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检测乙炔的化学试验法


实验室k / 2018-10-24

形成亚铜代乙炔的試驗法
       乙炔,不論是气态或是溶于水或有机溶剂,都会和亚銅盐的无色氨溶液发生反应,产生亚銅代乙炔(亚銅碳化物,或更准确地說亚銅代乙炔的碳化物):

Cu2+2+C2H2+2NH3 → C2Cu2+NH4+

这个銅盐是一种一水合物,外观为无定形沉淀,颜色从紅-棕到紅-紫,决定于分散的程度。它可溶于稀无机酸中,也可溶于会产生稳定亚銅絡合物的化合物溶液中而再生出乙炔。乙炔的同系物(炔屬烃类)对亚銅盐的性行都相类似,它們都是符合于通式CnH2n+1C≡CH,含有一个端末三鍵結合的碳,这碳并与一酸性氢原子相键合,或更准确地說,这个H-原子通过三鍵結合的C-原子而变成了酸性。
       从亚銅的氨溶液沉淀出Cu2C2法来檢定乙炔,将会受S-2离子的干扰,因为S-2离子会形成黑色硫化亚銅。巯基化合物同样地也会沉淀出某些硫醇类的黃色亚銅盐(有时与硫化亚銅混和)。在商品乙炔中含有磷的氫化物与砷的氢化物,往往会使乙炔气体带有不愉快的气味,但对这試驗并无干扰。
       操作手续    将亚銅的氨溶液一滴在滴試板的凹处用乙炔溶液一滴处理。无色的溶液中将会按着乙炔的存在量,現出紅-棕色的沉淀或棕-紫色。
       鉴定限度    1微克乙炔
       如用試剂潤湿过的滤紙,可以检定出0.3微克C2H2
       这个试验,也可让气态乙炔在气体发生器内和試剂溶液的悬滴一滴进行反应,其鉴定限度,約为5微克乙炔。
       試剂:1)氯化銅1.5克与氯化铵3克在20毫升浓氨中的溶液,用水稀释至50毫升。
                  2)盐酸胲5克溶在50毫升水中。
       配制无色的亚銅氨溶液时,将蓝色的溶液1)一毫升与溶液2)二毫升混和。
       试验(1)的灵敏度,可用提純的乙炔配成饱和水溶液来証实。稀释时以每100毫升水中含0.118克取作18°时的乙炔溶解度。

铬酸银表面上保护层效应的試驗法
       当乙炔(气态的,或溶于水、丙酮等中的溶液)和鉻酸銀的硝酸溶液或氨溶液反应时,将有一种橙色或黄色的絮状沉淀凝成。这一产物(曾从铬酸银和乙炔制得一种化合物C2H2·Ag2O·Ag2CrO4,可视作Ag2C2·Ag2CrO4·H2O)为銀代乙炔与鉻酸銀的一种加成化合物:

4Ag++CrO4-2+C2H2 → Ag2C2·Ag2CrO4+2H+

       当这个反应以点滴試驗方式进行时,可檢出水溶液中2.5微克的乙块。一种更灵敏而更可靠的试验法,是由紅-棕色铬酸银在水中或稀醋酸中的悬浮体上的反应来建立的。这样,加成产物是通过鉻酸銀表面上或与表面很接近处发生局部化学反应,或其被溶解部分发生局部化学反应来形成的。这种可溶于酸的Ag2CrO4,被不溶于酸的Ag2C2·Ag2CrO4包裹的結果,使得未用尽的鉻酸銀获得显著的保护,来对抗稀硝酸或稀硫酸的快速而完全的溶解。这种保护层效应,可适用于乙炔的檢定。
       如无硫化氫、巯基化合物与卤氫酸存在时,这个試驗法,可在瓷质坩堝內以斑点反应的形式(操作手续Ⅰ)来进行,或在較大体积的液体中(操作手续Ⅱ)应用“分析浮选”法(analyticalflotation)来进行。后法适用于水中悬浮的小量沉淀,当悬浮体用与水不相溶混且对沉淀有惰性的有机液体来摇荡时,往往聚集于界面上,使得更为明显可見。
       操作手续Ⅰ    取試剂数滴,分放在两个瓷质小坩埚内,并各加入6N醋酸一滴来沉淀出紅-棕色的Ag2CrO4。取待試乙炔溶液一滴加入上述制得的悬浮液之一中,另以水一滴加入另一悬浮液中作为空白試验。将混合物不时搅拌1~10分钟,搅拌时間的长短,取决于所預計的乙炔存在量。然后将空白試验的内容物,用1:10的硝酸数滴处理,直至Ag2CrO4消失而得到澄清黄色溶液为止。再取同样滴数的稀硝酸,加到实际试验的内容物中;为了达到可靠性,可多加一二滴。如有乙炔存在,将会留下Ag2CrO4残渣;其量依乙炔的存在量而定。
       鉴定限度:1微克乙炔
       試剂:銘酸銀的氨溶液:經过良好洗滌的鉻酸銀(由K2CrO4与AgNO3溶液混和制成)加入(1:5)氨水中,强力摇荡,并进行过滤。将制得的黄色溶液储蔵在閉口的棕色瓶中。在放置中如变渾浊,应再加氨,或将悬浮液进行过滤。
       操作手续Ⅱ    用装有玻璃塞的試管(容量約为3毫升)两支,每管各放入铬酸银的氨溶液一滴,并各加入6N醋酸一滴,以沉淀出紅-棕色鉻酸銀。試管之一加入待試物的水溶液一滴,另一試管加入水一滴。然后将每一混合物,用水一滴或两滴稀释,盖好試管,摇荡約一分钟。将这两个悬浮液各用戊醇1毫升盖住。空白試验的試管用1:10硝酸一滴一滴地加入处理,(强力摇荡)直至Ag2CrO4完全消失而没有沉淀的粒子留在水-戊醇的界面上为止。然后将待試乙炔的悬浮液,用同样滴数的硝酸,进行摇荡,并加多余的硝酸一滴,以加强其可靠性。如有乙炔存在,在两种液层分开后,水-戊醇的界面上会产生一种紅-棕色的膜。
       鉴定限度:1微克乙块
       試剂:如同操作手续Ⅰ

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