Открытие калия

На препараты, содержащие калий в ГФXI приводятся 3 методики.

В основе первого метода (метод А) лежит реакция образования малорастворимого в воде гидротартрата калия.

K⁺ + H₂C₄H₄O₆ + CH₃COONa → KHC₄H₄O₆↓ + CH₃COOH + Na⁺

Для успешного выполнения этой реакции необходимо точно выдерживать указанные условия.

Это обусловлено тем, что из всех 5 калиевых и натриевых солей винной кислоты лишь гидротартрат калия мало растворим в воде, поэтому важным является не только поддержание необходимого значения рН раствора, но и указанного соотношения реактивов. Добавление небольшого количества спирта способствует кристаллизации гидротартрата калия. Целесообразно также потирать стенки пробирки стеклянной палочкой и охлаждать реакционную смесь.

Важные условия проведения рассматриваемой реакции таковы:

1. достаточно большая концентрация ионов калия в растворе;

2. слабокислая или нейтральная реакция раствора (рН 4-7);

3. проведение реакции на холоду (это особенно важно иметь в виду в летний период, поскольку в ГФXI не оговорены температурные условия метода.

В основе второго метода (метод Б) лежит реакция с кобальтинитритом натрия, в ходе которой образуется желтый кристаллический осадок.

2K⁺ + Na₃[Co(NO₂)₆] → K₂Na[Co(NO₂)₆]↓ + 2Na⁺

Этот осадок не растворим в уксусной кислоте, так как она слабее азотистой кислоты, входящей в состав комплексного иона [Co(NO₂)₆]^3–. рН раствора должно находиться в пределах 4-5. Следует иметь в виду, что щелочная реакция раствора совершенно недопустима, так как при действии щелочей реагент разлагается и выпадает темно-бурый осадок гидроксида кобальта (III).

[Co(NO₂)₆]^3– + 3OHˉ → Co(OH)₃↓ + 6NO₂ˉ

При действии минеральных кислот осадок K₂Na[Co(NO₂)₆] растворяется с разложением и выделением токсичных окислов азота, поэтому ГФXI не предусматривает исследование растворимости осадка ни в кислотах, ни в щелочах. При утилизации продуктов этой реакции следует соблюдать осторожность и не допускать действия хлористоводородной кислоты, поскольку при этом наряду с окислами азота выделяется еще и хлор.

2K₂Na[Co(NO₂)₆] + 12HCl → 2CoCl₂ + 4KCl + 2NaCl + 6H₂O + 6NO + 6NO₂ + Cl₂

Нужно также иметь в виду, что кобальтинитрит натрия в растворе сравнительно быстро разлагается, при этом бурая окраска переходит в розовую. Такой порозовевший раствор реагента для открытия иона калия непригоден.

Определению иона калия реакцией с кобальтинитритом натрия мешает ион аммония, который дает аналогичный желтый осадок, поэтому неорганические препараты, содержащие калий, предварительно прокаливают с целью удаления солей аммония. В том случае, если прокаливание невозможно (органические препараты, содержащие калий), для устранения мешающего влияния иона аммония к реакционной смеси добавляют раствор формальдегида.

Формальдегид реагирует с аммиаком, образуя гексаметилентетрамин, который не мешает определению иона калия.

Третий метод открытия калия основан на окрашивании пламени. Окрашивание пламени используют прежде всего для анализа неорганических соединений калия. Органические препараты, содержащие калий, при сгорании которых пламя интенсивно окрашивается, нецелесообразно анализировать этим методом. Испытанию также сильно мешают соли натрия, окрашивающие пламя в интенсивный желтый цвет, который маскирует фиолетовую окраску пламени. В этом случае наблюдение цвета пламени осуществляют через синее стекло.