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硝酸鹽試驗

十二月 05, 2023

硝酸鹽試驗（英語：Nitrate test）指的是用於確定溶液中是否存在硝酸根離子的化學測試。由於幾乎所有的硝酸鹽都可溶於水；因此與其他陰離子的測試相比，通過濕法測試硝酸鹽較為困難。相反，許多常見離子能產生不溶性鹽，例如鹵素與銀沉澱，硫酸鹽與鋇沉澱。

硝酸根離子是一種氧化劑，而針對硝酸根的許多測試大都是基於其氧化性。然而，分析物中存在的其他氧化劑可能會干擾測試，並產生錯誤的結果。

棕色環試驗 编辑

 
以棕色環試驗檢驗硝酸根離子的存在

棕色環試驗可用於檢驗硝酸根離子。[1]檢驗程序為：向含硝酸根離子的溶液投入硫酸亞鐵溶液，然後緩慢加入濃硫酸，使硫酸保持在水溶液下方，不互相混溶。如兩層液體之間的接觸面形成棕色環，則結果為陽性。[2] 惟請注意，若溶液同時含有亞硝酸根離子，檢驗結果會受其所干擾。[3]

本反應機理為亞鐵離子對硝酸根起還原作用，生成一氧化氮，而自身被氧化成三價鐵離子。餘下的亞鐵離子與反應生成的一氧化氮形成硝基絡合物，其中一氧化氮再被還原成為NO-。[4]

2HNO3+ 3H2SO4 + 6FeSO4 → 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O
[Fe(H2O)6]SO4 + NO = [Fe(H2O)5(NO)]SO4+ H2O

該試驗敏感度為2.5微克；可接受的最低濃度為25,000分之一。[5]

Devarda試驗 编辑

Devarda合金（英语：Devarda's alloy）是鋁（佔44%至46%）、銅（佔49%至51%）及鋅（佔4%至6%）的合金，在化學反應中可作為還原劑。Devarda合金在含硝酸根離子的氫氧化鈉溶液反應，釋放氨氣。[6]氨氣可以通過其特有異味檢驗出來，亦可使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，表明它是鹼性氣體。

3 NO−
3 +8Al+5 OH−
 +18 H
2O →3 NH
3 +8 [Al(OH)
4]−

在本試驗中，鋁與硝酸根離子起氧化還原反應，產生氨。氨可以使用奈斯勒试剂鉴定之。

二苯胺試驗 编辑

二苯胺可檢測溶液中硝酸根離子的存在。該試驗需要使用二苯胺和氯化銨在硫酸中的溶液。如受試溶液含有硝酸鹽，則二苯胺可被氧化，並使溶液呈現藍色。該試驗同時可測試有機硝酸酯[7]，可用於槍擊殘留試劑（英语：Gunshot residue kits）中以檢驗殘留的硝化甘油及硝化纖維。 [8]

銅屑試驗 编辑

藉把受試溶液與銅屑和濃硫酸共熱，可以簡便地檢驗溶液中硝酸根離子的存在。[9]如刺鼻棕色氣體產出，而該氣體能使濕潤藍色石蕊試紙變紅，則表示試驗結果為陽性。

在本反應中，硫酸與硝酸根離子反應形成硝酸，然後硝酸與銅屑反應形成一氧化氮。一氧化氮其後再被氧化成二氧化氮，呈棕色。

Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O

參考文獻 编辑

  1. ^ Egon Wiberg, Arnold Frederick Hollema. Inorganic Chemistry. Elsevier. 2001. ISBN 0-12-352651-5. 
  2. ^ Mascetta, Joseph A. Barron's. Prepare for the SAT II: Chemistry. Barron's Educational Series, Inc. 2002: 208. 
  3. ^ Holltzclaw, H; Robinson, W. College Chemistry with qualitative analysis 8. Lexington, MA: D. C. Heath and Company. 1988: 1007. 
  4. ^ Alicja Wanat, Thorsten Schneppensieper, Grażyna Stochel, Rudi van Eldik, Eckhard Bill, and Karl Wieghardt. Kinetics, Mechanism, and Spectroscopy of the Reversible Binding of Nitric Oxide to Aquated Iron(II). An Undergraduate Text Book Reaction Revisited. Inorganic Chemistry. 2002, 41 (1): 4–10. PMID 11782137. doi:10.1021/ic010628q.  Formerly it was thought that the complex contains Fe(I) and NO+.
  5. ^ Nilay, Ghosh. How to test for lead and nitrates in water. Chemistry Stack Exchange. 2017-01-30 [2019-01-25]. （原始内容于2017-04-06）. 
  6. ^ Christina F. H. Liao. Devarda's Alloy Method for Total Nitrogen Determination1. Soil Science Society of America Journal. 1981, 45 (5): 852 [2019-01-25]. ISSN 0361-5995. doi:10.2136/sssaj1981.03615995004500050005x. 
  7. ^ Kivi Grebber and J. V. Karabinos. A Study of the Diphenylamine Test for Aliphatic Nitrocompounds (PDF). Journal of Research of the National Bureau of Standards. 1952-09, 49 (3) [2019-01-25]. （原始内容 (PDF)于2018-06-02）. 
  8. ^ Pamela K. Walker and Philip J. Rodacy. Field Test Kit for Gunshot Residue Detection (PDF). Sandia National Laboratories. 2002 [2019-01-25]. （原始内容 (PDF)于2017-01-27）. 
  9. ^ Chemical Tests for Nitrate - MeitY OLabs. Amrita University. 事件发生在 03:53. 2015-09-14 [2019-01-26]. （原始内容于2021-05-24） （英语）. 

參見 编辑

  • 亞硝酸鹽測試（英语：Nitrite test）

外部連結 编辑

YouTube上的硝酸鹽試驗示範（英文）


十二月 05, 2023
硝酸鹽試驗, 英語, nitrate, test, 指的是用於確定溶液中是否存在硝酸根離子的化學測試, 由於幾乎所有的硝酸鹽都可溶於水, 因此與其他陰離子的測試相比, 通過濕法測試硝酸鹽較為困難, 相反, 許多常見離子能產生不溶性鹽, 例如鹵素與銀沉澱, 硫酸鹽與鋇沉澱, 硝酸根離子是一種氧化劑, 而針對硝酸根的許多測試大都是基於其氧化性, 然而, 分析物中存在的其他氧化劑可能會干擾測試, 並產生錯誤的結果, 目录, 棕色環試驗, devarda試驗, 二苯胺試驗, 銅屑試驗, 參考文獻, 參見, 外部連結棕色環試. 硝酸鹽試驗 英語 Nitrate test 指的是用於確定溶液中是否存在硝酸根離子的化學測試 由於幾乎所有的硝酸鹽都可溶於水 因此與其他陰離子的測試相比 通過濕法測試硝酸鹽較為困難 相反 許多常見離子能產生不溶性鹽 例如鹵素與銀沉澱 硫酸鹽與鋇沉澱 硝酸根離子是一種氧化劑 而針對硝酸根的許多測試大都是基於其氧化性 然而 分析物中存在的其他氧化劑可能會干擾測試 並產生錯誤的結果 目录 1 棕色環試驗 2 Devarda試驗 3 二苯胺試驗 4 銅屑試驗 5 參考文獻 6 參見 7 外部連結棕色環試驗 编辑 nbsp 以棕色環試驗檢驗硝酸根離子的存在棕色環試驗可用於檢驗硝酸根離子 1 檢驗程序為 向含硝酸根離子的溶液投入硫酸亞鐵溶液 然後緩慢加入濃硫酸 使硫酸保持在水溶液下方 不互相混溶 如兩層液體之間的接觸面形成棕色環 則結果為陽性 2 惟請注意 若溶液同時含有亞硝酸根離子 檢驗結果會受其所干擾 3 本反應機理為亞鐵離子對硝酸根起還原作用 生成一氧化氮 而自身被氧化成三價鐵離子 餘下的亞鐵離子與反應生成的一氧化氮形成硝基絡合物 其中一氧化氮再被還原成為NO 4 2HNO3 3H2SO4 6FeSO4 3Fe2 SO4 3 2NO 4H2O Fe H2O 6 SO4 NO Fe H2O 5 NO SO4 H2O該試驗敏感度為2 5微克 可接受的最低濃度為25 000分之一 5 Devarda試驗 编辑Devarda合金 英语 Devarda s alloy 是鋁 佔44 至46 銅 佔49 至51 及鋅 佔4 至6 的合金 在化學反應中可作為還原劑 Devarda合金在含硝酸根離子的氫氧化鈉溶液反應 釋放氨氣 6 氨氣可以通過其特有異味檢驗出來 亦可使濕潤的紅色石蕊試紙變藍 表明它是鹼性氣體 3 NO 3 8Al 5 OH 18 H2 O 3 NH3 8 Al OH 4 在本試驗中 鋁與硝酸根離子起氧化還原反應 產生氨 氨可以使用奈斯勒试剂鉴定之 二苯胺試驗 编辑二苯胺可檢測溶液中硝酸根離子的存在 該試驗需要使用二苯胺和氯化銨在硫酸中的溶液 如受試溶液含有硝酸鹽 則二苯胺可被氧化 並使溶液呈現藍色 該試驗同時可測試有機硝酸酯 7 可用於槍擊殘留試劑 英语 Gunshot residue kits 中以檢驗殘留的硝化甘油及硝化纖維 8 銅屑試驗 编辑藉把受試溶液與銅屑和濃硫酸共熱 可以簡便地檢驗溶液中硝酸根離子的存在 9 如刺鼻棕色氣體產出 而該氣體能使濕潤藍色石蕊試紙變紅 則表示試驗結果為陽性 在本反應中 硫酸與硝酸根離子反應形成硝酸 然後硝酸與銅屑反應形成一氧化氮 一氧化氮其後再被氧化成二氧化氮 呈棕色 Cu 4 HNO3 Cu NO3 2 2 NO2 2 H2O參考文獻 编辑 Egon Wiberg Arnold Frederick Hollema Inorganic Chemistry Elsevier 2001 ISBN 0 12 352651 5 Mascetta Joseph A Barron s Prepare for the SAT II Chemistry Barron s Educational Series Inc 2002 208 Holltzclaw H Robinson W College Chemistry with qualitative analysis 8 Lexington MA D C Heath and Company 1988 1007 Alicja Wanat Thorsten Schneppensieper Grazyna Stochel Rudi van Eldik Eckhard Bill and Karl Wieghardt Kinetics Mechanism and Spectroscopy of the Reversible Binding of Nitric Oxide to Aquated Iron II An Undergraduate Text Book Reaction Revisited Inorganic Chemistry 2002 41 1 4 10 PMID 11782137 doi 10 1021 ic010628q Formerly it was thought that the complex contains Fe I and NO Nilay Ghosh How to test for lead and nitrates in water Chemistry Stack Exchange 2017 01 30 2019 01 25 原始内容存档于2017 04 06 Christina F H Liao Devarda s Alloy Method for Total Nitrogen Determination1 Soil Science Society of America Journal 1981 45 5 852 2019 01 25 ISSN 0361 5995 doi 10 2136 sssaj1981 03615995004500050005x Kivi Grebber and J V Karabinos A Study of the Diphenylamine Test for Aliphatic Nitrocompounds PDF Journal of Research of the National Bureau of Standards 1952 09 49 3 2019 01 25 原始内容存档 PDF 于2018 06 02 Pamela K Walker and Philip J Rodacy Field Test Kit for Gunshot Residue Detection PDF Sandia National Laboratories 2002 2019 01 25 原始内容存档 PDF 于2017 01 27 Chemical Tests for Nitrate MeitY OLabs Amrita University 事件发生在 03 53 2015 09 14 2019 01 26 原始内容存档于2021 05 24 英语 參見 编辑亞硝酸鹽測試 英语 Nitrite test 外部連結 编辑YouTube上的硝酸鹽試驗示範 英文 取自 https zh wikipedia org w index php title 硝酸鹽試驗 amp oldid 71379598 棕色環試驗, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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