有機化合物中的金屬元素,有可能作出直接檢定,不過要求試料能略溶于水,或可被稀酸或堿金屬氫氧化物適當分解。倘使情況不是這樣,就必須在試驗之前,用灼燒法或氧化性酸類先使有機碳架毀壞。有機金屬化合物在進行灼燒中的物料損失,有時無可避免。且某些物料(特別是重氮化合物、硝基化合物及亞硝基化合物)一經(jīng)加熱,每會爆炸。其它化合物(特別是內絡鹽)在熱氧化分裂之前,將會升華不少。在有些場合,灰化很難完全,因為試料在熱毀壞中,會形成燒結金屬碳酸鹽或氧化物蓋住碳粒。灼燒殘渣必須在進行試驗前溶解于稀酸。如果殘渣不溶于這些酸中,就有必要使和碳酸鈉或堿金屬硫酸氫鹽一起熔融。如果將有機金屬化合物用熱濃硝酸(卡里厄斯氏 Carius法)或濃硫酸(基耶達氏 Kjeldahl法)煮解使起氧化分裂,上文指出的困難,就不會發(fā)生。如果把這些酸類的作用延長到足夠的時間,將會分別得到澄清似水的金屬硝酸鹽與硫酸鹽溶液。但這些操作手續(xù)都有引入比較大量濃酸的缺點,必須經(jīng)過沸煮除去。
不揮發(fā)的有機金屬(與純粹有機的)試料的一種快速濕法分解方法,是用稀硫酸及過硫酸鉀于銀鹽存在下和它們一起加熱。這個水解作用:H2S2O8+H2O → 2H2SO4+O可被銀離子催化,而原子氧可導致氧化分解。但尚未能肯定,有機骨架的破裂,是否在一切場合中都前進得如此之速,可使全部碳含量都氧化成二氧化碳①??墒浅松贁?shù)例外,這個分裂作用,似乎確是如此的深入,使得有機化合物內所含的金屬,都轉化成硫酸鹽。
操作手續(xù) 取試料0.01~0.03克,放在一個小燒瓶里,用濃硫酸一或兩滴、0.2N硝酸銀2毫升及過硫酸鹽0.5克處理。將這混合物溫和地加熱,并同時不斷旋轉。如有氣體猛烈發(fā)出,即暫停加熱。最后,將液體沸騰2~3分鐘,使過量的過硫酸鹽分解。
表6示出各種類型的有機及有機金屬化合物,在受到本手續(xù)處理時的性行。比較小量的試料,可供半微量操作使用。
表 6
化合物 | 氧化前 | 氧化后 |
N-亞硝基(代)苯胲銨 | 黃色懸浮體 | 無色溶液 |
N-亞硝基(代)苯胲鐵(Ⅲ) | 棕色懸浮體 | 淡黃色溶液 |
N-亞硝基(代)苯胲銅 | 棕色懸浮體 | 淡藍色溶液 |
二甲基乙二肟 | 白色懸浮體 | 無色溶液 |
二甲基乙二肟-鈀 | 黃色懸浮體 | 淡黃色溶液 |
1-亞硝基-2-萘酚 | 棕色懸浮體 | 無色溶液 |
1-亞硝基-2-萘酚-鈀 | 黃色懸浮體 | 淡黃色溶液 |
1-亞硝基-2-萘酚-鈷(Ⅲ) | 棕紅色懸浮體 | 耐氧化 |
若丹明B | 紅色溶液 | 無色溶液 |
SbCl5-若丹明B | 紫色懸浮體 | 無色溶膠:AgCl沉淀 |
8-羥基喹啉(喔星) | 淡黃色溶液 | 無色溶液 |
8-羥基喹啉內絡鈀 | 黃色懸浮體 | 淡黃色溶液 |
8-羥基喹啉內絡鉬 | 黃色懸浮體 | 無色溶液 |
焦棓酸鉍 | 白色懸浮體 | 無色溶液 |
焦棓酸銻(Ⅲ) | 白色懸浮體 | 耐氧化 |
乙基黃原酸鉀 | 淡黃色溶液 | 硫沉積 |
黃原酸亞銅(Ⅰ) | 黃色懸浮體 | 硫沉積 |
紅氨酸銅(鈷,鎳) | 有色懸浮體 | 硫沉積 |
茜素藍 | 藍色溶液 | 紅色溶液 |
茜素藍-銅 | 藍色懸浮體 | 耐氧化 |
硫酸聯(lián)苯胺 | 白色懸浮體 | 無色溶液 |
WO3-聯(lián)苯胺沉淀 | 白色懸浮體 | 無色溶膠;WO3沉淀 |
剛果紅 | 藍色溶液 | 無色溶液 |
(堿性)亞甲藍 | 藍色溶液 | 無色溶液 |
茜素S | 黃色溶液 | 無色溶液 |
有機及有機金屬化合物除少數(shù)例外者外,它們的氧化分解過程,凡是可從其沉淀的消失或溶液的褪色直接辨認得出的,上表都已列入。自然,分解作用也可在有機化合物的無色水溶液中同樣發(fā)生。焦棓酸、丹寧、磺基水楊酸、水楊酸及8-羥基喹啉的硫酸溶液就可以說明這一情況,這些化合物被氧化毀壞以后,就不對這些反應有正的感應。
過硫酸被Ag+離子活化后的反應活性并不一政。某些物質只能被緩慢氧化,而其它物質卻被迅速分解,有時幾乎是立刻分解,可由其顏色的褪失而易于看出;在懸浮液方面,也可由其生成澄清無色的溶液而易于看出。有時在完全氧化以前,先有它種顏色的化合物暫時產生。似乎那些被酸溶解的及易于被水濕潤的化合物,都是最易被分解的。由于過硫酸的水解及氧化作用,是同時發(fā)生的,二氧化碳及氧的產生,將會引起泡沫的強烈發(fā)出。不溶物料的固體顆粒,可能被捕集于泡沫之內,使它們在那里遇到原子氧的機會比分子氧(即是幾乎非活性的)為少,這就不容易發(fā)生變化。因此,必須小心搖蕩,且應在發(fā)沫停止后,補充加入過硫酸鹽。
很少有機金屬化合物,能完全抵抗或僅能部分抵抗上面所述手續(xù)中的氧化作用。這些頑抗氧化的物料,必須先行灼燒使其分解。但在一切完全分解的事例中,硫酸溶液可以用于進行金屬點滴試驗,但同時應適當?shù)乜紤]到銀離子的存在,是作為催化劑來引入的。
有機化合物被過硫酸鹽-銀混合物氧化分解時,其中的磷、銻、硼及砷分別變成相應的酸。鹵素則成為銀鹵化物而沉淀下來。在涉及含鹵素的有機化合物時,就應加入比導常更多的硝酸銀,因為只是銀離子,而不是銀鹵化物,才可作為催化劑。
另一濕法分解有機化合物及有機金屬化合物是和高氯酸加熱,高氯酸和水的共沸混合物(72.5%HClO4)在203°沸騰,因而可發(fā)生高溫下的反應。在這些條件下,高氯酸會強烈地使硫醇化合物不產生游離硫(與過硫酸鹽比較),而生成硫酸鹽。所以,用高氯酸處理,接著加熱至210°(以除去過量的酸)的這一手續(xù),大可推薦用于完全毀壞有機金屬化合物。
① 有時可以生成或多或少地能耐活化過硫酸作用的化合物。這類事例之一,是氫醌類及醌類和硫酸銀及堿金屬過硫酸鹽的硫酸溶液加熱,會形成馬來酸。