16.14 : التحليل النوعي

عندما يحتوي محلول مجهول على خليط من عدة أيونات فلزية مختلفة،يمكن التعرف على الأيونات الموجبة عبر سلسلة منتظمة من الترسبات الانتقائية،تسمى التحليل النوعي. في كل خطوة من خطوات التحليل،يُضاف كاشف مُرسّب. هذه الكاشفات ترسّب بعض الأيونات الموجبة بصورة انتقائية كأملاح غير قابلة للذوبان،والتي يمكن إزالتها،بينما تستمر الأخرى في البقاء على شكل محلول.

في المحاليل المائية،هناك 22 أيونًا موجبًا توجد عامةًو التي يمكن تقسيمها إلى خمس فئات بناءًعلي نواتج الذوبان لأملاحها غير القابلة للذوبان. الفئة 1 هي الأيونات الفلزية التي تُشكل كلوريدات غير قابلة للذوبان. معظم أملاح الكلوريدات قابلة للذوبان في الماء.

لذا فعندما يُعالج المحلول المائي المكوّن من أيونات فلزية مع حمض الهيدروكلوريك بتركيز 6 مولار،سيدل تشكل راسب على وجود أيون فلزي من الفئة 1،كالفضة،والرصاص،والزئبق. إذا لم يتشكل أي راسب،فهذا يدل على عدم وجود أية أيونات موجبة من الفئة 1 في المحلول. يوضع هذا المحلول لاحقًا في جهاز طرد مركزي أو يُصفى بمصفاة لفصل الراسب الصلب عن السائل المائي الطافي فوقه.

وبعد ذلك،تُضخ فقاعات غاز كبريتيد الهيدروجين داخل السائل الحمضي. ينتج عن التفاعل بين الأيونات الفلزية وكبريتيد الهيدروجين كبريتيد فلزي وبروتونات. بسبب إضافة حمض الهيدروكلوريك في الخطوة السابقة،فإن تركيز البروتونات المرتفع يحرك التوازن باتجاه المواد المتفاعلة.

بالتالي،تحت الظروف الحامضية،لا يترسب سوى الأيونات الفلزية من الفئة 2 التي تشكل راسب من أملاح كبريت شديدة المقاومة للذوبان،بينما تبقى مركبات الكبريتيد الفلزية الأخرى القابلة للذوبان بدرجة أعلى قليلًا على شكل محلول. بعد ذلك،الأيونات الموجبة من الفئة 3،و التي تتكون من مركبات كبريتيد وهيدروكسيد قاعدية غير قابلة للذوبان،تترسب. يضاف هيدروكسيد الصوديوم إلى المحلول الذي طفا من المرحلة السابقة،لينتج عن ذلك ظروف قاعدية.

هذه الإضافة تستنفد البروتونات من تفاعل ترسيب الكبريتيد الفلزي،ويتحرك التوازن باتجاه النواتج. نتيجة لذلك،فإن العديد من مركبات الكبريتيد الفلزية،التي كانت كانت قابلة للذوبان في الظروف الحمضية،تصبح الآن غير قابلة للذوبان وتشكل رواسب. كما أن الأيونات الفلزية التي تشكل الهيدروكسيدات غير القابلة للذوبان،كالحديد والألومينيوم،والكروم،تترسب خارجة من المحلول.

عند فصل هذا الخليط،فلا يبقى على شكل محلول سوى ايونات القلويات و الفلزات الارضية القلوية. الفلزات الارضية القلوية،والتي تمثل الفئة 4 من الأيونات الموجبة،تُشكل مركبات فوسفاتية غير قابلة للذوبان. إضافة ثنائي فوسفات الأمونيوم إلى السائل القاعدي الطافي فوق الرواسب،يجعل أيونات المغنيسيوم،والكالسيوم،والباريوم،والسترونشيوم تترسب.

يحتوي السائل المنسكب من هذه الخطوة على الأيونات الموجبة من الفئة 5. هذه الأيونات الموجبة لا تُشكل أملاح غير قابلة للذوبان،وينبغي التعرف على كل منها على انفراد. إذا كانت إضافة هيدروكسيد الصوديوم للمحلول،في الخطوة السابقة،قد نتج عنها غاز برائحة تشبه رائحة الأمونيا،فمعنى ذلك أن أيونات الأمونيوم كانت موجودة في الخليط.

يمكن التعرف على أيونات الصوديوم والبوتاسيوم باختبار اللهب. ينتج عن أيونات الصوديوم لهب أصفر ساطع،بينما يدل اللهب البنفسجي على وجود أيونات البوتاسيوم.