◆諸元素の検出法
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３−２ （別ページ） |
３−３ （このページ） |
| アルミニウム アンモニウム アンチモニー 砒素 バリウム 蒼鉛（ビスマス） ホウ素 臭素 カドミウム セシウム カルシウム 炭素 炭酸塩 塩素 クローム コバルト 銅 |
フッ素 ゲルマニウム 金 水分 ヨウ素 鉄 鉛 リチウム マンガン 水銀 モリブデン ニッケル 窒素 酸素 ニオブ 燐 オスミウム |
白金 ルビジウム カリウム セレン 珪酸 銀 ナトリウム ストロンチウム 硫酸塩 硫化物 テルル タリウム 錫 チタン タングステン ウラン バナジウム 亜鉛 |
★白金 Ｐｔ
木炭の凹所に test lead と硼砂を用いて熔融する。金属球はスラグよりハンマーで取り除き、希硝酸（１ＨＮＯ３：２Ｈ２Ｏ）にひたすと白金、金以外のものは溶ける。これを集めろ過し、洗って焙焼する。この分離した白金微粉は容易に王水にとけてＨ２ＰｔＣｌ６を含む黄色の液となる。これをほとんど蒸発し塩酸を加え、再び蒸発乾固す。最後に少量の水で処理し、必要あらば濾過し、塩化アンモニウムの濃い液を加えると、（ＮＨ４）ＰｔＣｌ６の黄色の沈殿を生ずる。これをろ紙上に取り、アルコールで洗い、焼くと、灰色の白金のスポンジが生ずる。金が存在するときは溶ける。 （戻る）
★ルビジウム Ｒｂ
カリウムと同様、不溶性のＲｂ２ＰｔＣｌ６を生ず。スペクトルに依る。 （戻る）
★カリウム Ｋ
淡紫の焔色反応 青色ガラスを透かして見ると、他の色は消され、Ｋの焔色が紫または紫味を帯びた赤色となって見える。
ＫＣｌ＋ＮａＣｌに依り実験すること。珪酸塩では試料を十分粉末とし、等量の粉末の石膏を混ずる。そして一本の白金線をブンゼンバーナー中に熱して（焔色を示さぬ程度までに）それに水を一滴及びその混合物をつける。それをブンゼンバーナーの最も熱い所へ持ってゆき、青色ガラスを透かして見る時は、Ｋの焔色反応が見られる。石膏は鉱物と熔融し合って、珪酸カルシウムと硫酸カリとになり、後者が昇華して焔色を与えるに依る。これは非常に鋭敏である。
珪酸塩、燐酸塩、ホウ酸塩、また少数の希酸を含むものを除くと、Ｋの化合物は熱すればアルカリ性となる（アルカリ、アルカリ土金属に共通）。
塩化白金酸に依るときは比較的濃い、中性の、または微酸性の液より、Ｋ２ＰｔＣｌ６の黄色い沈殿を生ずる。沈殿は多く水に溶けるが、アルコールにはほとんど溶けぬ。
アンモニウムの化合物も同様な沈殿を生ずる。（（ＮＨ４）ＰｔＣｌ６） （戻る）
★セレン Ｓｅ
セレンを含む鉱物を木炭上で熱すると、一種異様な臭気を発生する。多量にあるときは褐煙として昇華し、試料から少し離れた所にＳｅＯ２の銀色の皮膜として沈殿する。この外縁は赤く色づいているが、これは分離したＳｅの微粒が混じているためである。この皮膜を還元焔で吹くと、昇華して焔に藍青色を与える。鉱衣に塩化第一錫の液を加えると、還元されて赤色の単体となる。
開管中ではＳｅＯ２の白色の酸化物を与える。これはＳｅの微粉を含むため赤味を帯び、射出放射状の柱状結晶を示す。昇華物は揮発性で次第に管の外に出すことが出来る。その時その出口をブンゼンバーナーの還元焔中に入れると美しい青色を示す。
閉管中においてはセレンが昇華し、黒色の粒として凝結する。この薄い部分は赤か褐に見える。多少空気が存在するためにＳｅＯ２も生ずる。 （戻る）
★珪酸 Ｓｉ
１）酸に溶けるものは溶かすと珪酸（ゼラチン様のふわふわした白い沈殿）が生ずるが、一部は溶液となっているので、それをさらに乾固すれば全部析出する。一度析出したものは水または希酸に溶けぬから、再びそれに水または希酸を加えて珪酸以外のものを溶かして区別する。酸に溶けぬものはアルカリ熔融してそれを同様の処理で行う。珪酸の少量のものは最初はゼラチン様の沈殿が生じない。乾固してはじめて生ずるようになる。しかし、その溶液は常に多少かすんだように曇って見えるものが多い。
石英を炭酸ソーダで熔融すると、２Ｎａ２ＣＯ３＋ＳｉＯ２＝Ｎａ４ＳｉＯ４＋２ＣＯ２となり、炭酸ガスを発生する。
さらに熱すると石英は完全に融けて透明な珪酸ガラスとなる。燐塩球には熔けないで骸晶として残るが、他の塩基は熔ける。簡単であるが鋭敏でない。すなわち粉末をつけて焔の最も高温なところで熱すると、他の塩基は熔け、不熔性のＳｉＯ２は集まり（主に球の中心に）レンズで見ると半透明の塊となる。また結晶粒で行えば、骸晶となって残る。硼砂球ではこれに反し容易に熔ける。 （戻る）
★銀 Ａｇ
１）３倍量の炭酸ソーダと木炭上で熔融すると、銀球が出来る。その金属は容易に熔融し、熱冷両時も輝く。酸化しない。切ることが出来、またハンマーで延ばすことが出来る。他の還元されやすい鉱物が存在するときは、銀球は純でない。きれいな木炭の上で酸化焔で硼酸球と熔融する時は、不純物は酸化され、硼砂球中に溶け込み、純なる銀球を得るものである。硫黄とか砒素とかアンチモンとかの揮発性元素のみであれば、そのまま熱しても銀球を得る。銀も揮発しやすいが、木炭上では昇華物は出来ない。銀が鉛アンチモンと共出する時は、木炭上の昇華が帯赤また濃ライラック色を呈す。これは銀の存在を示す確実な方法である。
２）塩化銀に依る沈殿 これは水または希硝酸には不溶。銀を希硝酸（１Ｈ２ＮＯ３：２Ｈ２Ｏ）に溶かし、塩酸の数滴を加えると塩化銀の沈殿が生ずる。日光にあてると黒褐色に変じ、アンモニアに溶ける。普通は最初濃硝酸に溶かして後薄めるほうがよい。
硝酸で処理し、乾固して灼熱して、冷たい希硝酸を加えて少時間沸騰して濾過、もし濾液白濁する時は繰り返して透明の濾液をつくり、それに希塩酸を徐々に加えて、その境の面にＡｇＣｌの生ずるやを見る。
クローム酸カリで硝酸、アンモニアに可溶、酢酸に不溶の赤色沈殿（砒酸ナトリウム）を生ずる。（ＨＮＯ３，ＮＨ４ＯＨ不溶） （戻る）
★ナトリウム Ｎａ
１）焔色反応 黄色 非常に鋭敏である｡暗青色ガラスに依っては見ることが出来ない。非常に鋭敏で白金線を十分清潔にして、それを指で触るとすでに黄色の焔色反応を示す。これは指についているごく少量のナトリウムによる。珪酸塩中のナトリウムはあまりよく揮発せぬ（カリウムの項参照）。石膏と共に熔融して行う。
２）アルカリ反応 珪酸塩は除き、燐酸塩、硼酸塩などにおいては灼熱するとアルカリ性を示す。（他のアルカリまたはアルカリ土金属においても同様）
例：白金線において、塩化ナトリウムをその先につけて熔融する。あまり長く熔融すると全部揮発する。この熔融塊を水にひたして後、黄色試験紙上に置くと、変色する。この時ガス中の水分が一部高温において鉱物の一部を分解させるに依る。 ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＝ＮａＯＨ＋ＨＣｌ
例：氷晶石を白金線の先につけ吹管の前で熔融するとＨＦを発生する。これはその臭気及びリトマス紙を赤変せしめるので分かる。この熔融塊は黄色試験紙を変色させる。 （戻る）
★ストロンチウム Ｓｒ
１）焔色反応 クリムゾン赤で、リチウムやカルシウムのそれと似ているが長続きがする。
２）アルカリの反応 吹管前で灼熱するとアルカリ性を呈する。リチウムを含むものでアルカリ反応を示すものはない。（これはアルカリ、アルカリ土金属一般の性質である）
３）硫酸ストロンチウムは水または希酸には非常に溶け難い。（リチウム及びカルシウムの区別点）
ストロンチアン鉱を３ｃｃの温塩酸に溶かし、２つに分け、一方に５ｃｃ、他方に１５ｃｃの水を加える。これに希硫酸を加えると最初の方は直ちに沈殿を生じ、他方は数分たって生ずる。方解石を同様の方法で行っても ＣａＳＯ４の沈殿は生じない。
４）ストロンチウム鉱物の比重はカルシウム塩、バリウム塩の中間にある。
あられ石（ＣａＣＯ３） ２．９５、 硬石膏（ＣａＳＯ４） ２．９８
ストロンチアン鉱（ＳｒＣＯ３） ３．７０、 天青石（ＳｒＳＯ４） ３．９６
毒重石（ＢａＣＯ３） ４．３５、 重晶石（ＢａＳＯ４） ４．４８
（戻る）
★硫酸塩
１）塩化バリウムによるテスト 硫酸塩の希硫酸溶液に塩化バリウムを加えると、白い硫酸バリウムの沈殿を生ずる。これは水または希酸にはほとんど不溶であって、硫酸塩の非常に鋭敏な反応である。もし塩酸に溶けぬ時は無水炭酸ソーダで熔融する。例：石膏
この時試液は希硫酸溶液にして行う必要がある。もし濃塩酸、硝酸液とすると塩化バリウムは溶けぬから、そのまま沈殿し、硫酸バリウムの沈殿と見誤ることがある。しかしこれは水を加えればすぐ溶けるから見分けがつく。
２）等量の木炭末で４倍の炭酸ソーダを加え水でねって、木炭上で熔融する。還元されてＮａ２Ｓが生ずる。これをとり、水で浸し、銀板上にのせるとＮａ２Ｓ＋２Ａｇ＋Ｈ２Ｏ＝Ａｇ２Ｓ＋２ＮａＯＨとなりて、Ａｇ２Ｓの黒い斑点が出来る。あとは木炭末でこすればとれる。これは硫化物でも同様である。 （戻る）
★硫化物
１）開管中で熱するとＳＯ２を発生し、酸化物となる。ＳＯ２は無色、刺激臭を有し、湿したリトマス紙を赤変させる。 例：閃亜鉛鉱をとって行うと、ＰｂＳ＋３Ｏ＝ＰｂＯ＋ＳＯ２となり、さらにＰｂＯとＳＯ２と結合して、比較的揮発性の昇華物となり、ＰｂＯの少し上の辺につく。Ｆｅ，Ｃｕ等の硫化物で行うと、それらが酸化物となり、これが酸化剤の作用をなしてＳＯ２をＳＯ３となす。これは白煙として認められる。これは空気中の湿気を吸い込みて硫酸となり管の内壁につく。
２）木炭上の灼熱もあるが、上の方法ほど鋭敏でない。また硫化物はピンセットにはさみ、吹管の前で熱するとＳＯ２の強い臭気を出して燃える。（黄銅鉱等）
閉管中では多くの硫化物はほとんど分解しない。一部は硫黄を伴い、熱い時は暗色、冷えると淡黄色を呈し、また結晶質となったりする昇華として壁につくことがある。管中の酸素のためＳＯ２が一部少量出来る。黄鉄鉱を閉管中で熱すれば、沢山の硫黄の昇華を出し、ＦｅＳを残す。これに反しＰｂＳは昇華物を出さぬ。すなわち過剰の硫黄がないからである。
３）３倍量の無水炭酸と熔融し、硫化ソーダをつくる。これを水に湿した銀板の上に置くと、黒色の斑点（硫化銀）が出来る。炭酸ソーダのみでも木炭上で吹管焔で長く熱して上述のように行えば、多少の黒いしみが出来るが、それよりももっと著しいので間違うことがない。ただし、Ｔｅ，Ｓｅ等が存在する時はこの反応は信用出来ない。
４）硫化物の最良の溶媒は強い酸化力を有する硝酸である。硝酸で分解すれば最後は硫黄と金属の硝酸塩が出来る。すなわちＦｅＳ２はＳＯ３とＦｅ２Ｏ３を生じ、ＳＯ３は水と結合しＨ２ＳＯ４となり、さらにＦｅ２Ｏ３は硝酸と結合してＦｅ（ＮＯ３）３となる。また金属の中の硫黄よりも酸化力の非常に強いものにおいては、硫黄が遊離する（スポンジ様の塊）。
純なときは黄色いが未だ分解しない硫化物を包含して黒くなることがある。これは原試料が硫黄につつまれているため分解するのをまぬがれているためである。
酸化が進むに従って硝酸が分解する。その様式は次の２通りとなる。
２ＨＮＯ３＝Ｏ＋２ＮＯ２＋Ｈ２Ｏ または ２ＨＮＯ３＝３Ｏ＋２ＮＯ＋Ｈ２Ｏ
いずれにしてもＮＯ２の赤い蒸気を発する。
例として黄鉄鉱を溶かし、塩化バリウムの少量を加えて硫黄を、またアンモニアで鉄分を検すべし。
黄鉄鉱と磁硫鉄鉱を比較する。磁硫鉄鉱は硝酸に分解し難く、また分解する時、硫黄を遊離する。これに反し、黄鉄鉱は塩酸等には分解せず。硝酸には分解する。
５）多くの硫化物は塩酸では分解しない。ただし分解するときはいずれも硫化水素を発生する（特有の臭気に注意）。例えば ＦｅＳ＋２ＨＣｌ＝ＦｅＣｌ２＋Ｈ２Ｓ （戻る）
★テルル Ｔｅ
１）テルル化物を約５ｃｃの濃硫酸で熱すると美しい帯赤紫色を呈する。冷えて水を加えると色は消えてテルルの帯灰黒の沈殿が出来る。
２）無水炭酸ソーダと木炭粉末を加えて閉管中で熱するとテルル化ソーダを生ずる。冷えて後水を加えると溶液は帯赤紫色を呈する。一滴をとってガラスの上に置くと空気中の酸素のために酸化されて色が消え、テルルの灰色の沈殿が生ずる。また溶液中に空気を吹き込めばさらに容易に消える。
開管中では酸化されTeＯ２は白煙として立ち上り、熱い所に白い昇華物として付着する。この部分を熱するとゆっくり揮発し、また球となる。これは熱時は黄色、冷時は無色を呈する。
閉管中で熱するとテルルは揮発し、熱いガラスの壁に凝結して金属光沢をもった球となり、また一部管中の空気のため白い、または無色の酸化物ＴｅＯ２の球を生ずる。
吹管の前では昇華し、熱い所にアンチモニに似た白い昇華を生ずる。テルルのあるものは酸化をまぬがれて遠い所に褐色の膜となり生ずる。昇華物は吹管で吹くと揮発し、還元焔では淡青色を呈する。
カセロール中で硫酸と共に５分間熱すると、紫赤色または紅色を呈する。これは珪鉱等には直接行うことが出来ない。 （戻る）
★タリウム Ｔｌ
非常に揮発しやすく、特有の焔色反応を示す。還元焔で木炭上で熱するとＴｌＯの白い昇華物を生ずる。またヨウ化カリ及び硫酸を加え、酸化焔で熱すると、帯黄緑色の昇華（ヨウ化鉛に似た）を出す。（鉛とは焔色反応で区別出来る） （戻る）
★錫 Ｓｎ
１）木炭上の変化 等量の木炭粉と２倍量の無水炭酸とを加え、還元焔で吹くと、金属錫の球が出来る。さらに強く吹くとＳｎＯ２の白色の昇華が出来る。金属球は容易に熔融し、また切断される。還元焔中では輝いているが空気中に出しておくと、酸化物の膜でつつまれる（銀との区別）。また黄色の昇華はない（鉛や蒼鉛と区別）。
２）少量の錫の検出 ６倍量の無水炭酸ソーダ及び硫黄（１：１）とを加えて、磁性のるつぼに入れ、最初はゆるく熱し、後５〜１０分赤熱に保つ。冷えて水で析出すると錫は硫錫酸ソーダとなり溶解する。他の物質は熔融せぬ。濾して硫酸を加え、錫を硫化物としておとす。この時硫黄が伴うから、濾過し、焼いて硫黄を飛ばす。後、錫の試験をする。磁性のるつぼがないときは試験管でもよい。 （戻る）
★チタン Ｔｉ
１）燐塩球の反応 酸化焔 黄（熱） 無色（冷）
還元焔 黄（熱） 紫色（冷）
２）アルカリ熔融の後、塩酸で熔融するとＴｉＣｌ４となる。粉状錫と沸騰すると還元され、ＴｉＣｌ３となる。これは紫色を呈する。Ｔｉと伴う金属は多くこの反応を妨げない。
３）アルカリ熔融して１：１の塩酸に溶かす。これに過酸化水素を加えると黄色から琥珀色を呈する。 （戻る）
★タングステン Ｗ
１）塩酸を加え、沸騰して分解するとカナリヤ黄色のＷＯ３の残滓を残す。少しの粉状錫を加えて沸騰を続けると、青色となり（２ＷＯ３＋ＷＯ）、さらに還元が進むと褐色となる（ＷＯ２）。
２）もし分解しない時は、６倍の無水炭酸ソーダと熔融して水に溶かす。タングステン酸ソーダは水に溶ける。それを塩酸酸性として（１）の如き反応を試みる。
３）燐酸塩球 酸化焔では無色、還元焔では美青色となる。白金るつぼにとりＫＨＳＯ４を加えて熔融、その物に（ＮＨ４）ＣＯ３の液を過剰に加え、過熱し、浸解し、濾過し、Ｚｎ片を入れ、ＨＣｌで酸性とし、徐熱するとＷが存在すれば美しい藍青色を呈す。 （戻る）
★ウラン Ｕ
１）酸化焔において燐塩球は透明な黄色のガラスにとり、冷えると帯黄色を呈する。還元焔では美しい緑色を呈する。硼砂球反応は鉄と同様であって決定的でない。
２）塩酸に溶解してアンモニアで酸の過剰を中和し、炭酸アンモンの過剰を加えると、数分してウラニウムは沈殿するが、炭酸アンモンの過剰に溶けるので、他の沈殿と分ける。透明な濾液が出来ぬときは硫化アンモンの数滴を加える。濾液はウラン酸を含む。この中の炭酸ガスを追い出し、アンモニアを多く加えて沈殿さす。 （戻る）
★バナジウム Ｖ
１）硼砂球 酸化焔にて 黄（熱時）−帯黄緑（熱時） 無色（冷時）
還元焔にて 汚緑（熱時） 鮮明緑（冷時）
燐塩球 酸化焔 黄−濃琥珀色（熱時） 淡黄（冷時）
還元焔 不明瞭な汚緑（熱時） 鮮緑（冷時）
この中、燐塩球の酸化焔に依る反応はＣｒと区別することが出来る。
２）白金サジ中で熔融（４倍の無水炭酸ソーダと２倍の硝酸カリ）して、温水で溶かし、酢酸の多少過剰を加え、酢酸鉛を加えると、淡黄色のバナジン酸鉛が生ずる（クロームはさらに濃黄の沈殿を生ずる）。
２倍の粉状フッ化ソーダと混合し、白金るつぼにとり、約５瓦の過硫酸ソーダを振りかけて徐々に焔融し、硫酸の白煙を出し、るつぼ中に２〜３ｃｃの希硫酸と１０ｃｃの水を加えてとかし、それにＨ２Ｏ２を加える。Ｖは赤色、Ｔｉは黄色を呈する。赤色を呈した時は硫酸第一鉄溶液（約２ｇの第一鉄ミョウバンを１００ｃｃの水に溶解する）１ｃｃを加えて振ると、赤色は徐々に減退する。 （戻る）
★亜鉛 Ｚｎ
１）等量の無水炭酸ソーダ及び少量の木炭粉と混じ、強い還元焔でかなりの時間吹くと、金属亜鉛に還元され、一部昇華し、空気中の酸素と結びつき、ＺｎＯの昇華を作る。ただし金属球は決して得られぬ。昇華は酸化焔では揮発せず、熱い時はカナリヤ黄、冷えると白くなる。昇華物は硝酸コバルトで湿して酸化焔で熱すると特有の緑色を呈する。
例として異極鉱で行う時は、無水炭酸ソーダは極鉱を分解させ、ＺｎＯとなし、これが容易に還元される。
（ＺｎＯＨ）２ＳｉＯ３＋２Ｎａ２ＣＯ３＝２ＺｎＯ＋Ｎａ４ＳｉＯ４＋２ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ
錫、アンチモニー、蒼鉛、カドミウム等がある時は、昇華物を酸化炉で熱して、これらの金属を揮発さす。
錫の存在する時は困難である（錫の項参照）。もし硝酸で分解する時は湿式に依り亜鉛と分ける。
２）焔色反応 強い還元焔で熱すると、金属亜鉛が出来て昇華し、淡青緑色を呈して燃え、焔の中にこの色の条線を引く。例として菱亜鉛鉱または閃亜鉛鉱で行う。菱亜鉛鉱、閃亜鉛鉱いずれも酸化亜鉛となり、それが金属亜鉛に還元される。
３）熔融せず無色または淡色で熱しても着色しないものは硝酸コバルトで湿して熱すると緑色を呈する。粉末を硝酸コバルト液で粘って用いるとよい。珪酸塩においてはコバルト珪酸塩を生じ、青色を呈する。 （戻る）
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