定性無機分析
第2属アニオンはCl、Br、I、NO−3、C2O2−4である。第2属アニオンには濃硫酸が使われる。
酸の添加後、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンは硝酸銀と沈殿を作る。沈殿の色はそれぞれ、白(AgCl)、淡黄色(AgBr)、黄色(AgI)である。AgClはアンモニア水とチオ硫酸ナトリウム水溶液によく溶ける。AgBrはアンモニア水には少ししか溶けないがチオ硫酸ナトリウム水溶液にはよく溶ける。AgIはアンモニア水には溶けないがチオ硫酸ナトリウム水溶液にはよく溶ける。
塩化物イオンは塩化クロミル試験で確認できる。塩化物をK2Cr2O7と濃硫酸とともに熱すると、赤い気体の塩化クロミル(CrO2Cl2)が発生する。この気体をNaOH水溶液に通すとクロム酸ナトリウムの黄色溶液ができる。この酸性クロム酸ナトリウム水溶液に酢酸鉛(II)を加えると黄色沈殿が生ずる。
臭化物イオンとヨウ化物イオンは液液抽出で確認する。臭化物イオンまたはヨウ化物イオンを含む溶液に炭酸ナトリウムとクロロホルムまたは二硫化炭素を溶液に加え撹拌する。油層のCHCl3またはCS2の層が茶色であればBr、紫色であればIが存在する。
硝酸イオンは、FeSO4と濃硫酸で確認する。硝酸イオン水溶液にFeSO4水溶液を加え、試験管の内壁に沿ってゆっくりと濃硫酸を注ぐと褐輪反応が起こる。これはFe(NO)が生成したためである。
シュウ酸を濃硫酸で処理すると二酸化炭素と一酸化炭素を生ずる。発生した一酸化炭素は青い炎を出して燃える。また、シュウ酸は過マンガン酸カリウムを脱色し、塩化カルシウムとは沈殿を作る。
第3属カチオンには、塩基性条件で不溶性の硫化物を作るイオンが含まれる。使われる試薬は第2属カチオンのときと同様であるが、分離は8-9のpHで実施する。pHの確保のため緩衝液が用いられることがある。
第3属カチオンはFe、Fe、Al、Crである。
このグループは、塩の含まれている水溶液に塩化アンモニウムと水酸化アンモニウムを加えて沈殿させる。赤褐色の沈殿が生じればFeが存在し、ゲル状の白色沈殿が生じればAlが存在し、緑色の沈殿が生じればCrまたはFeが存在する。最後の2種は、過剰量の水酸化ナトリウムを加えて分離する。もし沈殿が溶ければFeで、溶けなければCrである。
第2属カチオンには酸性条件で不溶の硫化物を作るイオンが含まれる。第2属カチオンはCd、Bi、Cu、As、As、Sb、Sb、Sn、Sn、Hgである。なお、第1属カチオンのPbも含まれる。
Sを提供する試薬は、主に0.2-0.3 Mの硫化水素もしくは0.3-0.6 Mのチオアセトアミド(AKT)が使われる。硫化物イオンの試験では希塩酸の存在が絶対必要である。その目的は第2属カチオンが沈殿するような必要最低限の硫化物イオンを維持することである。もし、希酸を使わなければ第4属カチオンが溶液に含まれていた場合それが先に沈殿してしまう。塩酸以外の酸はほとんど使われない。硫酸では第4属カチオンが沈殿してしまい、硝酸では硫化物イオンと反応を起こしコロイド硫黄を形成してしまうからである。
これらカチオンの沈殿は、黄色のCdSを除けばすべて黒色であるため見た目では判別できない。硫化水銀(II)(HgS)を除くすべての沈殿物は希硝酸に溶ける。硫化水銀(II)は王水にのみ溶け、その他からの分離に使うことができる。また、カチオンの判別にはアンモニアも便利である。CuSをアンモニア水に溶かすと鮮やかな青色溶液となるが、CdSは無色の溶液になる。As、As、Sb、Sb、Sn、Snの硫化物は黄色の硫化アンモニウム水に溶かすと多硫化物を作る。
このグループは、塩の水溶液に希塩酸、次いで硫化水素を加えて実験する。通常は第1属カチオンを検出した後に硫化水素を加える。沈殿物が赤褐色または黒色であればBi、Cu、Hg、Pbが存在する。黄色であればCdまたはSnが存在する。