Barbora A. Hřebíčková

Celý článek s tabulkami a obrázky najdete zde.

Mikrochemická analýza iontů

Mikrochemická analýza je klasický postup kvalitativní chemické analýzy založený na vzniku barevných produktů působením činidla na dokazované anionty nebo kationty. Mikrokrystalografické důkazy byly objeveny v sedmdesátých letech 19. stol. českým mineralogem Emanuelem Bořickým a jsou založeny na tvorbě mikroskopicky sledovatelných krystalů charakteristického tvaru. Analytické reakce jsou nejčastěji podvojnými záměnami, při nichž vznikají nerozpustné soli tvořící barevné nebo bezbarvé sraženiny. Zvláštní skupinu analytických reakcí tvoří reakce s komplexotvornými činidly za vzniku barevných koordinačních sloučenin, tzv. spot tests. Používají se od 30. let tohoto století.

Další skupinou jsou reakce založené na katalytické reaktivitě dokazované složky a redoxní reakce. Tato kapitola obsahuje výběr jednoduchých a spolehlivých reakcí a nemá být vyčerpávající informací o mikrochemické analýze iontů. Nejsou zde zařazeny reakce využívající tvorby barevných organických komplexů, neboť tyto komplexy mají charakteristické barvy pro rozdělené ionty, u směsí však dávají v mnoha případech nereprodukovatelné barvy. Pozornost je věnována mikrokrystalickým reakcím, které jsou dostatečně citlivé a jsou málo rušeny nečistotami. Některé z nich jsou sledovatelné v mikroskopu i bez polarizace.

Mikrochemickými reakcemi lze dokazovat řádově mikrogramová množství pigmentů. Činidla se přidávají v podobě kapek nanášených tyčinkou na papír či porcelánovou desku u barevných reakcí, na mikrosklíčko v případě reakcí mikrokrystalografických. V případě kapkových reakcí je možno nasytit činidlem papír nebo vlákno, usušit a vkládat pak do roztoku. V případě, že se pigment rozpouští tavením v perličce boraxu, lze v některých případech do činidla vkládat celou perličku a sledovat reakci na jejím povrchu. Objem činidel a zkoumaného roztoku má být přibližně stejný a činidla nesmějí být přidávána v takovém množství, aby se zkoumaný roztok zředil pod mez citlivosti reakce.)

U mikrokrystalografických reakcí je důležitý vznik dobře vyvinutých krystalů. Dociluje se jich spojením reagujících kapek úzkým kanálkem, aby se prodloužila difuzní cesta reagujících komponent a rychlost vzniku krystalů se zpomalila. Urychlení vzniku krystalů lze docílit zahřátím sklíčka nad lihovým kahanem (urychlí se reakce a zároveň se odpařením zkoncentruje roztok), tehdy však vznikají drobnější krystaly, které nemusejí být dobře vyvinuté. Drobné krystaly vznikají také z příliš koncentrovaných roztoků. U některých reakcí má vliv na tvorbu krystalů nebo sraženiny kyselost roztoků.

Dokazované pigmenty je třeba převést do roztoku, což není vždy snadné. Rozpouštěcí schopnost kyselin stoupá v řadě kyselina octová (50% a konc.), kyselina chlorovodíková (3M), kyselina dusičná (3M a konc.), lučavka královská. V závorce jsou uvedeny doporučené koncentrace. Kyselina sírová se k rozpuštění obvykle nepoužívá, protože mnoho síranů je nerozpustných. Speciální rozpouštěcí postupy jsou uvedeny u jednotlivých pigmentů.

 Důkazové reakce

Z uvedených reakcí[i] se obvykle využívá jen malá část (reakce označeny¬), neboť jejich použitelnost je omezena rozpustností pigmentu a jeho množstvím. Mikrochemická analýza se proto s úspěchem kombinuje s mikroskopií a insturmentálními fyzikálně-chemickými metodami. V případě, že je pigmentu málo nebo je obtížně tozpustný, využívá se instrumentální prvkové analýzy (mapř. Mikrosonda, rentgenová fluorescenční analýza aj.).