常见阴离子有那些?为什么要控制原材料阴离子含量?阴离子含量常用测试方法?

时间:2020-04-27浏览数:1319

什么是阴离子:

原子失去或获得电子后所形成的带电粒子叫离子,带一个或多个负电荷的离子称为“阴离子”。 半径越小的原子其吸收电子的能力也就越强,就越容易形成阴离子,非金属性就越强。 非金属性较强元素是氟。阴离子用符号“-”表示,显负价。当酸电离时产生的阴离子,就是酸根离子。 酸根一般分为强酸根和弱酸根。阴离子太多能与氢水合成对金属元素具有腐蚀性的酸性物质,因此,控制原材料腐蚀性阴离子含量对产品质量的可靠性能有着极为重要的作用。也因此特性,常将强酸性物质作为蚀刻剂、消解剂、沉淀剂、清洗剂等,在工业上有着广泛的用途。

简单阴离子

名称
化学式
合称
砷离子
As3−
砷化物
叠氮根离子
N3−
叠氮化物
溴离子
Br−
溴化物
氯离子
Cl−
氯化物
氟离子
F−
氟化物
氢负离子
H−
氢化物
碘离子
I−
碘化物
氮离子
N3−
氮化物
氧离子
O2−
氧化物
磷离子
P3−
磷化物
硫离子
S2−
硫化物
过氧根离子
O22−
过氧化物
含氧酸根
名称
化学式
合称
砷酸根离子
AsO43−
砷酸盐
亚砷酸根离子
AsO33−
亚砷酸盐
硼酸根离子
BO33−
硼酸盐
溴酸根离子
BrO3−
溴酸盐
次溴酸根离子
BrO−
次溴酸盐
碳酸根离子
CO32−
碳酸盐
碳酸氢根离子
HCO3−
碳酸氢盐
氢氧根离子
OH−
氢氧化物
氯酸根离子
ClO3−
氯酸盐
高氯酸根离子
ClO4−
高氯酸盐
亚氯酸根离子
ClO2−
亚氯酸盐
次氯酸根离子
ClO−
次氯酸盐
铬酸根离子
CrO42−
铬酸盐
二铬酸根离子
Cr2O72−
二铬酸盐
碘酸根离子
IO3−
碘酸盐
硝酸根离子
NO3−
硝酸盐
亚硝酸根离子
NO2−
亚硝酸盐
磷酸根离子
PO43−
磷酸盐
亚磷酸根离子
HPO32−
亚磷酸盐
磷酸一氢根离子
HPO42−
磷酸一氢盐
磷酸二氢根离子
H2PO4−
磷酸二氢盐
锰酸根离子
MnO42−
锰酸盐
高锰酸根离子
MnO4−
高锰酸盐
硫酸根离子
SO42−
硫酸盐
硫代硫酸根离子
S2O32−
硫代硫酸盐
硫酸氢根离子
HSO4−
硫酸氢盐
亚硫酸根离子
SO32−
亚硫酸盐
亚硫酸氢根离子
HSO3−
亚硫酸氢盐
过硫酸根离子
S2O82−
过硫酸盐
硅酸根离子
SiO44−
硅酸盐
偏硅酸根离子
SiO32−
偏硅酸盐
铝硅酸根离子
AlSiO4−
铝硅酸盐
有机酸根离子
名称
化学式
合称
乙酸根(醋酸根)离子
C2H3O2−
乙酸盐
甲酸根离子
HCO2−
甲酸盐
草酸根离子
C2O42−
草酸盐
草酸氢根离子
HC2O4−
草酸氢盐
其他阴离子
名称
化学式
合称
硫化氢根离子
HS−
硫化氢盐
碲离子
Te2−
碲化物
氨基负离子
NH2−
氨基盐
氰酸根离子
OCN−
氰酸盐
硫氰酸根离子
SCN−
硫氰酸盐
氰离子
CN−
氰化物
离子常见颜色
名称
化学式
颜色
高锰酸根离子
MnO4-
紫色
锰酸根离子
MnO42-
绿色
铬酸根离子
CrO42-
黄色
重铬酸根离子
Cr2O72-
橙色
铜离子
Cu2+
蓝色
亚铜离子
Cu+
红色
铁离子
Fe3+
褐色
亚铁离子
Fe2+
淡绿色
亚钴离子
Co2+
粉红色
锰离子
Mn2+
淡粉红色
溴离子
Br-
淡黄色
阴离子实验

实验目的

熟悉常见阴离子的性质
掌握常见阴离子的分离方法

实验原理

常见阴离子有以下13种:SO42-、SiO32-、PO43-、CO32-、SO32-、S2O32-、S2-、Cl-、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac-
在阴离子中,有的遇酸易分解,有的彼此氧化还原而不能共存。故阴离子的分析有以下两个特点:
阴离子在分析过程中容易起变化,不易于进行手续繁多的系统分析。
阴离子彼此共存的机会很少,且可利用的*反应较多,有可能进行分别分析。
在阴离子的分析中,主要采用分别分析方法,只有在鉴定时,在某些阴离子发生相互干扰的情况下,才适当采取分离手段。但采用分别分析方法,并不是要针对所研究的全部离子逐一进行检验,而是先通过初步实验,用消去法排除肯定不存在的阴离子,然后对可能存在的阴离子逐个加以确定。

初步实验

1 沉淀实验
(1) 与 BaCl2的反应
在13支离心试管中分别滴加SO42- 、SiO3 2-、 PO43- 、SO32-、 CO32-、 S2O32- 、S2- 、Cl- 、Br-、I- 、NO3- 、NO2-、Ac-,各2滴,然后滴加一滴0.5M BaCl2。
反应方程式:
1) Ba 2+ + SO42- =BaSO4↓(白)
2) Ba 2++ SiO3 2-= BaSiO3↓(白)
BaSiO3+2HCl=H2SiO3↓(胶状)+BaCl2
3) 3 Ba2++2 PO43-=Ba3(PO4)2↓(白)
Ba3(PO4)2+3 HCl= BaCl2+H3PO4
4) Ba2++ CO32-=BaCO3↓(白)
BaCO3+2 HCl= BaCl2+H2O+CO2↑
5) Ba2++ SO32-=BaSO3↓(白)
BaSO3+2HCl= BaCl2+H2O+SO2↑
6) Ba2++ S2O32-=BaS2O3 ↓(白)
BaS2O3+2 HCl= BaCl2+H2O+SO2↑+S↓
而S2-、Br-、I-、NO3-、NO2-、Ac-中加入BaCl2后无现象。
与AgNO3的反应
反应方程式:
7) 2Ag++ SO42-=Ag2SO4 ↓(白)
8)2Ag++ SiO32-=Ag2SiO3 ↓(白)
9)3 Ag++ PO43-=Ag3PO4 ↓(黄)
10)2Ag++ CO32-=Ag2CO3 ↓(白)
11)2Ag++ SO32-=Ag2SO3 ↓(黄)
12)2Ag++ 2S2-=Ag2S↓(黑)
13)Ag++ Cl-=AgCl↓(白)
14)Ag++ Br-=AgBr↓(黄)
15)Ag++ I-=AgI ↓(黄)
其它离子如NO3-、NO2-、Ac-无明显现象。
2 挥发性实验
待检离子:SO32-、 CO32-、 S2O32-、S2-、NO2-
反应方程式:
16)2H++ CO32-= H2O+CO2↑
17) 2H++ SO32-= H2O+SO2↑
18) 2H++ S2O32-= H2O+SO2↑+S↓(黄)
19) 2H++ S2-= H2S↑
20) 2H++ NO2-=NO↑+ H2O
3 氧化还原性试验
氧化性试验
21) 2I-+ 4H++ 2NO2-= 2NO↑+ 2H2O+I2
其余离子无明显现象。
还原性试验
KMnO4试验
22)2MnO4-+ 5SO32- + 6H+=2Mn2++ 5SO42- +3H2O
23) 4MnO4-+ 5S2O32-+ 9H+= 10SO42-+4Mn2++18H2O
24) 2MnO4-+ 10Br-+ 16H+ =2Br2+2Mn2++8H2O
25) 2MnO4-+ 10 I-+ 16H+ =2I2+2Mn2++8H2O
26) 2MnO4-+ 5NO2-+ 16H+= 5NO3-+2Mn2++8H2O
27) 2MnO4-+ 10Cl-+ 16H+=5Cl2+2Mn2++8H2O
28) 2 MnO4-+ 5S2-+ 16H+ = 5S↓(黄)+2Mn2++8H2O
其余离子无明显现象
I2淀粉试验
I2 + S2- = 2I- + S↓
I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O6
H2O + I2 + 2SO32- = 2H+ + 2I- + SO42-

目前检测阴离子含量的常用分析方法是IC离子色谱法、滴定法、XRD、XRF、XPS等。


http://www.huajiantest.cn

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