硝酸塩テスト

硝酸塩試験は、溶液中の硝酸イオンの存在を判定するために使用される化学試験です。湿式化学による硝酸塩の存在の試験は、他の陰イオンの試験に比べて一般的に困難です。これは、ほぼすべての硝酸塩が水に溶けるためです。対照的に、多くの一般的なイオンは不溶性の塩を生成します。たとえば、ハロゲン化物は銀と沈殿し、硫酸塩はバリウムと沈殿します。

硝酸アニオンは酸化剤であり、硝酸アニオンの多くのテストはこの特性に基づいています。ただし、分析対象物に含まれる他の酸化剤が干渉し、誤った結果をもたらす可能性があります。

硝酸塩は、まずそれをより反応性の高い亜硝酸塩イオンに還元し、多くの亜硝酸塩テストのいずれかを使用することによっても検出できます。^[1]

ブラウンリングテスト

一般的な硝酸塩試験は、褐色リング試験^[2]として知られ、硝酸塩溶液に硫酸鉄(II)を加え、濃硫酸をゆっくりと加えて、水溶液の下に酸の層を形成することによって実施できます。2 つの層の接合部に褐色のリングが形成され、硝酸イオンの存在を示します。 ^[3] 亜硝酸イオンの存在はこの試験に干渉することに注意してください。^[4]

全体的な反応は、鉄(II)によって硝酸イオンが一酸化窒素に還元され、鉄(III)に酸化され、続いて一酸化窒素と残りの鉄(II)の間でニトロシル硫酸鉄(II)が形成され、そこで一酸化窒素がNO ⁻に還元されるというものである。^[5]

2HNO ₃ + 3H ₂ SO ₄ + 6FeSO ₄ → 3Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2NO + 4H ₂ O

[Fe(H ₂ O) ₆ ]SO ₄ + NO → [Fe(H ₂ O) ₅ (NO)]SO ₄ + H ₂ O

この検査は2.5マイクログラムまで、濃度は25,000分の1まで感度があります。^[要出典] ^[6]

デヴァルダのテスト

デヴァルダ合金 (銅/アルミニウム/亜鉛) は還元剤です。水酸化ナトリウム溶液中で硝酸塩と反応すると、アンモニアが放出されます。生成されたアンモニアは、その特徴的な臭いと、湿らせた赤色リトマス紙が青く変色することで検出できます。これは、アンモニアがアルカリ性であることを示します。湿式化学反応で発生するガスのうち、アンモニア以外にアルカリ性であるガスはほとんどありません。

3いいえ⁻
₃+ 8 アルミニウム + 5 OH⁻
+ 18時間
₂O → 3NH
₃+ 8 [Al(OH)
₄]⁻

この反応で起こる還元剤はアルミニウムです。

ジフェニルアミンテスト

ジフェニルアミンは、硝酸イオンの存在を調べる湿式化学検査に使用できます。この検査では、硫酸中のジフェニルアミンと塩化アンモニウムの溶液を使用します。硝酸塩が存在すると、ジフェニルアミンは酸化され、青色に変わります。この反応は有機硝酸塩の検査にも使用されており、^[7]ニトログリセリンとニトロセルロースを検出する銃弾残留物キットにも使用されています。^[8]

銅の削りくずテスト

硝酸イオンは、濃硫酸とともに銅の削りくずを加熱することで簡単に識別できます。茶色の刺激臭のあるガスの発泡が観察され、湿った青色リトマス紙が赤くなります。

ここで硫酸は硝酸イオンと反応して硝酸を形成します。次に硝酸は銅の削りくずと反応して一酸化窒素を形成します。こうして一酸化窒素は二酸化窒素に酸化されます。

Cu + 4HNO
₃→ Cu(NO
₃）
₂+ 2いいえ
₂+2時間
₂お

参照

亜硝酸塩テスト

参考文献

^ Moorcroft, Matthew J.; Davis, James; Compton, Richard G. (2001). 「硝酸塩と亜硝酸塩の検出と測定：レビュー」Talanta . 54 (5): 785–803. doi :10.1016/S0039-9140(01)00323-X. PMID 18968301.
^ エゴン・ウィバーグ、アーノルド・フレデリック・ホレマン（2001）無機化学、エルゼビアISBN 0-12-352651-5
^ Mascetta, Joseph A. Barron's SAT II: 化学の準備方法、第 7 版。Barron's Educational Series、Inc.、2002 年、p208。
^ Holltzclaw, H; Robinson, W. College Chemistry with quality analysis、第8版、DC Heath and Company:Lexington、MA、1988年、p. 1007。
^ Alicja Wanat、Thorsten Schneppensieper、Grażyna Stochel、Rudi van Eldik、Eckhard Bill、Karl Wieghardt (2002)。「一酸化窒素と水酸化鉄(II)の可逆的結合の速度論、メカニズム、分光法。学部生向け教科書反応の再考」。無機化学。41 ( 1): 4–10。doi :10.1021/ic010628q。PMID 11782137 。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)以前は、この錯体には Fe(I) と NO ^{+ が}含まれていると考えられていました。
^ https://chemistry.stackexchange.com/questions/67354/how-to-test-for-lead-and-nitrates-in-water;ニレイ・ゴーシュ
^ 「脂肪族ニトロ化合物のジフェニルアミン試験の研究」(PDF) 。 2018年6月2日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2018年2月13日閲覧。
^ Pamela K. Walker および Philip J. Rodacy (2002)。「銃弾残留物検出用フィールドテストキット」(PDF)。サンディア国立研究所。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です

[1] Moorcroft, Matthew J.; Davis, James; Compton, Richard G. (2001). 「硝酸塩と亜硝酸塩の検出と測定：レビュー」Talanta . 54 (5): 785–803. doi :10.1016/S0039-9140(01)00323-X. PMID 18968301.

[Wiberg&Holleman-2] エゴン・ウィバーグ、アーノルド・フレデリック・ホレマン（2001）無機化学、エルゼビアISBN 0-12-352651-5

[3] Mascetta, Joseph A. Barron's SAT II: 化学の準備方法、第 7 版。Barron's Educational Series、Inc.、2002 年、p208。

[4] Holltzclaw, H; Robinson, W. College Chemistry with quality analysis、第8版、DC Heath and Company:Lexington、MA、1988年、p. 1007。

[5] Alicja Wanat、Thorsten Schneppensieper、Grażyna Stochel、Rudi van Eldik、Eckhard Bill、Karl Wieghardt (2002)。「一酸化窒素と水酸化鉄(II)の可逆的結合の速度論、メカニズム、分光法。学部生向け教科書反応の再考」。無機化学。41 ( 1): 4–10。doi :10.1021/ic010628q。PMID 11782137 。{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)以前は、この錯体には Fe(I) と NO ^{+ が}含まれていると考えられていました。

[6] ttps://chemistry.stackexchange.com/questions/67354/how-to-test-for-lead-and-nitrates-in-water;ニレイ・ゴーシュ

[7] 「脂肪族ニトロ化合物のジフェニルアミン試験の研究」(PDF) 。 2018年6月2日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2018年2月13日閲覧。

[8] Pamela K. Walker および Philip J. Rodacy (2002)。「銃弾残留物検出用フィールドテストキット」(PDF)。サンディア国立研究所。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です