Аналитическая химия

2.2. Требования к аналитическим реакциям.
Чувствительность реакций. Селективные и специфические реакции

Аналитическая реакция должна протекать достаточно быстро и полно. При ее выполнении необходимо соблюдать условия, которые определяются свойствами получающегося продукта. Несоблюдение этих условий может привести к неправильным результатом. Одно из условий – среда. Например, нельзя обнаружить ион Са²⁺ действием (NH₄)₂С₂О₄ в присутствии сильной кислоты, так как СаС₂О₄ растворим в сильных кислотах. Осадок AgCl растворим в NH₄ОН, поэтому не может быть получен в аммиачной среде.

Другое условие – поддержание необходимой температуры раствора. Большинство аналитических реакций проводят при комнатной температуре или при охлаждении пробирки водой из-под крана. Некоторые реакции требуют нагревания (обнаружение иона NH₄⁺ действием щелочи на исследуемый раствор).
Еще одно условие – достаточно высокая концентрация обнаруживаемого иона, если реакция идет в растворе. Здесь возникает понятие чувствительность аналитических реакций, которая определяет возможность обнаружения вещества или иона в растворе. Порог чувствительности характеризуют количественно с помощью обнаруживаемого минимума или минимальной концентрации. Обнаруживаемый минимум – это наименьшее количество вещества, которое удается обнаружить с помощью данной реакции. В качественном анализе применяют только те реакции, обнаруживаемый минимум которых не превышает 50 мкг (1 мкг = 10^-6 г).
Порог чувствительности не является постоянной характеристикой аналитической реакции; он зависит от условий выполнения реакции: кислотности среды, концентрации реагентов, температуры, присутствия посторонних веществ и др.
Основным способом повышения чувствительности является концентрирование веществ, которое проводят упаривая раствор, экстрагируя вещества подходящим растворителем, соосаждая с коллекторами другими способами. Перспективно также использование органических реактивов и физических методов обнаружения.
Различают специфические и селективные реакции. Селективные или избирательные реакции дают сходный внешний эффект с несколькими веществами или ионами. Например, оксалат аммония образует осадки с катионами Ca²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺. Чем меньше таких ионов, тем более выражена избирательность реакции.
Специфической называют такую реакцию, которая позволяет обнаружить вещество или ион в присутствии других веществ. Специфична, например, реакция обнаружения иона NH₄⁺ действием щелочи при нагревании, так как в этих условиях аммиак может выделиться только из солей аммония:
NH₄Cl + NaOH NH₃  + H₂O + NaCl.
Специфична реакция йода с крахмалом, реакция Fe³⁺ с тиоцинат-ионом с образованием кроваво-красного иона [Fe(SCN)]²⁺ и некоторые другие. Однако специфических реакций сравнительно немного.