиновую окраску.

В среде 6 — 8 М НСL арсеназо III является высокочувствительным и селективным реагентом на цирконий. Предел обнаружения циркония — 0,001 мкг. Мешают только ионы тория и анионы последний разрушает реагент.

Сурьма (III, V)

1. Металлы, стоящие в ряду напряжения левее сурьмы, в солянокислом растворе восстанавливают ионы сурьмы (III, V) до черного губчатого осадка металлической сурьмы.

Избирательность реакции повышается, если в качестве восстановителя использовать металлическое олово:

Предел обнаружения сурьмы — 0,2 мкг. Мешают ионы мышьяка (III, V), которые также восстанавливаются до металла. В отличие от мышьяка металлическая сурьма не растворяется в растворе NaBrO.

2. Сероводород или сульфиды щелочных металлов в 6МНСl образуют оранжевые осадки сульфидов сурьмы:

Осадки растворяются при нагревании в избытке сульфида натрия или NaOH:

При нагревании сульфидов сурьмы (III, V) с концентрированной HNO₃ выделяется метасурьмяная кислота HSbO₃ в виде белого осадка. В отличие от сульфидов мышьяка (III, V) Sb₂S₃ и Sb₂S₅ растворяются при нагревании в концентрированной НСl, но не растворяются в карбонате аммония:

Предел обнаружения сурьмы- 0,25 мкг.

3. 1-(2-Пиридилазо)-2-нафтол (ПАН) в сильнокислом растворе образует с SbCl_e^3- красно-фиолетовое соединение, экстрагируемое бензолом. Природа соединения неизвестна. Мешают ионы меди (II). Для устранения их влияния вводят тиомочевину, которая восстанавливает ионы сурьмы (V) до ионов сурьмы (III), а ионы меди (II) до ионов меди (I) и образует с последними устойчивый растворимый в воде бесцветный комплекс.

Соединение сурьмы с ПАН рекомендуется экстрагировать бензолом через 1 — 2 мин после добавления всех реагентов. Органическая фаза окрашивается в интенсивный красно-фиолетовый цвет, водная фаза — в желтый.

4. Родамин С (тетраэтилродамин) (I) и другие основные трифенилметановые красители в солянокислом растворе образуют с хлоридным комплексом сурьмы (V) малорастворимый в воде, окрашенный в фиолетовый цвет ионный ассоциат (II).

Комплексное соединение экстрагируется бензолом. Поскольку сурьма (III) не образует подобных ассоциатов, ее предварительно окисляют до сурьмы (V) нитритом калия. Предел обнару-жения сурьмы — 10 мкг. Мешают Fe (III), Hg (II), Bi (III), W (Vl), Mo (Vl) хлоридные комплексы кото-рых аналогично взаимодействуют родамином С.

5. Бромистоводородная кислота (люминесцентные реакции) В зависимости от концентрации НВr может образовать с ионами сурьмы (III) различные по составу комплексные соединения В 0,5 — 3 М НВr в растворе существуют SbBr₄^- и SbBr₄(H₂O)₂, в 3 — 8 МSbBr₅^2- и SbBr₆^3-. Замороженные при -196°С (жидкий азот) растворы сурьмы (III) в 1 — 9 М НВr в отличие от сурьмы (V) способны люминесцировать оранжево-красным светом. Это позволяет определить степень окисления сурьмы и обнаружить сурьму (III) в присутствии сурьмы (V). Реакцию проводят на фильтровальной бумаге. Предел обнаружения сурьмы — 0,003 мкг. Реакция довольно селективна. Не мешьше 1000-кратные количества ионов.

Сурьму (III) в присутствии висмута (III) легко обнаружим, капельным методом по ее оранжево-красной люминесценции в среде 4 М НВг при — 196 °C (жидкий азот). Для этого на фильтровальную бумагу наносят каплю анализируемого раствора, каплю 4 М НВr и замораживают влажное пятно в жидком азоте, как указано выше. Оранжево-красная люминесценция замороженного пятна свидетельствует о присутствии сурьмы (III).

Висмут (III) в присутствии сурьмы (III) обнаруживают иедующим образом. В делительную воронку с анализируемым раствором прибавляют равный объем 6 М НСl и экстрагируют хлоридный комплекс сурьмы гексиловым или амиловым спиртом. Отделяют органическую фазу. Каплю водной фазы помещают на фильтровальную бумагу, замораживают в жидком азоте сразу же рассматривают в ультрафиолетовом свете. Голубое сечение свидетельствует о присутствии висмута.