“有机元素定性分析”的意思、由来-中文百科全书

词条

有机元素定性分析

释义

§ 有机元素定性分析

§ 正文

有机分析的一个分支学科，指有机化合物中碳、氢、氧、氮、硫、卤素、磷、硅、硼和有关金属元素的定性分析，不仅能提供关于有机物的组成和鉴定方法的信息，而且在结构分析中对质谱法、红外光谱、紫外光谱和核磁共振谱图的解释是不可缺少的。定性分析通常分两步进行：先使有机物分子破坏，变成无机离子；然后用适当的试剂或仪器分析方法检验生成的无机离子。通常破坏有机物都是应用较强的试剂，因此对于试样的本性要有初步了解，例如有无爆炸性或剧毒，以便采取适当的防护措施。

试样的分解钠熔法把有机化合物加到灼热的金属钠中就起猛烈的反应，其中的碳、氢、氧、氮、硫、卤素生成碳、一氧化碳、二氧化碳、氰化钠、硫化钠和卤化钠。当金属钠不足时，氮和硫生成硫氰化钠。但金属钠过量时，硫氰化钠又分解为氰化钠和硫化钠：

NaCNS+2Na─→NaCN+Na2S使用过多的金属钠将使萃取液的碱性太强，应该避免。熔化物用水萃取后，检验萃取液中的阴离子。如果用金属钾代替金属钠则效果更好。

钠熔法的缺点是氮往往会漏检，特别是低沸点的胺、胺盐和酰胺以及有爆炸性的化合物（例如重氮盐和多硝基物等）。改进的方法是预先在试样中加入少量的萘或蔗糖；或改用其他的活性金属代替钠。再如，对于沸点很低的试样使用钠熔法往往也有困难。用镁和碳酸钾的混合物作熔剂，可克服这些缺点。

锌－碳酸钠熔化法　此法中含硫物生成的硫化锌不溶于水，因此需要在滤渣中检验硫：

ZnS+2H+─→Zn2++H2S

H2S+Pb2+─→PbS↓+2H+

碳酸锂在热水中的溶解度比碳酸钾或碳酸钠小，用水萃取后可以滤去，以免以后酸化萃取液时产生大量的二氧化碳气,将氰化氢、硫化氢、卤化氢带走。因此,用碳酸锂代替碳酸钾或碳酸钠可以进行微量分析。

氧瓶法　将有机化合物在氧气中燃烧，使所含的元素变成相应的氧化物,用加有几滴30％过氧化氢的2％氢氧化钠溶液吸收（分析金属元素有时改用2％盐酸或2％硝酸作吸收液）。然后检验吸收液中的离子。这种方法的优点是试样用量小、分解完全和操作简单，可以在锥形烧瓶或分液漏斗中进行，但需要配一个特制的磨口塞子，在塞子下面熔接一段铂丝(有时也可用镍络丝代替)。把试样（难分解的试样，例如某些有机氟或硅化合物应该混入少量的过氧化钠）用一小块滤纸包好后，系在铂丝上。在氧瓶中装好吸收液和充满氧气（有时不充氧气就在空气中进行也可）后,用火点着滤纸，放进瓶中,迅速塞紧塞子，燃烧完毕后放冷，摇匀。

元素的鉴定　用钠熔法和锌－碳酸钠熔化法分解的试样　其中的元素可用以下方法鉴定：①硫可用亚硝基铁氰化钠法(式1)、乙酸铅法(式2)、叠氮钠法(式3)：

S2-+【Fe(CN)5NO】2-─→【Fe(CN)5NOS】4- (1)

S2-+Pb2+─→PbS (2)

(3)

② 氮可用对硝基苯甲醛－邻二硝基苯法(式4和5)、4,4′－二氨基联苯－乙酸铜法（式6）：

(4)

(5)

③ 氮和硫可用硫氰化铁法（式7）：

3CNS-+Fe3+─→Fe(CNS)3 (7)

④ 氯可用卤化银法(式8),溴可用氧化法(式9)，碘用亚硝酸氧化法(式10)，氟用茜素－氯化锆法(式11)：

Cl-+Ag+─→ AgCl (8)

2Br-+Cl2─→ Br2+2Cl- (9)

(10)

⑤ 砷可用硫化砷法（式12）、砷酸银法（式13）：

(12)

(13)

⑥ 磷可用磷钼酸铵法（式14）、钼蓝法（式15）：

(NH4)3PO4·12MoO3·xH2O+2H2N

⑦ 硅用硅钼蓝法（式16和17）：

(NH4)2SiO3·12MoO3+2H2N

⑧ 硼可用姜黄法（式18）：

用氧瓶法分解的试样　其中的元素可用以下方法鉴定:① 硫可用硫酸钡法（式19）、玫瑰红酸银法（式20和21）：

(19)

(20)

红棕色

(21)

② 氮可用二苯胺法（式22）：

4NO+8H2O (22)

氧的分析　有机化合物中的氧一般不直接分析，也没有简单的分析方法。如有必要可将试样在氮气流中灼烧到950～1000°C，使分解物通过1100～1150°C的炭粒，氧变为一氧化碳气,然后在120°C与五氧化二碘反应：

C+O─→CO

5CO+I2O5─→5CO2+I2

钠珠法分析氮与硫　试样与新制的钠珠和甲苯放在一起加热，氮变成氨，硫变成硫化钠。前者可用石蕊试纸检验，后者酸化后用乙酸铅试纸检验。

拜耳斯坦法检验氯、溴、碘　含氯、溴、碘的有机物与氧化铜在煤气灯的氧化焰中一起灼烧，可以产生绿色的火焰。由于氟化铜不能挥发，不能使焰色变绿。此法非常灵敏，但不可靠，原因为：①卤素作为杂质存在，也能使灯焰显绿色；②挥发性很强的试样在氧化铜没有灼热前已挥发殆尽，因而漏检；③许多不含卤素的化合物，例如脲、硫脲、吡啶、喹啉或某些羧酸，由于能产生挥发性的铜盐，也使焰色变绿。

硝酸银试纸检磷法　膦化合物在钠熔法中有磷化氢气生成，可使硝酸银试纸变黑。这是分析膦化合物的简便方法，但是膦酸酯类必须预先在试样中加入蔗糖，然后进行钠熔法。

汞的分析　有机汞化合物在钠熔法中往往容易挥发，可与无水碳酸钠混匀后加热，生成的汞蒸气可使白色的碘化亚铜迅速变成猩红色或桃红色：

Hg+CuI─→HgI+Cu本法十分灵敏,但如有氨气或硫化氢气产生时有干扰;前者可用焦硫酸钾消除，后者则用氧化铅去除。

其他的金属元素　把试样灼烧成灰分后，进行化学分析或仪器分析。

§ 配图

§ 相关连接

随便看

百科全书收录594082条中文百科知识，基本涵盖了大多数领域的百科知识，是一部内容开放、自由的电子版百科全书。