При исследовании качественного состава чистых органических соединений чаще всего приходится встречаться с небольшим числом элементов. Это — углерод, водород, кислород, азот, сера, галоиды и фосфор. Открытие всех этих элементов, кроме водорода и кислорода, основано на переводе их в растворимые в воде ионизирующиеся соединения, анализируемые с применением соответствующих реакций, хорошо известных из неорганической химии. Водород же открывается в виде воды.
Большая часть органических соединений при нагревании либо сгорает, либо обугливается (обычно с запахом гари). В зависимости от вида пламени (будет ли оно бесцветным или коптящим), по выделению кислотных паров, а также по запаху продуктов сгорания уже при сжигании можно иногда сделать заключение о составе испытуемого вещества.
Для обнаружения углерода и водорода несколько миллиграммов вещества накаливают в тугоплавкой пробирке с окисью меди. Органическое вещество разрушается при этом до двуокиси углерода и воды. Выделяющуюся двуокись углерода пропускают в баритовую или известковую воду, причем образуется белый осадок соответствующей углекислой соли; появление капель воды на стенках верхней холодной части пробирки служит доказательством наличия водорода в исследуемом веществе.
В настоящее время разработан способ открытия углерода, для осуществления которого достаточно нескольких миллионных долей миллиграмма вещества.
Для открытия азота органическое вещество разрушают, накаливая его с металлическим калием (хуже — с натрием). При наличии азота образуется цианистый калий (или цианистый натрий), который действием сернокислой закиси железа и хлорного железа переводится в берлинскую лазурь (проба Лассеня). Эта проба неприменима при одновременном присутствии азота и серы, так как вместо цианида может образоваться роданистый калий. В таких случаях рекомендуется смешать пробу вещества с порошкообразным железом и только после этого сплавлять с калием.
Для открытия серы вещество сплавляют с металлическим натрием, причем образуется сернистый натрий, который растворяют в воде. При подкислении части полученного раствора в случае большого содержания серы появляется запах сероводорода. Если содержание серы в исследуемом веществе невелико, к половине полученного профильтрованного водного раствора прибавляют несколько капель раствора нитро-пруссида натрия. Фиолетовое окрашивание указывает на присутствие серы.
Нитропруссидная реакция чрезвычайно чувствительна и не позволяет сделать хотя бы ориентировочного заключения о количественном содержании серы. Поэтому вторую половину раствора обрабатывают уксуснокислым свинцом и подкисляют уксусной кислотой; по количеству образующегося осадка сернистого свинца судят о большем или меньшем содержании серы в исследуемом веществе.
Для открытия серы в легколетучих веществах, которые неудается оплавить с натрием, их нагревают с дымящей азотной кислотой в запаянной трубке при 200—300 °С (метод Кариуса). В этих условиях сера окисляется до серной кислоты, которую открывают реакцией с хлористым барием.
При прокаливании галоидсодержа-щих органических веществ с известью образуются галоидные соединения кальция; после этого галоид может быть открыт одним из обычных методов.
Весьма чувствительной является так называемая проба Бейльштейна. Для ее проведения делают небольшую петлю на конце медной проволоки и прокаливают ее в окислительной зоне пламени до тех пор, пока не прекратится окрашивание пламени горелки. После охлаждения проволоки петлю погружают в небольшое количество исследуемого вещества и затем нагревают ее на газовом пламени. При разрушении и сгорании органического вещества галоиды образуют с медью соли, которые, испаряясь, окрашивают пламя в зеленый цвет. Установлено, что некоторые соединения, не содержащие галоидов, также сообщают пламени зеленый цвет (производные хинолина и пиридина, органические кислоты, мочевина, многие нитросоединения)
Органическое вещество разрушают сплавлением с калиевой селитрой. Присутствие фосфора устанавливают реакцией с молибденовокислым аммонием; одновременно с фосфором можно открывать и мышьяк (реакцией ссероводородом).
Для открытия кислорода обычно не пользуются качественными реакциями. Его присутствие может быть косвенно установлено при полном количественном элементарном анализе (по разности). Кислород может быть определен также прямым количественным методом.
Особую задачу представляет анализ так называемой золы, т. е. неорганических соединений (преимущественно окислов и солей металлов), остающихся после сожжения органического вещества. Анализ золы проводится обычными методами неорганической химии.
Предыдущая страница |
Сдедующая страница
СОДЕРЖАНИЕ