原題は『A System of Instruction in the Practical Use of the Blowpipe』、著者は匿名です。
グーグルは「吹き矢」がとても好きらしい。本書は「吹き矢」の解説書ではありません。人間がサブタイトルを読めばそれは察せられる。が、このAIには無理のようです。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍開始:吹き矢の実際的な使用法に関する指導体系 ***
吹き矢の
実際的な使用法に関する指導体系。
本書は、学生および金属化合物の分析に携わるすべての人々を対象とした、分析に関する大学院レベルの講座である。
ニューヨーク:
H. BAILLIÈRE、ブロードウェイ290番地、
そして、ロンドン、リージェントストリート219番地。
パリ: JB BAILLIÈRE ET FILS、オートフォイユ通り。
マドリッド: C. バイリー・バイリエール、プリンシペ通り。
1858年。
1858年に議会法に基づき登録 CE BAILLIÈRE、アメリカ合衆国ニューヨーク州南部地区地方裁判所書記官室。
WHティンソン、印刷業者兼ステレオタイプ印刷業者、センター通り43番地。
目次。
第1部
序文、 7
吹き矢の使用、 9
道具―吹き矢、 12
オイルランプ、 22
スピリットランプ、 23
木炭サポート、 24
プラチナサポート、 26
鉄のスプーン、 28
ガラス管、 28
その他必要な機器、 31
代理人、 34
一般用試薬、 34
炭酸ナトリウム 34
水酸化バリウム水和物 35
硫酸水素カリウム、 35
シュウ酸カリウム、 36
シアン化カリウム 36
硝酸カリウム 37
ホウ砂、 38
微視的塩、 39
硝酸コバルト 40
錫、 41
シリカ、 42
テスト用紙、 42
特殊試薬、 43
ホウ酸、 43
蛍石、 43
シュウ酸ニッケル 43
酸化銅 43
アンチモン酸カリウム 44
銀箔、 44
ニトロプルシドナトリウム 44
パートII
初期分析、 47
ガラス球による検査、 47
開放管での検査、 52
木炭の検査、 55
プラチナ鉗子による検査、 61
ホウ砂ビーズの検査、 69
微視的塩の検査、 72
表I.—ホウ砂と微化塩のビーズの色、 75
表II.—金属酸化物とホウ砂および微化塩との反応、 85
炭酸ナトリウムを用いた検査、 103
パートIII
特別な反応、 109
A.—金属酸化物:
第一グループ—アルカリ:カリウム、ソーダ、アンモニア、リチウム、 110
第二グループ—アルカリ土類金属:バライト、ストロンチア、石灰、マグネシア、 115
第三グループ—土類元素:アルミナ、グルシナ、イットリア、トリナ、ジルコニア、 121
第 4 グループ – セリウム、ランタン、ジジミウム、コロンビウム、ニオブ、ペロピウム、チタン、ウラン、バナジウム、クロム、マンガン、 124
第5グループ—鉄、コバルト、ニッケル、 135
第六族元素—亜鉛、カドミウム、アンチモン、テルル、 140
第七族—鉛、ビスマス、スズ、 149
第八グループ—水銀、ヒ素、 157
第九グループ—銅、銀、金、 161
第十族—モリブデン、オスミウム、 165
第11族—プラチナ、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、 167
非金属物質、 168
吹き管前の鉱物の反応の表形式の記述、 178
炭素および有機鉱物、 181
ポタッサ、 184
ソーダ、 186
バリタとストロンティア、 190
ライム、 192
マグネシア、 196
アルミナ、 200
ケイ酸塩、 204
ウラン、 212
鉄、 214
マンガン、 222
ニッケルとコバルト、 226
亜鉛、 232
ビスマス、 234
鉛、 238
銅、 248
アンチモン、 256
砒素、 260
水銀、 262
銀、 264
序文。
本書の構成は、学習者の進歩を促進する手段として、多くの先行研究よりも優れていると考えられています。本書は、より大規模な著作への入門書としての役割を担うものですが、その構成によって、初心者がベルセリウスやプラットナーの膨大な著作を最初から読むよりも、吹き管分析の主題全体をより容易に理解できると期待されます。
学生がこれらのページを読み終え、記述されている様々な反応を繰り返し練習すれば、より大規模な著作の研究に着手する準備が整うでしょう。その後、それらの著作を読み進めることは、比較的容易な作業となるはずです。
この小著の構成は、著者とその友人たちが、学生。我々が成功したかどうかは、世間の判断に委ねられる。著者は、貴重な貢献と助言をしてくれた数名の友人に感謝している。
S.
シンシナティ、 1857年6月。
吹き矢。
第一部。
吹き矢の使用。
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おそらく過去50年間で、吹き管を用いた分析に関する分野ほど発展を遂げた化学分野はないだろう。
科学者たちのたゆまぬ努力により、この装置の使用法は非常に完成度の高いものとなり、私たちはこれを「乾式分析」と呼び、 「湿式分析」と対比させる権利があると言えるでしょう。操作は非常に簡単で迅速であり、結果は非常に明確で特徴的であるため、ブローパイプ分析は湿式分析の結果を検証し補完するだけでなく、多くの場合、煩雑で時間のかかる面倒なプロセスを経なければ検出できない多くの物質の存在または非存在を直接的に証明します。例えば、鉱物中のマンガンの検出などが挙げられます。
多くの物質は、湿式分析に提出する前に、吹き管による処理を経る必要がある。使用する装置や試薬は簡潔で数も少ないため、科学調査旅行の際に容易に持ち運ぶことができ、鉱物学者や冶金学者にとって大きな利点となる。
吹き矢の主な操作方法は、以下のように簡単に説明できます。
(a)点火とは、物質を光ったり発光したり、赤熱するほどの熱にさらすことを意味します。その最大の利点は、揮発性の物質を揮発性の低い物質、または炎の温度で完全に固定された物質から分離することです。この場合、我々は後者または固定された物質のみを考慮しますが、多くの場合、例えば不溶性のクロムの三酸化三物(Cr 2 O 3)のように、物質の状態を変化させる目的で点火を利用します。また、調査対象が有機物か無機物かを確認するための予備検査としても利用します。
この目的で使用される器具は、白金または銀のるつぼ、白金箔、白金スプーン、白金線または白金トング、木炭、ガラス管、および鉄スプーンである。
(b)昇華とは、強い熱によって固体物質を蒸気に変える過程のことです。これらの蒸気は冷却によって凝縮され、固体になります。これは固体物質の蒸留とも呼ばれます。昇華は、ヒ素、アンチモン、水銀など、多くの物質の検出において非常に重要です。
昇華に用いられる装置は、片端が閉じられたガラス管で構成されている。
(c)融解― 多くの物質は、ある程度の熱にさらされると固体状態を失い、液体に変化します。熱によって液体状態に変化しない物質は、非融解性であると言われます。物質を融解しにくいものと容易に融解するものに分類するのは便利な方法です。私たちは、物質を分解する目的で融解を利用することが非常に多いです。不溶性物質を、より容易に検出できる他の化合物と融解させる操作は、開環と呼ばれます。これらの物質は特にアルカリ土類金属のケイ酸塩と硫酸塩です。この目的に通常用いられる試薬は、炭酸ナトリウム(NaO、CO₂)、炭酸カリウム(KO、CO₂)、またはさらに良いのは、この2つを等量混合したものです。場合によっては、水酸化バリウム(BaO、HO)と硫酸カリウム(KO、2SO₃)を使用します。この操作には、一般的に白金スプーンが使用されます。
物質を融解させることで、特定のグループに分類できるような特徴的な新しい化合物を得るため、あるいはその物質が何であるかを即座に特定するために、融解反応が行われます。この目的で使用される試薬は、ホウ砂(NaO、2BrO₃)と微量塩(NaO、NH₄O、PO₅、HO)です。この種の操作の支持体としては、木炭と白金線が使用されます。
(d)酸化― 物質と酸素との化学結合を酸化といい、生成物を酸化物といいます。これらの酸化物は、酸化されていない物質とは異なる性質を持つため、物質を酸化物に変換する必要が生じることがよくあります。あるいは、すでに酸化物である場合は、より低い酸化度で酸化物に変換する必要があります。これらの異なる酸化状態は、多くの場合、調査対象の物質に関して結論を導き出すのに十分な特徴的な識別マークを示します。例えば、マンガンやヒ素などの酸化です。酸化に必要な条件は、高温と物質への空気の自由な流入です。
酸化が酸素を含む物質(例えば、硝酸カリウムや塩素酸カリウム)の添加によって行われ、加熱に伴って激しい爆燃とパチパチという音がする場合は、爆轟と呼ばれる。化学反応では、物質の酸化を頻繁に行い、それによって特定の種類の物質の存在または非存在を証明します。例えば、硫化アンチモンまたは硫化ヒ素を硝酸カリウムと反応させると(ドイツの化学者はこれを爆発反応と呼びます)、硝酸アンチモンまたは硝酸ヒ素が得られます。硝酸または塩素酸の塩は、シアン化カリウムと融解させることで検出されます。これは、これらの酸の塩が爆発する性質を持つためです。
(e)還元― 酸化された物質から酸素を取り除く過程を還元と呼ぶ。これは、検査対象の物質を、酸素に対する親和性が高い別の物質と融解させることによって行われる。還元に用いられる物質としては、水素、木炭、ソーダ、シアン化カリウムなどがある。一般的に、物質は酸化されていない状態では、他の物質と容易に混同されないような特徴的な性質を持っている。このため、還元は多くの物質を識別し分類する上で非常に優れた手段となる。
B.調理器具
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ここでは、乾式分析に用いられる最も重要な装置とその使用方法について簡単に説明する。
図1
吹き管は、一般的に真鍮、銀、または洋白で作られた小型の器具で、主に昔は小さな金属片をはんだ付けするために使われていました。一般的には直角に曲げられた管状ですが、鋭角はありません。最大のものは長さ約7インチ、最小のものは長さ約2インチです。後者の先端は小さな穴のある小さな尖頭で終わっています。記録に残る吹き管の最初の使用例は、1738年に化学目的で使用したスウェーデンの鉱山技師によるものですが、彼の作業に関する記録はごくわずかです。1758年、クロンステットという名の別のスウェーデンの鉱山技師が「吹き管の使用法」を出版しました。 化学分析に最も一般的に用いられる吹き管は、以下の部品から構成されています(図1 )。Aは、部品Bを研磨して気密性を高めた小さな容器です。この容器は、口から吹き込む空気に含まれる水分を保持する役割を果たします。この容器には小さな円錐形の管が取り付けられています。この管の先端には細い開口部があります。この小さな開口部は煤などで詰まりやすいため、着火しやすいように白金で作るのが良いでしょう。開口部の大きさが異なる2本の白金管を用意することで、より強い炎や弱い炎を出すことができます。真鍮や洋白などの金属は酸化によって汚れやすく、唇に挟むと汚れやすいため、気密性が低下します。不快な味がつくのを避けるため、管の上部には象牙または角製のマウスピースを取り付ける必要がある。ここに示されている吹き管は、ガンが使用し、ベルセリウスが承認したものである。プラットナーはトランペットのマウスピースを採用した。これは、マウスピースを唇で挟んで吹くよりも疲れにくいが、後者の方法を好む人も多い。
ブラック博士の吹き矢は、性能も良く、しかも安価だ。これは直角に溶接された2本のチューブで構成されており、空気が吹き込まれる大きい方のチューブは、貯水槽として機能するのに十分な容量を備えている。
化学者は、吹き管と木炭さえあれば、試薬を使わずに多くの物質を分析できるため、旅行中でも常に手元にある道具で有益な研究を行うことができる。ウォラストンやミッチャーリッヒのように、ペンケースほどの大きさで持ち運びできるポケットサイズの吹き管もあるが、金属製のマウスピースが必要なため、継続的な使用には適さない。ニューヨークのカサマジョール氏は最近、象牙製のマウスピースを備えた吹き管を製作したが、これは使用感はブラック博士の吹き管に似ている。
吹き矢の長さは一般的に7インチか8インチだが、これは操作者の視角に大きく左右される。近視の人はもちろん、遠視の人に適した長さよりも短い器具が必要となる。
吹き竿に求められる目的は、ろうそくやランプの炎に微細な空気の流れを送り込むことであり、それによってより高い熱が発生し、結果として燃焼がより速やかに完了する。
図2
通常の条件下で燃えているろうそくの炎を観察すると、炎の底部に淡い青色の部分 ( ab ) (図2) が見られ、これは芯から離れるにつれて徐々に小さくなり、炎の垂直な側面に達すると消えます。炎の中央には円錐形の暗い核 ( c ) があります。これは、炎の照明部分 ( d ) に包まれています。部分dの外縁には、薄くほとんど見えないベール ( a、e、e ) が見られ、これは炎の頂点付近で幅広くなっています。ろうそくの燃焼の作用は、次のように説明できます。炎からの放射熱によって獣脂または蝋が溶け、それが毛細管現象によって芯の内部に上昇し、燃えている芯に達すると、熱によって可燃物が炭酸水素 (C 4 H 4 ) と二酸化炭素 (CO) に分解されます。
これらのガスが高温で上昇する間、空気と接触して燃焼が起こります。炎の暗い部分cは、炭素とガスが完全燃焼に必要な空気を十分に得られていない場所です。しかし、徐々に空気と混ざり合いますが、それでも完全燃焼には十分ではありません。まず水素が酸化または燃焼し、次に炭素が空気によって攻撃されます。炭素粒子は分離されますが、激しい燃焼状態にあるこれらの粒子が発光を生み出します。酸化可能な物質をこの炎の部分に持ち込むと、高温と空気の自由なアクセスにより非常に速く酸化されます。そのため、この炎の部分は酸化炎と呼ばれ、一方、発光部分は完全燃焼のために酸素を奪う傾向があるため、酸化された物質を容易に還元します。還元炎は、炭素が内部に取り込まれるため、還元炎と呼ばれます。一方、酸化炎では、炎内部に存在する炭素はすべて酸化されて炭酸(CO₂)と一酸化炭素(CO)になります。炎の円錐部が青色になるのは、一酸化炭素が完全に燃焼するためです。この酸化炎と還元炎という2つの炎の部分が、吹き管分析の主要な要素となります。
炎に細い空気の流れを吹き込むと、次のような現象が見られます。空気はまず暗い核に当たり、その先のガスを押し出し、ガスと混ざり合います。この過程で酸素がガスに自由に混ざり合います。これにより、吹き管の先端から一定の距離にあるガスが完全に燃焼します。この場所で炎の温度が最も高くなり、青い円錐形の先端が形成されます。炎の照射された部分、つまり還元部分は、外側も内側も非常に高温の炎に包まれ、その温度が大幅に上昇します。そのため、この還元炎では、通常の炎では全く反応しない多くの物質が融解します。外側のほとんど見えない部分は形を失い、縮小し、さらに一点に押し込められるため、発熱量が大幅に増加します。
吹き出し― 化学的な目的で吹き管を使用する場合、意図する効果は、必要であれば何分間も途切れることなく、一定の空気の流れを途切れることなく発生させることです。したがって、吹き出しは頬の筋肉のみで行われ、肺の力では行えません。この方法によってのみ、一定の空気の流れを維持でき、同時に肺が空気不足で損傷を受けることもありません。吹き管の正しい使用方法の詳細は、実際に練習して習得するよりも説明する方がはるかに難しいため、生徒はすぐに練習に取り組むよう求められます。そうすることで、安定した空気の流れを作り出し、さまざまな炎を区別できるようになります。簡単に言うと、舌を上あごに当てて口を塞ぎ、鼻孔と口の間の通路を遮断します。次に、頬の筋肉を圧迫して口に空気を満たし、鼻孔から呼吸しながら口蓋を弁として使用して、その空気を管に通します。口がほとんど空になると、舌を一時的に口蓋から離すと、肺から瞬時に空気が補充されます。空気の流れは、肺に少しの疲労や損傷を与えることなく、長時間続けることができます。生徒が吹き管の使用に慣れる最も簡単な方法は、まず口に空気を満たし、唇をしっかりと閉じたまま鼻孔から自由に呼吸することを学ぶことです。これができたら、吹き管のマウスピースを唇の間に入れることができます。頬を膨らませ、鼻孔から呼吸することで、すぐに少しの疲労もなくこの器具を使用できるようになります。頬の筋肉の働きによって空気が管を通して炎に向かって押し出され、その間も鼻孔から途切れることなく呼吸を続ける。この手順を習得すれば、安定した炎の噴流を作り出すには少し練習するだけでよい。使用する可燃物の性質に欠陥がある場合、例えば魚油のような質の悪い油、長期間放置された油や汚れで粘度が高くなった油、汚れた綿芯、または手入れされていない芯、汚れた芯ホルダー、あるいは吹き管を持つ手の安定性の欠如などは、安定した炎の噴流を妨げる。しかし、多くの場合、問題は噴流口にある。穴が小さすぎるか、汚れによって部分的に詰まっているため、安定した空気の噴流が妨げられ、困難が生じる。良質な吹き笛では、空気が炎全体を吹き出し、水平方向の青い円錐状の炎を形成します。この炎は芯から約1インチの地点で一点に収束し、その周囲をより大きく、より長く、より明るい炎が包み込み、青い炎のさらに先で終わります。
効率的な酸化炎を作るには、吹き竿の先端を芯の直径の約3分の1、芯から約1/12インチ上に炎の中に入れます。ただし、使用する炎の大きさによって異なります。炎がまっすぐ水平になるように、最大の開口部を使用して十分に強く息を吹き込みます。このようにして生成された炎を調べると、図 3 のabのように、長い青い炎が観察されます。この文字は、図 2 の同じ文字に対応しています。しかし、この炎は形を変え、すべての可燃性ガスを含んでいます。それは今や、芯から約 1 インチの点で収束する、薄い青い円錐を形成しています。この炎の点は、ガスの燃焼が最も完全なため、最も高い温度強度を持っています。元の炎では、最も高温の部分が外側の包囲を形成しますが、ここではそれがより一点に圧縮され、青い炎の円錐を形成し、同様に青い炎を囲む炎の包囲がaからcまで広がり、薄い青みがかった色または茶色を呈しています。外側の炎はdで最高温度になりますが、dからcにかけて 低下します。
図3
温度が非常に高い場合、物質を炎から少し離さない限り、多くの場合、酸化はそれほど容易には起こりません。しかし、熱が高すぎない場合は、炎の中、またはその円錐の近くで容易に酸化されます。電流が炎に空気を過剰に、あるいは激しく吹き込むと、ガスを燃焼させるのに必要な量以上の空気が押し込まれてしまう。この余分な空気は、炎を冷やすという悪影響しか及ぼさない。
一般的に、この操作は、物質を鈍い赤色の熱に保つときに最もよく進みます。青いコーンは、黄色または還元炎の散乱光線から遠ざけておく必要があります。分析を木炭で行う場合は、木炭の一部が酸化炭素に変換され、酸化に拮抗するため、送風を強くしてはいけません。酸化炎は、青いコーンを常に同じ長さに保つために、一定の空気の流れを必要とします。練習のために、次のことができます。少量のモリブデン酸とホウ砂を、白金線上で、青いコーンの先端から約 1/16 インチのところで溶かします。純粋な酸化炎では、透明な黄色のガラスが形成されますが、還元炎がそれに到達するか、青いコーンの先端がそれに触れるとすぐに、ビーズの色は茶色に変わり、最終的には、もう少し長く吹き続けると、完全に暗くなり、透明度を失います。その理由は、モリブデン酸が非常に容易に酸化度を下げ、モリブデン酸化物に還元されるためです。酸化炎はこの酸化物を再び酸に還元し、この変換は吹き管の使用における生徒の進歩を測る良いテストとなります。酸化されやすい物質と酸化されにくい物質を分離する必要がある場合、特に物質が青色の吹き管で加熱されたときに外部の炎を着色する性質を持っているかどうかを判断したい場合は、青色の吹き管をうまく使用します。
良好な還元炎は、吹き管の先端に小さな開口部を設けることで得られます。このような炎を発生させるには、吹き管の先端を芯よりも高い位置に保持し、ノズルは酸化炎を発生させる場合ほど炎の中に入らないようにします。吹き管の先端は炎に触れる程度にし、吹き込む空気の流れは酸化炎に吹き込む場合よりも強くする必要があります。上記のように炎に空気の流れを吹き込むと、芯の細い側から中央にかけて、炎は細長く光り輝く円錐形ab (図4)に変化しているのがわかります。その先端aは、元の炎で見られる、かすかに見える青みがかった炎の部分a、cに包まれており、その先端はcにあります。芯のすぐ上の部分は、くすんだ外観を呈していますが、これは上昇するガスに十分な酸素が供給されず、完全に燃焼しきれないためです。水素は消費されますが、炭素は明るく燃焼した状態で分離され、内部の炎を形成します。
図4
芯の真上では、ガスの燃焼が最も不完全であり、自由炎の場合と同様に、濃い青色の核dが形成される。
上記のように生成された炎の発光部分に金属酸化物を持ち込み、炎が物質を完全に包み込むようにすると、空気の侵入が阻止されます。部分的に消費されたガスは、炎のその部分の強い熱の影響を受けて、酸素に対する強い親和性を持つようになります。こうして物質は酸素の一部または全部を失い、 親和性の強さに応じて還元されます。物質自体が酸素として持っているもの。物質の還元を白金上で融剤を用いて行う場合、酸化物が還元しにくい場合は、還元は炎の明るい部分でのみ完全に行われる。しかし、物質を木炭上で還元する場合、空気の供給が遮断されている限り、還元は炎の青い部分で起こる。だが、実際に最も強い還元力を持っているのは炎の明るい部分である。
良好な還元炎を得るためには、以下の点に留意する必要があります。
芯は長すぎても煙が出るので良くなく、短すぎても炎が小さすぎて還元に必要な熱量が得られない。
芯には、ほつれた糸や炭が一切付着していない状態にしておく必要があります。
爆破は中断することなく相当な時間継続しなければならず、そうでなければ減圧効果は得られない。
練習のために、学生は酸化マンガンをホウ砂とともに白金線上で酸化炎で溶融させ、紫赤色のガラスを得ることができます。ただし、酸化物が多すぎると、暗色で不透明なガラスが得られます。このガラスを還元炎にさらすと、炎の発生の程度に応じて無色になります。あるいは、錫片を木炭上で溶融させ、表面に光沢のある金属の外観が現れるまで、その状態をかなり長く保つこともできます。これには操作者の熟練度が必要です。なぜなら、酸化炎がほんの一瞬でも光沢のある金属に触れると、溶融しない酸化物で覆われてしまうからです。
図5
燃焼―吹き管の操作には、十分な大きさの炎であれば何でも使用できます。獣脂ろうそくや蝋ろうそくの炎、あるいはランプの炎でも構いません。蝋ろうそくや油ランプの炎が最も一般的に使用されます。時には、強いアルコールにテレピン油を溶かした溶液を入れたランプを使用することもあります。ろうそくを使用する場合は、芯を切っておくと良いでしょう。短く切り、芯を実験対象の物質の方に少し曲げます。しかし、ろうそくは吹き管の操作には最適ではありません。物質から反射した放射熱が蝋や獣脂に伝わり、蝋や獣脂が溶けてろうそくの側面を伝って流れ落ちるからです。また、ろうそくは十分な熱を発しません。ランプの方がはるかに望ましいです。ベルセリウスによる以下の図は、おそらくランプの最良の形です。これは漆塗りのブリキ板でできており、長さは約4インチで、図5に示す形状と配置。Kはランプで、スタンドSにネジCで固定されており、図に示すように上下に動かすことができます。ランプの後端は約1インチ四方、前端Eは約4分の3インチ四方です。この箱の底面は、図に示すように円形です。油は、キャップがねじ込まれた開口部Aに注ぎます。C’は平たいランプ芯用の芯ホルダーです。aは芯を収めるソケットで、使用しないときはキャップで汚れから保護されます。図Bとa’は、キャップとソケットの形状を示しています。このランプに最適な燃料は、精製菜種油または純粋なスイートオイルです。このランプを使用する際は、芯に糸くずや炭が付着していないことを確認してください。これらがあると、煙の出る炎になります。同様に、芯を高く引き上げすぎると、同じように煙の多い炎になってしまうので注意が必要です。
スピリットランプ ― これは短くて丈夫なガラス製のランプで、図6のキャップBが研磨によって取り付けられており、アルコールの蒸発を防いでいます。首の部分aには、銀または錫板製の管Cがあり、その中に芯が入っています。真鍮アルコールは酸化して炎に色を付けてしまうため、この管にはあまり適していません。芯ホルダーは管の首の縁を覆う必要がありますが、管の中にぴったりと収まってはいけません。そうしないと、膨張してガラスが割れてしまいます。このランプでは、高度に精製されたアルコールを燃やす必要はありませんが、水で薄めすぎると十分な熱が得られません。比重0.84~0.86のアルコールが最適です。
図6
このランプは、油性の可燃物がガラスに煤を付着させるため、ガラス器具を用いた実験を行う際に、吹き管分析者によって一般的に用いられます。一部の物質は、炎の暗い部分にさらされると還元され、生成直後に蒸発しますが、炎の外側部分を通過すると再び酸化され、炎に色を帯びます。アルコールランプの炎は無色であるため、わずかな色の変化でも容易に識別でき、炎の色によって物質の性質を確かめたい場合には、アルコールランプが最も効率的な炎となります。
吹き管分析で使用されるような微量の物質を扱う場合、適切な支持体が必要となる。誤った結果が生じないように、支持体は、物質が融解または燃焼にさらされた際に、物質と化学結合を形成しない性質のものでなければならない。様々な吹き管実験に適した支持体としては、木炭、白金製の器具、ガラス管などが挙げられる。
(a)木炭― 支持体としての木炭の価値は、次のように述べることができる。
- 木炭は融解せず、熱伝導率が低いため、他の物質よりも高い温度に物質をさらすことができる。
- 非常に多孔質であるため、アルカリや融剤などの融解しやすい物質は内部に浸透する一方、金属などの融解しにくい物質は吸収されずに残ります。
- 同様に、優れた還元力も持っています。
最適な木炭は、マツ、シナノキ、ヤナギ、ハンノキ、またはその他の軟木から作られたものです。モミの木から作られた木炭は火花が飛びやすく、硬木から作られた木炭は灰の中に鉄分が多すぎます。樹皮や節のない、滑らかな木片を選びましょう。木炭は完全に燃焼させ、年輪がなるべく密集しているものを選びましょう。
木炭が塊状になっている場合は、長さ約6インチ、幅約2インチの大きさに切断する必要がありますが、その際、年輪が最も広い面に垂直になるように切断してください。そうしないと、他の面は構造が不均一なため、均一に燃えません。
試験対象物が爆風で吹き飛ばされないように、長さ約2~3インチ、片端が1/4インチ、もう片端が1/2インチの円錐形のブリキ管を用いて、木炭の広い面の年輪の間に小さな円錐形のくぼみを刻む。これらのくぼみの縁はやすりで鋭くする。この木炭穿孔器の最も広い方の端は、灰吹法のためのくぼみを作るために使用する。
適切な種類の木炭が入手困難な場所では、一般的な木炭を幅約1インチ、厚さ約3分の1インチの大きさに切るのが経済的です。これらの小さな木炭片には、ボーリング鑿の細い方を使って小さな穴をあけます。これらの木炭片を使用する際には、片方の端をフック状に曲げた細長いブリキ板に固定し、そのフックの下に木炭板を押し込みます。
一般的に、金属酸化物を還元したい場合、酸化を防ぎたい場合、または物質の融解性を試験したい場合に、木炭を支持体として使用します。学生に伝えておきたい点がもう一つあります。還元炎で揮発する金属は、酸化炎では酸化物として現れます。これらの酸化物は、物質のすぐ近く、または物質が置かれていた場所の木炭上に昇華し、その特有の色によって、実験対象の鉱物の種類をかなり正確に特定することができます。
(b)白金支持具― 金属白金は吹き管の炎では融解せず、熱伝導率が非常に低いため、その赤熱した部分に白金片を近づけても指に何ら不便を感じない。学生は、白金の上に置くと実験に適さない物質を認識しておく必要がある。金属は白金器具で処理してはならない。また、容易に還元される酸化物、硫化物、塩化物も処理してはならない。これらの物質は白金と結合し、分析に使用できなくなるからである。
(c)白金線― 物質を木炭に載せると、木炭が反射して検査対象物質に偽色を与えるため、炎の色をはっきりと識別できない。そのため、フラックスに特有の色を与える物質を検査する場合、白金線を使用する。白金線は、16番線または18番線と同じくらいの太さ、つまり約0.4ミリメートルで、長さ約2.5~3インチに切断する。各断片の端は曲がっている。これらの断片が汚れを取り除いてすぐに使えるように、水を入れたグラスに保管する。使用する際は、濡らした曲がった端を粉末状のフラックス(ホウ砂または微量塩)に浸し、吹き管の炎でビーズに溶かすと、フラックスの一部が付着する。曲がった端にぶら下がっているこのビーズは、透明で無色でなければならない。最初の試行で十分な量のフラックスが付着して十分な大きさのビーズが形成されない場合は、フックをもう一度フラックスに浸し、再び吹き管の炎にさらす必要があります。検査対象物質をビーズに固定するには、ビーズが熱いうちに粉末状の物質に浸す必要があります。フックが冷たい場合は、粉末を少し湿らせてからフックを浸し、物質とフラックスが融合し、炎による変化がなくなるまで、定期的に風を当てて酸化炎にさらします。
白金線は、金属状態への還元が必要な場合を除き、使用できます。還元および酸化の実験は、フラックスの色によって結果を知る必要がある場合は、すべて白金線を用いて行う必要があります。実験または調査が1つだけの場合は、終了時に白金線を洗浄し、ビーズを溶解させるために水に浸してください。
(d)白金箔― 物質の加熱または融解において、還元を避ける必要がある場合は、白金箔を支持体として使用します。この箔は、良質の筆記用紙ほどの厚さで、長さが2.5~3インチ、幅が約0.5インチで、できるだけ均一で滑らかである必要があります。長期間使用して損傷した場合は、損傷した端を切り落とし、指で持つには短すぎる場合は、ピンセットでつかむか、木炭の上に置くことができます。
図7
(e .)白金スプーン― 酸性硫酸カリウムで物質を融解したり、硝酸カリウムで爆発させて酸化したりして、生成された酸化物を保存したい場合、一般的には、約9~15ミリメートルの小さな白金スプーンを使用します。[1]直径で、図 7 に示すような形状をしている。このスプーンの柄も同様にプラチナ製で、コルク片に差し込むか、ピンセットで持つようにする。
(f)プラチナ製ピンセットまたはトング― 金属や鉱物の小さな破片を吹き管の炎の中で直接検査する必要が生じることがしばしばあります。これらの金属片は、図に示すようなピンセットまたはトングで保持されます。図8において、acは鋼鉄でできており、 aaは鋼板の間に挿入されたプラチナ棒である。bbには、圧力によってプラチナ棒aaを分離するつまみがあり、その間に任意の小さな物質を挿入することができる。
図8
(g.)鉄製のスプーン。予備検査には鉄製のスプーンが望ましい。直径約3分の1インチの鉄板で作られ、プラチナの使用が望ましくない多くの検査で非常に役立つ。
(h.)ガラス管。吹き管の炎の前で揮発性物質を分離・識別するために、ガラス管を使用します。直径は約1/8インチで、長さは約5~6インチに切断します。これらの管は両端が開いている必要があります。
図9
試験管は、酸化または焙焼、および空気の自由なアクセス下での加熱を必要とする揮発性物質の検査に非常に有用です。また、検査対象物質が特定の外観の揮発性物質を昇華させるかどうかを確認するためにも使用されます。そのような物質には、セレン、硫黄、ヒ素、アンチモン、テルルなどがあります。これらの物質は試験管の冷たい部分に凝縮し、特徴的な外観を示すか、または特有の臭いによって識別できます。これらの試験管は、最高品質の白色で融解しにくく、鉛を全く含まないガラスで作られていなければなりません。検査対象物質は試験管の一方の端近くに入れ、吹き管の炎にさらします。物質が入っている端はもう一方の端よりも低く保持し、試験管を通して空気の流れが生じる前に、アルコールランプの上で少し動かす必要があります。複数の試験管を用意しておくのが良いでしょう。手元にあるこれらのチューブのうち、チューブを使い切ったら、物質が入っていた方の端をやすりで切り落とし、昇華物をアルコールランプで加熱するか、針金に巻き付けた紙片で拭き取って取り除きます。物質がチューブからこぼれ落ちることもあります。ガラスに付着するほど十分に溶ける前に、物質を溶かす必要があります。これを回避するため、チューブの端から少し離れたところで鈍角に曲げ、その角度に物質を配置します。こうすることで、チューブを必要なだけ下げることができます。図9は、説明した手順とチューブの曲げ方について、学生に理解を深めてもらうためのものです。
(i)片端が閉じたガラス管。—揮発性物質をできるだけ空気を遮断した状態で加熱したい場合、または水やその他の揮発性液体の含有量を調べたい場合、あるいは崩壊する物質を加熱したい場合は、片端が閉じたガラス管を使用します。これらの管は、幅約1/8インチ、長さ2~3インチでなければなりません。白色で融解しにくく、鉛を含まないガラスで作られている必要があります。図10の余白に示されているように、片端が閉じられている必要があります。
図10
物質を検査する目的が硫黄やヒ素などの可燃性物質が含まれているかどうかを調べ、酸化を避けたい場合は、管Bに示すように、閉じた端を伸ばさずにこれらの管を使用し、空気の流入をできるだけ少なくします。しかし、検査対象物質に水やその他の不燃性揮発性物質が含まれているかどうかを検査する場合は、管Aに示すように、片方の端に小さな球状の膨らみがある管を使用します。この場合、管の底に空気の循環のための空間があり、揮発性物質がより容易に上昇します。場合によっては、管CおよびDに示すように、閉じた端を細く伸ばす必要があります。これらの管のいずれか、または両方が、使用する物質の性質に応じて使用されます。昇華物は管aの上部で凝縮し、そこで検査および識別できます。これらの管は、使用する前に十分に乾燥させて洗浄する必要があります。実験を行う際は、炎の最も熱い部分にいきなりさらすのではなく、徐々に熱を加えていくべきである。もし物質が低温で昇華する性質を持つ場合は、管をより水平に保って加熱し、管をより垂直に近づけることでより高い温度を得ることができる。
各種装置が必要。
目次へ図11
加濁瓶または洗浄瓶。容量約12オンスのガラス瓶を用意し、口をコルクでしっかりと閉じ、そこに短いガラス管を気密に差し込みます。この管の外側の端は、非常に細かい開口部を持つように細く引き伸ばされています。瓶には水を半分ほど入れます。管を通して瓶に空気を吹き込み、瓶を下向きにすると、圧縮された空気が細かい開口部からかなりの勢いで水の流れを噴出します。図11に示すこの洗浄瓶は、還元された金属から石炭の微粒子を洗い流すために使用します。
瑪瑙の乳鉢と乳棒。―この乳鉢は、硬い物質を粉砕したり、融剤を混合したりするのに適しています。この乳鉢は摩耗に強く、粉砕した物質に異物が混入する心配がありません。使用後は軽石で磨いて清潔にしてください。鋼製の乳鉢は硬い物質の粉砕に非常に便利ですが、分析に細心の注意が必要で、ごく微量しか入手できない物質については、瑪瑙の乳鉢のみを使用してください。
鋼鉄製のハンマーが必要です。刃先は直角になっている必要があります。
表面を研磨した小型の金床も必要です。これは金属の展延性を試験する際によく用いられます。
鉱物の硬度を確かめるためのナイフ。
学生には、3枚刃のヤスリと、同様に平刃のヤスリも数本ずつ支給すべきである。
図12
顕微鏡とは、2つのレンズ、またはレンズの組み合わせによって、2つまたは1つとして使用できる器具である。吹き管実験や融剤の反応を調べるには、拡大鏡が頻繁に必要になります。どんなに安価であっても、一般的なレンズは決して推奨されません。現在では、色収差補正レンズを備えた顕微鏡が非常に安価に入手できるため、一般的なレンズを備えた顕微鏡を購入する必要はなくなりました。さらに、一般的なレンズによる観察結果には全く信頼性がなく、それどころか、そのようなレンズの下で微小な物体が示す欺瞞的な外観は、むしろ有害です。吹き管分析に必要なのは、小型で安価な拡大鏡一式だけです(図12)。
還元された金属を検査するために、小型の磁石を手元に置いておくと良いでしょう。
分析のために鉱物の破片を、全体を傷つけることなく切り取る目的では、ニッパーが不可欠です(図13)。
図13
芯を切るため、またプラチナ箔の端を切るためにハサミが必要です。
物質と融剤を混ぜ合わせるために、小さなヘラを用意しておくと良いでしょう。
摂政たち。
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他の物質に作用し、その色、発泡性、または特有の沈殿物によって識別できるような特徴的な性質を持つ物質を試薬と呼びます。このようにして生じる現象を反応と呼びます。私たちは、これらの試薬、すなわち試験を用いて、特定の物質と接触させた際に生じる特有の現象を通して、それらの物質の存在または非存在を確認します。
吹き管分析に用いられる試薬の種類は多くないため、ここではその調製方法と使用法について簡単に説明します。試薬は化学的に純粋であることが不可欠であり、異物が混入すると誤った結果が生じるだけです。試薬の中には水との親和性が高いものや潮解性を持つものがあり、空気中の水分を急速に吸収します。そのため、これらの試薬はガラス瓶に入れ、ガラス栓をすりつぶして気密性を確保する必要があります。
A. 一般的に使用される試薬。
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1.炭酸ナトリウム—(NaO, CO 2 ) 炭酸水素ナトリウム (NaO, 2CO 2 ) をフィルター上で冷水で洗浄し、ろ液が希硝酸 (NO 5 ) で中和した後、硝酸バリウム (BaO, NO 5 ) または硝酸銀 (AgO, NO 5 )の沈殿を生じなくなるまで洗浄を続けます。フィルター上に残ったものを白金、銀、または磁器の皿で赤熱させます。炭酸原子が 1 つ放出され、残留物が炭酸ナトリウムです。
炭酸ナトリウム溶液は、硫化アンモニウムを加えても変化してはならない。また、塩酸で中和し、蒸発乾固させた後、再び水に溶解させたときに、残留物が残ってはならない。
炭酸ナトリウムは、その融解性の高さから還元剤として非常に優れている。融解性が高いため、酸化物と木炭担体との密着性が向上し、吹き管の炎が検査対象物質のあらゆる部分に届くようになる。
不溶性物質、特にケイ酸塩の分解および定量には、炭酸ナトリウムが不可欠である。しかし、後者の目的には、炭酸ナトリウム10部と乾燥炭酸カリウム13部の混合物を用いるのが有利である。この混合物は、炭酸ナトリウム単独よりも容易に融解する。
2.水酸化バリウム(BaO, HO) ― この塩は、ケイ酸塩中のアルカリを検出するために用いられることがある。この物質1部を水酸化バリウム約4部と混合し、吹き管の炎にさらす。水酸化バリウムはケイ酸と結合して超塩基性ケイ酸バリウムを形成し、酸化物は遊離する。溶融した塊を塩酸に溶解し、酸化物を塩化物に変える。蒸発乾固させ、残渣を水に溶解する。ケイ酸は不溶性のまま残る。
水酸化バリウムは、微粉末状の重輝石(BaO, SO₃)6部と木炭1部、小麦粉1.5部を混合し、蓋付きのヘシアンるつぼに入れて強烈な赤熱にさらすことで調製する。冷えたチョコレート色の塊を水20部で煮沸し、煮沸中に、酢酸鉛(PbO, A)溶液に黒色を呈さなくなるまで、または十分な量の酸化銅を加える。液体は熱いうちに濾過し、冷えると水酸化バリウムが結晶として現れる。これらの結晶を少量の冷水で洗い、磁器の皿に入れて低温で加熱し、結晶水が排出されるまで加熱する。水酸化バリウムは、弱い赤熱で融解し、結晶水を失うことはない。
3.硫酸水素カリウム(KO₂SO₃ )—赤熱すると、この塩の硫酸の半分が遊離し、硫酸水素カリウムは、揮発性物質を分離・排出することで、リチウム、ホウ酸、硝酸、フッ化物、臭素、ヨウ素、塩素などを識別することができます。また、分解してチタン酸、タンタル酸、タングステン酸などの他の化合物を顕在化させることもあります。硫酸水素カリウムは、物質を硫酸塩に変換したり、特定の成分を即座に除去したりするためにも使用されます。これらの硫酸塩は水に溶解され、それによって様々な成分を分離することが可能になります。
調製方法:粗粉末状の硫酸カリウム2部を磁器るつぼに入れ、純硫酸1部を注ぎ入れる。これをアルコールランプで加熱し、全体が透明な液体になるまで加熱する。冷却後の塊は純白色でなければならず、るつぼを逆さまにすることで取り出すことができる。得られた塊は微粉末状で保存しなければならない。
4.シュウ酸カリウム(KO₂O₃ )—シュウ酸カリウムを水に溶解し、炭酸カリウムで中和する。溶液を弱火で蒸発乾固させ、操作の終盤まで絶えず撹拌する。乾燥残渣は粉末状で保存する。
シュウ酸カリウムは、低温でかなりの量の二酸化炭素を還元する。二酸化炭素は酸素との親和性が高く、酸素と反応して炭酸を生成するため、強力な還元剤となる。多くの場合、炭酸ナトリウムよりも好ましい。
5.シアン化カリウム(Cy, K) ― 乾式分析法では、この塩は金属酸化物の還元に最も効果的な薬剤の一つです。酸素化合物から金属を分離するだけでなく、硫黄化合物からも分離します。酸素の作用により炭酸カリウムに変化するか、後者の場合は硫黄と結合して硫化シアン化カリウムを形成します。この分離は、その融解性の高さによって容易になります。しかし、多くの場合、融解しすぎるため、吹き管分析では、同量のソーダと混合する方が良いでしょう。この混合物は還元力が非常に高く、吸収されやすいです。木炭によって、還元された金属の球状粒子が最も純粋な状態で見える。
調製方法:フェロシアン化カリウム(2KCy + FeCy)を磁器皿に入れ、アルコールランプで加熱して水分を除去する。この無水塩8部と乾燥炭酸カリウム3部を混合し、ヘシアン製容器、または蓋付きの鉄製るつぼで弱火で赤熱しながら溶融する。溶融物が静かに透明に流れ、鉄製のヘラで採取した試料が完全に白色になるまで溶融を続ける。透明になった溶融物を陶磁器または鉄製の皿に注ぐが、底に沈殿した微細な鉄粒子が混入しないように注意する。白色に溶融した溶融物は粉末状にし、空気に触れないように保管する。このようにして調製したシアン化カリウムにはシアン酸カリウムがいくらか含まれるが、この混入によって吹き管用としての品質が損なわれることはない。完全に白色で、鉄、木炭、硫化カリウムを含まないものでなければならない。水に溶解させた溶液は、鉛水溶液と反応して白色沈殿を生じ、塩酸で中和して蒸発乾固させた後、再び水に溶解させても不溶性の残留物が生じてはならない。
6.硝酸カリウム、硝石(KO, NO 5)—市販の硝石を沸騰したお湯に飽和させ、熱いうちにビーカーに濾過し、ビーカーを冷水に浸して、溶液が冷えるまでかき混ぜます。硝石の大部分は非常に細かい結晶になります。これらの結晶を濾過器に載せ、硝酸銀溶液が濾液に反応しなくなるまで、少量の冷水で洗います。これらの結晶は乾燥させて粉末にします。
硝石は、酸化しやすい物質と加熱すると容易に酸素を放出するため、強力な酸化剤となります。吹き管分析では、特に硫化物(ヒ素、アンチモンなど)を酸化物や酸に変換するために用いられます。さらに、硝石は、酸化が困難な少量の金属酸化物を完全に酸化するためにも用いられます。炎にかざすことで、例えば微視的塩に溶解したマンガンのように、最も酸化された状態のビーズの色が見えるようになる。
7.二ホウ酸ナトリウム、ホウ砂—(NaO + 2BO 3 ).—市販のホウ砂は試薬として十分な純度を持つことはめったにありません。ホウ砂溶液は炭酸カリウムと反応して沈殿を生じてはなりません。また、希硝酸を加えた後、硝酸銀または硝酸バリウムを加えても透明なままでなければなりません。あるいは、乾燥した塩の小片を白金線上で融解すると、酸化炎でも還元炎でも透明で無色のガラスを生じなければなりません。これらの試験で異物が混入していることが示された場合は、ホウ砂を再結晶化によって精製する必要があります。これらの結晶をフィルター上で洗浄し、乾燥させ、加熱して結晶水を排出するか、塊が膨張しなくなり粉末状になるまで加熱します。
ホウ酸は不燃性であり、酸化物と融解すると強い親和性を示すため、酸化物と直接結合するだけでなく、融解によって他の揮発性酸を塩からすべて除去します。さらに、ホウ酸は金属や硫黄の酸化を促進し、酸化炎の中でハロゲン化合物が上昇する酸化物と結合するように促します。このようにして作られたホウ酸塩は、通常は単独で融解しますが、ホウ酸ナトリウムと混合すると、はるかに容易に融解し、透明なビーズ状になります。ホウ砂は、融剤として、または複塩の形成によって作用します。
ホウ砂には、遊離ホウ酸とホウ酸ナトリウムの作用があり、そのため吹き管分析に優れた試薬となる。
ホウ砂を用いる実験はすべて白金線で行うべきである。白金線のフックを赤熱するまで加熱し、粉末ホウ砂に浸す。これを酸化炎にさらすと、フックに付着するビーズが溶融する。次に、これを粉末ホウ砂に浸す。熱い場合は粉末ホウ砂が付着するが、ビーズが冷たい場合は、事前に湿らせておく必要がある。このビーズが酸化炎にさらされなくなるまで加熱する。変化させた後、冷ましてから還元炎にさらします。酸化炎では以下の点を確認してください。
(1)加熱した物質が透明なビーズに融着するかどうか、また冷却後もビーズが透明なままであるかどうか。アルカリ土類金属などの一部の物質のビーズは、加熱中は透明ですが、冷却すると乳白色になり、エナメル状になります。加熱時も冷却時も透明なビーズを形成する物質もありますが、断続的に加熱したり、酸化と還元が頻繁に変化する炎で加熱したり、強すぎる風によって不安定な炎で加熱したりすると、エナメル状になります。これは、融着が不完全で、塩基性ホウ酸塩化合物から塩基の一部が分離するためです。ホウ酸は熱によってより多く溶解できるため、ビーズは加熱中は透明ですが、冷却すると一部が分離するため、エナメル状になります。
(2)物質が容易に溶解するかどうか、また、発生したガスによって膨張するかどうか。
(3)ビーズが酸化炎にさらされたときに何らかの色を示すかどうか、また、ビーズが冷えた後も色が残っているか、または色が消えるか。
(4.)ビーズが還元炎の中で他の反応を示すかどうか。
検査対象の物質をビーズに過剰に染み込ませてはいけない。染み込みすぎると、透明度が失われるほど濃くなりすぎたり、色が薄すぎて色合いが判別できなくなったりする。
8.微視的塩—リン酸ナトリウムとアンモニウム—(NaO, NH 4 O + PO 5 )—リン酸ナトリウム(2NaO, HO, PO 5 ) 6 部と純粋な塩化アンモニウム(NH 4 Cl.) 1 部を沸騰水 2 部に溶解し、冷却する。生成した複塩の大部分が結晶化し、母液には塩化ナトリウムと複塩の一部が含まれる。結晶はできるだけ少量の沸騰水に溶解し、再結晶化させる。これらの結晶を乾燥させて粉末にする。
この複塩を加熱すると、水とアンモニアがリン酸は、ホウ砂に似た組成、すなわち遊離酸と融解しやすい塩から構成され、ホウ砂から脱出する。したがって、その作用はホウ砂に似ている。遊離リン酸は、同様に他のほとんどの酸を混合物から排除し、金属酸化物と結合する。
支持材としては白金線を使用できますが、ホウ砂を使用する場合よりもフックを小さくする必要があります。そうしないとビーズが付着しません。この塩を用いた他のすべての実験と同様に、この微視的塩はホウ砂と同じように使用されます。
9.硝酸コバルト—(CoO, NO 5 ).—この塩は、純粋な酸化コバルトを希硝酸に溶解し、弱火で蒸発乾固させることにより調製できます。乾燥した残渣を10部の水に溶解し、濾過します。濾液は使用準備が整い、ガラス栓付きの瓶に保存する必要があります。純粋な酸化コバルトが入手できない場合は、微粉末状のコバルト2部と硝石4部、炭酸カリウム乾燥物1部と炭酸ナトリウムを含まない水1部を混合することにより調製できます。この混合物を赤熱したヘシアンるつぼに少しずつ加え、塊が溶融するか、少なくとも体積が大幅に減少するまで加熱を続けます。冷却した塊を熱湯で粉砕し、塩酸を加えて溶解させ、濃い緑色の溶液になるまで加熱する。この溶液は、分離したシリカのために一般的にゼラチン状の外観を呈する。溶液を蒸発乾固させ、乾燥した残渣を塩酸で湿らせ、水で煮沸し、濾過し、試験紙との酸性反応がなくなるまで熱いうちに炭酸アンモニウムで中和する。これを再び濾過し、沈殿が生じるまで濾液に炭酸カリウムを加える。この沈殿を濾過器にかけ、十分に洗浄した後、希硝酸に溶解する。これを蒸発乾固させ、その1部を10部の水に溶解して使用する。
コバルト酸化物は、酸化炎の強い熱によって、様々な土類元素や不溶性金属と結合する。酸化物を酸化し、それによって特有の色の化合物を生成するため、それらの検出に使用されます(アルミナ、マグネシア、酸化亜鉛、酸化スズなど)。粉末状の物質の一部を酸化炎の中で木炭で加熱し、酸化炎を当てたときに硝酸コバルト溶液を一滴湿らせます。アルミナは純粋な青色、酸化亜鉛は鮮やかな緑色、マグネシアは淡い赤色、酸化スズは青緑色になりますが、後者は冷却後にのみはっきりと見えます。
滴瓶は、少量の液体を採取するのに最も便利な器具です。これは、先端が細く引き伸ばされたガラス管と、その先端に小さな開口部を持つ構造になっています。この管は瓶の栓を貫通しています。栓を瓶の口に押し込むと、管内の空気が圧縮され、液体が管の中を上昇します。液体で満たされた管を栓から引き抜き、上部の開口部を指で押さえると、ごく少量、一滴にも満たない量でも液体を押し出すことができます。
10.スズ。—この金属は、幅約1.2cmの細長い箔状に切って使用されます。スズは酸化されやすく、加熱すると酸化物質から酸素を急速に奪います。吹き管分析では、特に検査対象物質に少量の酸化物しか含まれていない場合に、ガラスビーズの酸化度を低くするために用いられます。これらの酸化物はビーズに特徴的な色を与え、それによって検出されます。ビーズは還元炎で木炭の上で少量のスズとともに加熱され、スズの一部が溶けてビーズと混ざります。ビーズは還元炎で素早く還元する必要があります。長時間加熱し続けると、スズの酸化物が他の酸化物を還元状態または金属状態で分離してしまうからです。ビーズに特有の色が認識できるように、酸化物は亜酸化物に変換されるだけで十分です。スズを加えすぎるとビーズが不潔な印象を与え、必要な反応を妨げる。
11.シリカ(SiO 3)—この酸は湿式法では炭酸さえも放出しないが、高温では最も強い揮発性酸を放出する。吹き管分析では、炭酸ナトリウムと融解させてビーズ状にし、硫酸の試験に用いる。場合によってはリン酸の試験にも用いる。また、炭酸ナトリウムとホウ砂と混ぜて、スズと銅の分離にも用いる。
細かく粉砕した石英がこれらの目的に適しています。入手できない場合は、よく洗った白い砂を炭酸ナトリウム2部と炭酸カリウム2部と混ぜ合わせます。これらの材料を一緒に溶かし、冷めた塊をすりつぶし、熱湯に溶かし、濾過し、濾液に塩酸を加えて蒸発乾固させます。乾燥した残渣を塩酸で湿らせ、水で煮沸します。シリカは不溶性のまま残ります。これをよく洗い、乾燥させ、加熱してから粉末にします。
- 試験紙—(a)青色リトマス紙—リトマス1部を水6~8部に溶かし、濾過する。濾液を2つに分ける。一方の濾液は、希硫酸に浸したガラス棒でかき混ぜて遊離アルカリを中和し、液がわずかに赤くなるまで攪拌する。次に、2つの濾液を混ぜ合わせ、アルカリを含まない未加工の紙片(例えば、目の細かい濾紙)を細長く切る。これらの細片を、日陰で埃が付着しない場所に吊るして乾燥させる。リトマス溶液の色が薄すぎると、十分な特徴的な指示が得られず、濃すぎると感度が不十分になる。紙の青色は、ごく微量の遊離酸を含む溶液に触れると赤色に変化するはずである。ただし、重金属の中性塩でも同じ変化が生じることに留意する必要がある。
(b)赤色リトマス紙― 赤色リトマス紙の調製は上記と同様で、赤色になるまで酸を加える。赤色リトマス紙は、遊離アルカリ、アルカリの炭酸塩、アルカリ金属に対して非常に感度の高い試薬である。アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の硫化物、そしてホウ酸などの弱酸を含むアルカリ塩。これらの物質はリトマス紙の本来の青色を回復させる。
(c)ログウッド紙― 砕いたログウッドを水で煮沸し、濾過して、上記の手順に従う。ログウッド紙は、遊離アルカリを検出する非常に繊細な試験法であり、遊離アルカリが存在すると紫色に変色する。また、フッ化水素酸を検出するためにも用いられることがあり、フッ化水素酸は紙の色を黄色に変化させる。
試験用紙はすべて細長い短冊状に切り、密閉容器に保存する。試験用紙の具体的な用途については、別の箇所で述べる。
B. 特殊試薬
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13.溶融ホウ酸(BO₃ ) —市販品は、吹き管分析に十分な純度である。リン酸の検出や、鉛化合物中の微量の銅の検出にも用いられる。
14.蛍石(CaFl 2 ) ― この物質は細かく砕いて強く加熱する必要があります。蛍石はしばしばホウ酸と混ざっており、分析目的には適さなくなります。このような混入は、蛍石を硫酸水素カリウムと混合し、白金線に付けて内部または青色の炎にさらすことで検出できます。蛍石はすぐに溶融し、ホウ酸は還元されて蒸発し、外部の炎を通すことで再酸化され、炎が緑色に変わります。硫酸水素カリウムと混合した蛍石は、複雑な化合物中のリチウムとホウ酸の試験に使用されます。
15.シュウ酸ニッケル(NiO, O)—純粋な酸化ニッケルを希塩酸に溶解して調製する。蒸発乾固させ、水に溶解し、シュウ酸アンモニウムで沈殿させる。沈殿物を注意深く濾過し、乾燥させる。これは、吹き管分析において、ナトリウムおよびリチウムが存在する条件下でカリウム塩を検出するために用いられる。
16.酸化銅(CuO)—純粋な金属銅を溶解する硝酸溶液に溶解する。溶液を磁器製の皿で蒸発乾固させ、アルコールランプで徐々に加熱し、塩の青色が消えて均一な黒色になるまで加熱を続ける。得られた酸化銅は粉末状にし、小瓶に保存する。これは、複雑な化合物中の微量の塩素を検出するのに用いられる。
17.アンチモン酸カリウム(KO, SbO 6 ) ― 砕いたアンチモン金属 4 部と硝石 9 部を混ぜ合わせる。この混合物を少量ずつ赤熱したヘシアンるつぼに入れ、すべての混合物を加えた後もしばらくの間、赤熱状態に保つ。冷えた塊を水で煮沸し、残渣を乾燥させる。この残渣 2 部を取り、乾燥炭酸カリウム 1 部と混ぜ合わせ、約 30 分赤熱させる。次に、この塊を冷水で洗い、残渣を水で煮沸する。濾過し、濾液を蒸発乾固させ、さらに強熱して水分を除去する。温かいうちに粉末にし、密閉容器に保存する。これは、化合物中の微量の木炭を検出するために用いられる。木炭は炭素質物質と酸素を共有することでアンチモンが分離し、炭酸カリウムが生成される。これにより赤色リトマス紙が青色に戻り、酸と反応して発泡する。
18.銀箔。—小さな銀箔片は、硫黄や金属の硫化物を検出するために使用されます。これらの物質は銀箔に濃い染みを付けます。銀箔が手元にない場合は、酢酸鉛を染み込ませたろ紙片で代用できる場合が多くあります。
19.ニトロプルシドナトリウム(Fe₂Cy₅ 、 NO₅ 、2Na )—これは硫黄の非常に繊細な試験であり、プレイフェア博士によって発見されました。この試験は最近、ウェストポイントのJWベイリー教授によって非常に優れた方法で研究されました。硫酸塩または硫化物を炭酸ナトリウムとともに木炭上で吹き管で加熱し、溶融物を少量の水を入れた時計皿に置き、少量のニトロプルシドナトリウムを加えると、鮮やかな紫色を呈します。この色、または反応は、硫黄を含むあらゆる物質から生じます。爪の削りかす、毛髪、卵白など、硫黄を含む物質。後者の物質については、炭酸ナトリウムに少量のデンプンを混ぜると、酸化による硫黄の損失を防ぐことができる。毛髪を白金線に巻き付け、湿らせてから、少量のデンプンを加えた炭酸ナトリウムの混合液に浸し、吹き管で加熱する。溶融した塊がニトロプルシドナトリウムと反応して、硫黄の存在を示す特徴的な紫色反応を起こす。適切な繊細な操作を行えば、長さ1.2センチほどの毛髪でも、硫黄の存在を明確に示すことができる。
調製。—ナトリウムおよびカリウムのニトロプルシド(どちらの塩でも上記の反応が起こる)は、次のように調製する。粉末状のフェロシアン化カリウム1原子(422グレイン)を、同量の水で希釈した市販の硝酸5原子と混合する。この量の5分の1(1原子)の酸でフェロシアン化物をニトロプルシドに変換するのに十分であるが、より多くの量を使用すると最良の結果が得られることがわかっている。酸はフェロシアン化物に一度に注ぎ、混合によって生じる冷気で反応を緩和する。混合物は最初は乳白色になるが、しばらくすると塩が溶解してコーヒー色の溶液になり、大量のガスが発生する。塩が完全に溶解すると、溶液にはフェロシアン化カリウム(赤色プルシエート)とニトロプルシド、および同じ塩基の硝酸塩が混合したものが含まれていることがわかる。それをすぐに大きなフラスコに移し、湯浴で加熱する。ガスが発生し続け、しばらくすると、鉄塩との濃い青色の沈殿ではなく、濃い緑色またはスレート色の沈殿が生じる。次に火から下ろし、結晶化させると、硝酸塩の結晶が大量に生成し、多かれ少なかれオキサミドも生成する。濃い色の母液は、調製する塩に応じて炭酸カリウムまたは炭酸ナトリウムで中和され、溶液を沸騰させると、一般的に緑色または茶色の沈殿が生じる。これは濾過によって分離する必要がある。こうして得られた液体には、ニトロプルシドと硝酸カリウムまたは硝酸ナトリウムのみが含まれる。硝酸塩は溶解度が最も低いため、最初に結晶化させ、残りの液体をさらに蒸発させると、ニトロプルシドの結晶が得られる。ナトリウム塩は最も容易に結晶化する。(PLAYFAIR)
特に複雑な化合物に含まれる物質の中には、乾式分析法では十分な精度で検出できないものがあるため、湿式分析法を用いる必要が生じる場合が多い。したがって、湿式分析に必要な試薬を準備しておくことが重要であり、熟練した吹き管分析士になるためには、誰もが湿式分析法における特性試験を熟知していなければならない。
パートII
初期分析。
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定性分析とは、特定の物質の存在または非存在のみを、その量に関係なく調べる検査のことです。しかし、特別な検査について検討する前に、入門演習を経ることで、学習者の進歩が促進されるでしょう。入門演習は、吹き管による検査が可能なすべての物質の特別な分析へと直接つながります。入門分析は、以下の手順で学習するのが最適です。
- ガラス球を用いた検査
電球のガラスは鉛を一切含んでいてはならない。そうでなければ、誤った結果が生じる。フリントガラス製の管は、加熱するとガラス表面にわずかに虹色の膜が生じ、ヒ素と間違えやすい。さらに、この種のガラスは吹き管の酸化炎では容易に溶融するが、還元炎では容易に分解してしまうため、全く使用できない。管はカリガラスまたは硬質ボヘミアンガラス製で、完全に白色で非常に薄くなければならない。そうでなければ、熱で割れてしまう。
チューブは完全に清潔にしておく必要があります。清潔な綿布を小さな棒に巻き付け、それをチューブに差し込むことで簡単に清潔にすることができます。チューブを使用する前に、完全に乾燥していることも確認してください。
試験管に入れる物質の量は少量にすべきである。一般的には1~3グレインで十分であるが、状況によって量は異なる。試験管の底部や球状の部分に入れる際に、試験管の側面に物質が付着しないように注意する必要がある。もし粉末が付着した場合は、清潔な紙のロール、または前述の清潔な綿布で押し下げる。
管を炎にかざす際は、最初はごく弱く加熱し、ガラスが柔らかくなり始めるまで徐々に加熱を強めていくべきである。ガラスが柔らかくなり始めたら、管の中で何が起こっているかを観察することができる。
物質が有機物であれば、特有の発熱臭を発します。物質が炭化すれば、有機物であると推測できます。発熱臭を発する物質としては、特有の油、アンモニア、炭酸、酢酸、水、シアン、そしてしばしばその他の化合物が挙げられます。球状容器内で紙片を加熱すると、強い発熱臭を発する暗色の油が管の内壁に凝縮します。リトマス紙は、この油に触れるとすぐに赤色に変化するため、酸性であることがわかります。管内には黒い残留物が残りますが、これを観察すると木炭であることがわかります。紙の代わりに動物性物質を用いた場合、電球の中に入れると、赤くなったリトマス紙は元の青色に戻り、木炭はチューブの底に残ります。
しかし、物質が暗色に変化したからといって、必ずしも木炭であるとは限らない。なぜなら、一部の無機物も同様に変色するからである。とはいえ、暗色の物質が木炭と間違われる可能性は低い。疑わしい物質に硝酸カリウムを点火すれば、それが有機物かどうかを速やかに判別できる。有機物であれば、激しい燃焼によってそれが明らかになるからである。
物質に水が含まれている場合、試験管の冷たい部分に水が凝縮し、そこで酸性かアルカリ性かを調べることができます。酸性であれば、検査対象の物質はおそらく植物性であり、アルカリ性であれば動物性です。水は吸収された液体である場合もあれば、物質の構成要素の一部である場合もあります。
物質に硫黄が含まれている場合、試験管の冷えた部分に現れる昇華物は、その特徴的な外観によって識別できます。特に、その物質がスズ、銅、アンチモン、または鉄の硫化物である場合はなおさらです。次亜硫酸塩やその他のいくつかの硫化物も、加熱すると硫黄を放出します。しかし、揮発性金属である水銀とヒ素は、分解することなく昇華します。ヒ素の硫化物は、その色と外観から硫黄と誤認される可能性があるため、その点を確認するために特に注意深く調べる必要があります。
セレンも硫黄と同様に熱によって昇華する。これはセレン化物が存在する場合に起こる。セレンは腐った大根のような臭いを発する。
過塩を加熱すると、酸の一部が脱離して原塩に還元される。この反応は青色リトマス紙で確認できる。
揮発性酸を含む中性塩が存在する場合、それらは分解する。例えば、硝酸塩の赤い亜硝酸水は、特にそれが金属酸化物の硝酸塩である場合、塩の分解を示す。
硫黄臭がする場合は、遊離硫黄が存在しない限り、次亜硫酸塩が分解している可能性が非常に高い。
シュウ酸塩が存在する場合、それは分解して二酸化炭素を発生し、試験管の口で引火する可能性がある。しかし、炭酸ガスを発生するシュウ酸塩もあり、これは当然ながら燃焼しない。シアン化物は分解して窒素ガスを放出し、残留物は炭化する。ただし、土類金属やアルカリ金属の乾燥シアン化物のように、このように分解しないシアン化物もある。
昇華する金属酸化物はいくつかあり、試験管内で観察することができる。亜ヒ酸は容易に昇華し、微細な八面体結晶となる。テルル酸化物とアンチモン酸化物も昇華し、後者は微細なきらめく針状結晶となる。
昇華する金属はいくつかあり、試験管の冷えた部分で観察することができます。水銀は試験管上に微細な球状となって凝縮します。これらの球状物は、ガラス棒でかき混ぜると互いに引き合い、小さな球状となって付着するため、金属光沢を呈さないことがよくあります。試験管内に、薬用植物の赤色沈殿物を1粒ほど入れて加熱すると、酸化物が分解し、酸素が放出され、気化した水銀が試験管の冷えた部分に凝縮します。これを拡大鏡で観察することができます。
ヒ素は、気化するとその独特のネギのような臭いで識別できます。ヒ素は金属状態から気化し、同様に合金からも気化します。ヒ素を含むいくつかの化合物も昇華し、例えばヒ素コバルトなどが挙げられます。球状の容器にヒ素コバルトまたは「フライストーン」の小片を入れ、加熱します。最初に硫化ヒ素が上昇しますが、すぐにヒ素は管の内壁に付着します。
テルルとカドミウムは溶解しやすい金属ですが、溶解には高温が必要です。木炭を用いるのが最も効果的です。
過塩化水銀は、球状容器内で融解した後、分解せずに昇華する。
水銀の第一塩化物も同様に昇華するが、腐食性の昇華物の場合のように、まず融解を経ることはない。
アンモニア塩はすべて昇華性があり、残留物を残さずに昇華します。ただし、固定酸を含むものもあり、その場合は残留物が球状容器内に残ります。これは特にリン酸塩とホウ酸塩に当てはまります。赤いリトマス紙を使えば、放出されるアンモニアを容易に検出でき、その臭いで確実に存在を確認できます。水銀のハロゲン化合物も昇華性があり、赤いヨウ化水銀は黄色い昇華物を生成します。
電球は、燐光を発する物質や、同様に崩壊する塩類を加熱するための便利な小型器具でもある。
上記の反応が容易に確認できない場合でも、物質が存在しないことを示すものではありません。なぜなら、これらの物質は、上記の反応が起こらないような組み合わせで放出されることが多いからです。これは、硫黄、セレン、ヒ素、テルルでよく見られるケースです。同様に、これらの物質は、熱だけでは昇華しないような組み合わせで存在することがよくあります。あるいは、2つ以上の物質が同時に生成され、昇華が複雑になるため、どちらの物質も容易には検出できない場合もあります。硫黄とヒ素が試験管を金属のような外観で覆うことがありますが、これは紛らわしいものです。このコーティングは下部では金属光沢を呈しますが、上に向かうにつれて、濃い茶色、薄い茶色、オレンジ色、または黄色に変化します。この昇華は、ヒ素と硫黄の化合物によるもので、これらの化合物は金属ヒ素よりも低い温度で揮発します。
特定の試薬を多くの物質と混合すると、加熱だけでは起こらない変化が生じる。ギ酸ナトリウムは 金属酸化物を容易に還元する性質を持つ。この塩を加熱すると、一酸化炭素ガスが発生する。このガスは、金属酸化物の存在下で、金属から酸素を引き抜くことによって容易に金属を還元する。そこからヒ素が還元され、一酸化炭素に変化する。少量のフライストーンをギ酸ナトリウムと混ぜて球状容器で加熱すると、ヒ素は還元され、揮発して、管の冷たい部分に凝縮する。この方法により、ヒ素化合物の最小粒子を非常に容易に検査することができる。残留物を洗浄してナトリウムを除去すると、金属ヒ素が小さな粒状で得られる。検査対象の化合物が硫化アンチモンであれば、1000分の1でも容易に検出できるため、この方法は医薬品アンチモン化合物の検査に非常に適している。銀と銅の亜ヒ酸塩はギ酸ナトリウムによって金属に還元され、金属ヒ素と混ざる。水銀塩はすべて還元され、金属は管の冷たい部分に明るい銀色のリングとしてはっきりと見える。塩化銀と硝酸銀は完全に還元され、ソーダを精錬することで、光沢のある金属光沢として得られる。アンチモンと亜鉛の塩も同様に還元され、硫酸カドミウムも同様である。後者の昇華物は、見た目はヒ素の昇華物とよく似ているが、より鮮やかな色で容易に区別できる。実際、この昇華物の鮮やかな黄色こそが、芸術家たちがそれを最も貴重な顔料の一つとして採用するに至った理由である。
- 開放管内での検査。
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処理する物質は、管の端から約1.2cmのところに置き、最初は非常に慎重に炎を当て、徐々に必要な温度まで上げていく。これらの焙煎作業では、管は常に傾けておく必要がある。管を垂直に近づけるほど、管を通る空気の流れは強くなる。開放管を用いた作業でわずかな熱しか必要としない場合は、アルコールランプが最適な加熱方法である。しかし、より高い温度が必要な場合は、吹き管を使用しなければならない。管の傾斜角度によって、管を通る空気の量が変わる。それによって、通風速度は操作者の意のままに容易に調整できる。管の傾斜角は、一般的には図14に示す角度程度とする。
図14
チューブの長さは約6インチ(約15センチ)でなければなりません。これは、以前の検査で物質が付着していた部分を切り取るためです。切り取ったチューブの残りの部分は、同様の操作を複数回繰り返すのに使用できます。
物質を検査する際には、昇華物の性質とガスの臭いに注意を払うべきです 。実験対象物質に硫黄が含まれている場合、亜硫酸ガス特有の臭いによって硫黄の存在が容易に分かります。例えば、金属硫化物を実験対象とする場合、発生する亜硫酸ガスによってその存在が容易に明らかになります。このガスには漂白作用があるため、試験管の口にブラジルウッド試験紙を挟み、その色が薄くなることで亜硫酸の存在が分かります。また、低温部分にわずかな硫黄の析出が見られることもよくあります。管内のこと。これは特に、球状容器内で加熱すると硫黄の昇華物を生成する硫化物の場合に顕著である。
セレンはわずかに酸化されるだけですが、容易に揮発し、試験管の冷たい部分で観察できます。同時に、試験管の端に鼻を近づけると、腐ったワサビ特有の臭いがします。ヒ素もまた、独特のネギのような臭いを発し、その臭いは非常に特徴的なので容易に検出できます。いくつかのヒ素化合物はこの臭いを発します。 昇華物は、特定の物質の存在を非常に確実に示すことが多いため、注意深く観察する必要があります。例えば、ヒ素の存在です。この場合、昇華物は亜ヒ酸または金属ヒ素そのものとして現れます。前者であれば、拡大鏡を使えば、美しく輝く八面体結晶として識別できます。後者であれば、金属光沢によってそれがわかります。
しかし、ヒ化物の中には比較的低い温度で昇華するものもあれば、非常に高い温度を必要とするものもあることが観察されるだろう。
アンチモンは、硫化物、アンチモン化物、または酸化物といった塩類を焙焼すると、白色の昇華物を得る。この白色の昇華物はアンチモン酸そのものではなく、アンチモン酸が昇華する際に用いられる酸化アンチモンが混ざっている。亜ヒ酸の場合と同様に、巧みな加熱によってアンチモン酸を試験管のある部分から別の部分へと移動させることができる。
テルル、あるいはその酸や酸化物は、昇華物として試験管内で得られる。テルル酸は、亜ヒ酸やアンチモン酸とは異なり、試験管のある部分から別の部分へ移動させることはできず、むしろ小さな透明な球状に融解する。これらの球状物は、肉眼でも見えることがあるが、拡大鏡を用いればよりはっきりと確認できる。
鉛、あるいはその塩化物は、テルルと同様に昇華し、テルルと同様に球状または液滴状に溶融する。
ビスマス、またはその硫化物は、昇華するとオレンジ色または茶色になる。 テルルの場合、上記のように溶融すると球状の結晶となる。ビスマスと鉛の酸化物の色はやや似ているが、後者の方が色が薄い。
フッ素を含む鉱物を、まず微細な塩のビーズと融着させ、それを試験管に入れ、吹き管の炎をビーズに当てて試験管内に吹き込むと、フッ化水素酸が放出され、試験管の内壁を侵食する。この実験には、フッ化カルシウム、すなわち蛍石を用いることができる。
焙煎中は、管内に勢いよく空気を流すことで、未酸化物質の揮発を防ぎ、検査対象物質の詰まりを防止することができる。
- 木炭の検査
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木炭を用いた実験を行う際には、木炭上に析出する様々な特徴的な外観を熟知しておくことが非常に重要です。この点において、シェラー博士の助言が最も適切であると私は考えています。すなわち、まずは純粋な試料の観察から始め、木炭上に析出する物質の外観を観察できるようになるまで練習を続けるべきだということです。
金属の大部分は吹き管の熱にさらされると溶融し、外側の炎にさらされると酸化する。貴金属と呼ばれるこれらの金属は酸化せず、溶融する。プラチナ、イリジウム、ロジウム、オスミウム、パラジウムは溶融しない。オスミウムは酸化炎にさらされると溶融し、最終的にオスミウム酸として蒸発する。後者の炎では、貴金属の塩が金属状態に還元され、木炭は光沢のある金属で覆われる。
木炭と融解した際の主要元素の外観について簡単に説明します。この方法は、ベルセリウス、プラットナー、シェラーによって、学生の進歩に最も適していると考えられています。この方法は、学生がより簡潔で体系的な分析方法を始める前に、入門的な演習として考案できる最も効率的な方法であることがわかっています。木炭を用いたこれらの反応については、プラットナーとシェラーの記述にほぼ従います。
セレンは融解しやすく、酸化炎でも還元炎でも褐色の煙を発する。木炭上に析出する析出物は鋼灰色で、わずかに金属光沢を帯びる。しかし、この鋼灰色の析出物の外側で融解する析出物は鈍い紫色で、淡褐色へと変化する。酸化炎の下ではこの析出物は木炭のある部分から別の部分へと容易に移動するが、還元炎を当てると美しい青色の光を発しながら揮発する。この金属の揮発は、腐った大根のような独特の臭いを発する。
テルル ― この金属は最も容易に溶融し、煙を伴う炎の下で蒸気となり、木炭をテルル酸の沈殿物で覆います。この沈殿物は中央付近は白色で、縁付近は濃い黄色です。酸化炎によって場所を移動させることができますが、還元炎では緑色の炎で揮発します。セレンが混入している場合は、炎の色は青緑色になります。
ヒ素 ― この金属は融解することなく揮発し、酸化炎と還元炎の両方において、木炭を亜ヒ酸の沈殿物で覆います。この被膜は中央が白色で、端に向かって灰色になり、分析対象物からやや離れた場所に見られます。ごく弱い炎を当てるとすぐに揮発し、還元炎に一瞬触れると消え、炎が淡い青色に染まります。揮発中は、ヒ素特有の強いニンニク臭がはっきりと感じられ、この臭によって化合物中のヒ素の存在をすぐに識別できます。
アンチモン ― この金属は容易に溶融し、両方の炎の下で木炭をアンチモン酸で覆います。この被膜は厚い部分は白色ですが、薄い部分は青みがかった色になります。アンチモン酸は粘度が低く、ヒ素よりも分析点に近い位置で検出されます。酸化炎で加熱すると、炎を着色することなくあちこち移動しますが、還元炎で揮発すると、炎を青く着色します。アンチモン酸は亜ヒ酸ほど揮発性が高くないため、両者を容易に区別することができます。
金属アンチモンを木炭上で溶融し、金属ビーズを赤熱させた後、送風を止めると、溶融したビーズはしばらくの間この温度を保ち、不透明な白い煙を発します。この煙はまず周囲の木炭に付着し、次にビーズ自体に付着して、真珠のような白い結晶でビーズを覆います。この現象は、加熱されたアンチモンの塊が空気中の酸素を吸収することで、金属を流動状態に保つのに十分な熱を発生し、最終的に形成されたアンチモン酸の結晶で完全に覆われるという事実に基づいています。
ビスマス ― この金属は容易に溶融し、どちらの炎の下でも木炭を酸化物の被膜で覆います。この被膜は熱いときは橙黄色で、冷えるとレモン黄色になり、縁の部分は青みがかった白色になります。この白い被膜はビスマスの炭酸塩です。ビスマスの昇華物は、アンチモンの場合よりも分析対象物から近い場所で生成されます。どちらの炎を当てても移動させることができますが、その際、まず酸化物が加熱された木炭によって還元され、生成した金属ビスマスが揮発して再酸化されます。炎は無色です。
鉛 ― この金属はどちらの炎でも容易に溶融し、ビスマスの場合と同様に、分析対象物からほぼ同じ距離で木炭に酸化物を析出させる。酸化物は熱いときは濃いレモンイエロー色だが、冷えると硫黄色になる。酸化物の外側で木炭上に形成される炭酸塩は青白色である。酸化物の黄色い析出物を酸化炎で加熱すると、それは消え、鉛と同様の変化を起こす。前述のビスマス。還元炎の下では、ビスマスは消滅し、炎を青く染める。
カドミウム ― この金属は容易に溶融し、酸化炎の中で発火して濃い黄色に燃え、茶色の煙を発します。この煙は、分析対象物からわずかな距離まで、木炭を酸化カドミウムで覆います。この被膜は、冷えているときに特徴的な赤褐色を最もはっきりと示します。被膜が非常に薄い場合は、オレンジ色に変化します。酸化カドミウムは容易に還元され、金属自体も非常に揮発性が高いため、酸化被膜はどちらの炎を当てても場所を移動しますが、どちらの炎にも色は移りません。酸化被膜の周囲には、木炭に時折、斑点状の変色が見られます。
亜鉛 ― この金属は容易に溶融し、酸化炎で燃え上がり、鮮やかな緑白色の光を発して燃焼し、分析対象の炭を覆う濃い白色の酸化亜鉛の煙を発生させる。この被膜は熱いときは黄色だが、完全に冷えると白色になる。酸化炎で加熱すると、この被膜は鮮やかに輝くが、揮発しない。これは、加熱された炭が、この条件下では還元を起こすのに不十分であるためである。還元炎の下でも、この被膜は非常にゆっくりと消えていく。
スズ ― この金属は容易に溶融し、酸化炎では酸化物で覆われますが、強い風で吹き飛ばすことができます。還元炎では、溶融した金属は白い表面になり、木炭は酸化物で覆われます。この酸化物は熱いときは淡黄色で、酸化炎を当てると非常に光沢があります。冷えると白色になります。分析対象物のすぐ周囲に存在し、どちらの炎を当てても揮発しません。
モリブデン ― この金属は粉末状では吹き管の前では融解しない。外側の炎で加熱すると徐々に酸化され、分析対象から少し離れた炭にモリブデン酸が付着し、分析対象の近くではモリブデン酸がモリブデンを生成する。透明な結晶質の鱗片状で、また別の場所では微粉末として析出する。析出物は高温時は黄色だが、冷却すると白色になる。どちらの炎でも加熱すると揮発し、完全に冷却された炭の表面は、モリブデン酸に対する炭の還元作用によって生成された酸化モリブデンのため、金属光沢を持つ暗赤色の銅色となる。還元炎では、金属モリブデンは変化しない。
銀 ― この金属を単独で溶融し、強い酸化炎の下でしばらくその状態に保つと、木炭は薄い赤褐色の酸化物の膜で覆われます。銀に鉛が合金として含まれている場合は、まず鉛の酸化物の黄色の析出物が形成され、その後、銀の純度が上がるにつれて、その外側の木炭上に濃い赤色の析出物が形成されます。銀に少量のアンチモンが含まれている場合は、アンチモン酸の白い析出物が形成され、加熱を続けると表面が赤くなります。また、銀に鉛とアンチモンの両方が含まれている場合は、これらの金属の大部分が揮発した後、木炭上に美しい深紅色の析出物が生成されます。この結果は、高品位の銀鉱石を木炭上で溶融した場合にも得られることがあります。
硫化物、塩化物、ヨウ化物、臭化物。
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吹き管実験では、純粋な金属を扱うことはめったにありません。それらは、完全に揮発しないものでない限り、木炭上に形成する被膜によって識別できます。一部の化合物は、木炭上で加熱されると、アンチモンによって形成されるものに似た白い被膜を形成し、加熱すると、同様に場所から場所へと移動させることができます。これらの中には、カリウムの硫化物やナトリウムの硫化物などの特定の硫化物があり、これらは還元炎が硫酸カリウムや硫酸ナトリウムに作用することによって形成され、揮発すると硫酸塩に再変換され、そのようにして木炭上に沈着します。被膜は、しかし、アルカリ硫酸塩が完全に木炭に吸収され、酸素が放出されるまで、形成されたままになります。カリウムの硫化物はナトリウムの硫化物よりも揮発性が高いため、これらの塩のうち、前者から形成される皮膜は後者から形成される皮膜よりも早く形成され、前者の場合の方がかなり厚くなります。カリウムの皮膜に還元炎を当てると、紫色の炎とともに消えます。同様にソーダの皮膜を処理すると、橙黄色の炎が発生します。
硫酸塩を還元炎で加熱して生成する硫化リチウムは、強い風によって同様に揮発するが、硫化ナトリウムほど容易には揮発しない。生成した硫化リチウムは灰白色の膜を形成し、還元炎にさらすと深紅色の炎とともに消滅する。
上記以外にも、ビスマスと鉛の硫化物は、いずれの炎で加熱しても、2種類の異なる被膜を生じます。揮発性の高い被膜は白色で、前者の場合は硫酸鉛、後者の場合は硫酸ビスマスです。これらのいずれかを還元炎で加熱すると、前者の場合は青みがかった炎を伴って消失し、後者の場合は目に見える炎を伴わずに消失します。分析に最も近い位置に形成される被膜は、鉛またはビスマスの酸化物であり、加熱時および冷却後の色によって容易に識別できます。他にも、アンチモンの硫化物、亜鉛の硫化物、スズの硫化物など、吹き管の炎で加熱すると木炭を白い被膜で覆う金属硫化物は多数あります。しかし、これらの場合すべてにおいて、付着物は金属酸化物のみで構成されており、酸化炎にさらされると揮発するか、あるいは変化しないままとなる。
金属塩化物の中には、吹き管の炎で木炭上で加熱すると揮発して白い結晶として再析出するものが多数ある。これらの中には、カリウム、ナトリウム、リチウムの塩化物があり、これらは木炭に溶け込んで吸収された後、すぐに揮発して分析対象の周囲の木炭を薄い白い膜で覆う。カリウムの塩化物は最も厚い析出物を形成する。塩化リチウムは最も粘度が低く、しかも灰白色を呈する。塩化アンモニウム、塩化水銀、塩化アンチモンは融解せずに揮発する。
亜鉛、カドミウム、鉛、ビスマス、スズの塩化物は、まず融解し、次に木炭を2種類の異なる被膜で覆います。1つは白色の揮発性塩化物であり、もう1つは揮発性の低い金属酸化物です。
金属塩化物によって形成される析出物の中には、還元炎で加熱すると色付きの炎を伴って消失するものがあり、例えば塩化カリウムは紫色の炎、塩化ナトリウムはオレンジ色の炎、塩化リチウムは深紅色の炎、塩化鉛は青色の炎を呈する。上記以外の金属は、炎に色を付けることなく揮発する。
塩化銅は溶融し、美しい青色の炎を発する。さらに、塩に連続的に熱風を当てると、塩の一部が塩素臭の強い白い煙となって吹き飛ばされ、木炭は3色の異なる皮膜で覆われる。分析対象物に最も近い部分は濃い灰色、その次は濃い黄色から茶色へと変化し、最も遠い部分は青みがかった白色である。この皮膜を還元炎で加熱すると、青い炎とともに消える。
金属ヨウ化物と臭化物は、木炭上で塩化物と同様の挙動を示す。特に注目すべきは、カリウムとナトリウムの臭化物とヨウ化物である。これらは木炭上で融解し、その細孔に吸収され、白い煙となって揮発し、分析対象からある程度離れた木炭上に付着する。このようにして形成された塩膜を還元炎にさらすと、対応する塩化物と同様に、炎を着色しながら消失する。
- プラチナ鉗子を用いた検査。
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学生がプラチナ鉗子またはトングで検査を試みる前に、まず確認すべき事項は、あるいは、白金に作用するかどうか。検査対象物質が白金に化学的に作用する場合は、木炭上で検査し、炎の色をできる限り厳密に確認する必要があります。以下の物質は、それぞれに付随する色を生じます。
A. バイオレット。
カリウムとそのすべての化合物(リン酸塩とホウ酸塩を除く)は、炎のような紫色を呈する。
B. ブルー。
塩化銅 鮮やかな青色。
鉛、 淡く澄んだ青色。
臭化銅、 青みがかった緑色。
アンチモン、 青みがかった緑色。
セレン、 青。
砒素、 イングリッシュグリーン。
C. グリーン。
アンモニア、 濃い緑色。
ホウ酸、 濃い緑色。
銅、 濃い緑色。
テルル、 濃い緑色。
亜鉛、 薄緑色。
バライタ リンゴのような緑色。
リン酸、 薄緑色。
モリブデン酸、 リンゴのような緑色。
テルル酸、 薄緑色。
D. 黄色。
ソーダ、 鮮やかな黄色。
水、 かすかな黄色。
E. RED.
ストロンティア、 鮮やかな深紅。
リシア、 紫がかった赤色。
カリウム、 紫がかった赤。
ライム、 紫がかった赤色。
学生は色に関してしばしば誤解してしまうことがある。例えば、ほとんどあらゆる鉱物の小さな破片を酸化炎の先端にかざすと、炎はごくわずかに黄色を帯びる。これは間違いなく、鉱物に含まれる水分によるものである。白金線を使用し、学生がよくやるように唾液で濡らすと、その液体中に存在する微量のソーダが炎を淡い黄色に染める。
A. 紫色。
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ホウ酸塩とリン酸塩を除くカリウム塩は、炎を濃い紫色に染めます。この色は、他のすべての色と同様に、吹き管の外側の炎で最もよく観察できます。炎は小さく、芯の細いランプを使用し、吹き管の開口部は非常に小さくする必要があります。これらの実験は、色を最も容易に識別できるように、暗室で行う必要があります。カリウムを用いて色の識別を調査する際には、少量のソーダでも、ソーダ自身の強い黄色に置き換わることで、カリウムの紫色を完全に破壊してしまうことに留意する必要があります。ソーダが200分の1以下であれば、カリウムの紫色の反応は破壊されます。これは、リチウムが存在する場合も同様で、リチウム特有の赤色がカリウムの紫色を破壊します。したがって、カリウムを含むケイ酸塩を調査する場合、後者の紫色は、ソーダとリチウムが含まれていない場合にのみ識別できる。
B. 青色。
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(a)塩化銅― 塩化物はいずれも吹き矢の炎で青色を呈する。また、塩素を含む塩はいずれも青色を呈する。この場合、色は塩素自体に起因する。ただし、いくつかの例外がある。塩化物の中には、塩基との特異な反応により青色を呈さないものもあるが、これらの場合、塩素の青色は塩基によって生じる色と混ざり合う可能性が高い。塩化銅は、白金線上で溶融すると、炎に鮮やかな青色を与える。塩素が蒸発するまで加熱を続けると、酸化銅の緑がかった色合いが現れる。
(b)鉛― 金属鉛は炎に淡い青色を与えます。酸化物も同様に反応します。酸が色に影響を与えない鉛塩も、白金ピンセットまたは曲がったワイヤーのどちらでも、炎に美しい青色を与えます。
(c)臭化銅― この塩は炎を青緑色に染めますが、臭素が除去されると、酸化銅の緑色になります。
(d)アンチモン― この金属は吹き矢の炎に青色を与えますが、量が少なすぎると鮮やかな白色になります。アンチモンを木炭に溶かすと、溶けた金属は青色になります。溶けた金属を取り囲む白い昇華物は、酸化の炎にさらされると、木炭から青緑色に消えます。
(e)セレン― 酸化の炎の中で溶融すると、炎に濃い青色を与える。木炭に付着すると、炎に同じ濃い青色を与える。
(f.)ヒ素― ヒ酸塩および金属ヒ素自体は、他に炎を特有の色に染める性質を持つ物質が存在しない限り、吹き管の炎に美しい青色を与える。分析対象物を取り囲む亜ヒ酸の昇華物も、酸化炎によって消散すると、同じ青色の炎を発する。白金ピンセットは、ヒ素の色を示すのに十分である。たとえ塩がヒ酸塩であっても、その塩基がヒ酸カルシウムのように炎に特有の色を与える性質を持つ場合でも同様である。
C. 緑色。
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(a)アンモニア― アンモニアの塩は、吹き管の前で加熱され、消滅寸前になると、炎に微かではあるが濃い緑色を呈する。ただし、この色は暗い部屋でしか識別できない。
(b)ホウ酸― ホウ酸塩のいずれかを、粉末蛍石1部と硫酸水素カリウム4.5部からなる融剤2部と混合し、溶融後、白金線のコイルに載せ、青い炎の先端にかざすと、溶融後すぐに濃い緑色が見えるが、その色は長くは続かない。上記の方法は、ターナー博士が推奨する方法である。ホウ酸塩の緑色は、硫酸で湿らせたホウ酸塩を青い炎の上部に浸すと容易に確認でき、その色は容易に識別できる。ソーダが存在すると、ホウ酸の濃い緑色はソーダの黄色によって損なわれる。後者の反応にはホウ砂、または二ホウ酸ナトリウム(NaO、2BO 3)を使用できますが、硫酸で湿らせると、ホウ酸の緑色が見られます。ホウ酸塩、またはホウ酸を含む鉱物を炭酸カリウムとともに木炭上で融解し、硫酸とアルコールで湿らせると、鉱物にごく微量のホウ酸しか含まれていなくても、ホウ酸の鮮やかな緑色が生成されます。
(c)銅。銅鉱石とその塩類のほぼすべては、吹き管の炎を鮮やかな緑色に染めます。金属銅も同様に、最初に酸化されて炎を緑色に染めます。ヨウ素、塩素、臭素が存在すると、炎はかなり変化しますが、少なくともヨウ素は色を濃くします。銅を含む多くの鉱石も炎を緑色に染めますが、化合物に鉛が含まれている場合は、内部は鮮やかな青色になります。後者の色は鉛によるものです。天然の硫化銅と炭酸銅は湿らせる必要があります。硫酸で湿らせると、前者は事前に焙煎しておく必要がある。塩酸で塩を湿らせると、硫酸で湿らせたものの濃い緑色は、酸の塩素によって青色に変化する。銅を含むケイ酸塩を白金ピンセットで炎で加熱すると、外側の炎に濃い緑色がつく。実際、銅を含む物質を吹き管の炎にさらすと、炎に独自の色を与える他の物質が存在しない限り、銅の色が変色したり損なわれたりしない限り、緑色に染まる。
(d)テルル― 還元炎を木炭の上に置いた酸化テルルに当てると、緑色になる。還元炎の中でテルル酸を白金線の上に置くと、酸化炎は緑色になる。あるいは、昇華物を酸化炎で消散させると、緑色になる。セレンが存在すると、緑色は青色に変わる。
(e)亜鉛― 酸化亜鉛は、強く加熱すると青い炎を発する。これは特に還元炎で顕著である。ただし、炎は小さく、あまり特徴的ではない。亜鉛の特定の製剤では、青色が明るい白色に変化するからである。亜鉛の可溶性塩は青色を発しない。
(f.)バライタ― バライタの可溶性塩は、湿らせて還元炎にさらすと緑色を呈する。塩は、外側の炎で色がはっきりと見えるように湿らせるべきである。不溶性塩は可溶性塩ほど鮮やかな色を呈さず、事前に湿らせておくとより明るくなる。炭酸塩は強い色を呈さないが、酢酸塩は炭酸塩に変化しない限り強い色を呈する。塩化物は、還元炎の先端で白金線に溶融すると、酸化炎に美しい緑色を与える。この色は最終的にかすかな汚れた緑色に変化する。硫酸バライタは、還元炎の先端で加熱すると炎を緑色に染める。しかし、硫酸塩、炭酸塩、あるいは実際には他のバライタ塩のいずれも、 塩化物。石灰の存在はバリウムの反応を阻害するが、その色を損なうことはない。
(g)リン酸― リン酸塩は酸化炎に緑色を呈し、特に硫酸で湿らせると顕著になります。これは白金ピンセットで観察すると最もよくわかります。リン酸またはリン酸塩の緑色は、ホウ酸塩またはホウ酸の緑色よりはるかに弱いですが、それでも反応は確実であり、ピンセットでも、あるいは白金線上でも、かなり繊細に観察できます。硫酸は、特にリン酸の色を隠してしまう可能性のある他の塩が存在する場合に、色の発現に大いに役立ちます。リン酸塩とのこの反応では、硫酸で溶かす前にリン酸塩から水分を排出する必要があります。また、リン酸塩は粉砕する必要があります。ソーダが存在する場合は、リン酸が排出された後にのみ特有の色を呈します。したがって、リン酸を加熱するとすぐに、リン酸の緑色が現れるかどうかを確認する必要がある。
(h)モリブデン酸― この酸またはモリブデンの酸化物を白金線に当てて還元炎にさらすと、鮮やかな緑色が酸化炎に伝わります。天然モリブデンの硫化物の小片を取り、白金のトングで上記の炎にさらすと、この金属特有の緑色が現れます。
(i)テルル酸― 木炭の上に置いたテルル酸化物の小片に還元炎を当てると、鮮やかな緑色を呈する。また、テルル酸を白金線のループの上で還元炎にさらすと、テルルの鮮やかな緑色が外側の炎に伝わる。最初の実験で木炭上に見られた昇華物を吹き管の炎にさらすと、昇華物が揮発する際にテルルの緑色を呈する。セレンが存在すると、緑色は濃い青色に変化する。
D. 黄色。
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ソーダ塩類はすべて、還元炎中の白金ループで加熱すると鮮やかな黄色を呈する。この色は非常に持続性が高く、他のほとんどすべての物質の色を消してしまう。ソーダを構成成分とするすべての鉱物は、この鮮やかな橙黄色反応を示す。ケイ酸ソーダ自体でさえ、酸化炎にソーダ特有の黄色を与える。
E. RED.
(a)ストロンチウム― 塩化ストロンチウムの小片を湿らせ、白金ピンセットに入れ、還元炎にかざすと、外側の炎が濃い赤色に変色する。ストロンチウム塩が水溶性であれば、不溶性の場合よりも反応色は濃くなり、塩を湿らせるとより濃い深紅色になる。塩が水溶性の場合は湿らせて炎に浸し、不溶性の場合は乾燥させて炎の先端から離しておく。炭酸ストロンチウムは水ではなく塩酸で湿らせると、塩化ストロンチウムを水で湿らせた場合と同様の色になる。ストロンチウムは炎に鮮やかな赤色を与えるため、花火師は「深紅の炎」を作るためにこれを使用する。
(b)リチウム― リチウムの炎の色はわずかに紫色を帯びています。塩化リチウムを白金ループに入れると、外側の炎は鮮やかな赤色になり、時にはわずかに紫色がかった色になります。炭酸カリウムはこの反応を妨げませんが、紫色に変化させる可能性があります。しかし、ソーダの明確な色はリチウムの赤色をオレンジ色に変えます。ソーダが多量に存在すると、リチウムの色は完全に失われます。塩化リチウムの色は青い炎の先端より前に明確に生成され、その持続性はリチウムと区別する方法は、リチウムの場合とは異なり、同じ条件下ではリチウムは非常に揮発性が高いため、リチウムをリチウムと区別する必要がある。リチウムを含む鉱物はしばしばソーダも含むため、ソーダがリチウムの色を変色させてしまう。
(c)炭酸カリウム。酸が干渉しない場合、炭酸カリウムの塩は吹き管の前で紫がかった赤色を呈しますが、よりはっきりと紫色に見えるため、紫色に分類しました。
(d)石灰。石灰の炎の色は、ストロンチウムの炎の色とそれほど大きくは違いませんが、それほどはっきりとした色ではありません。塩酸で湿らせたアラゴナイトと石灰質スパーをストロンチウムの場合と同様に試験すると、ストロンチウムの炎とよく似た赤い光を発します。塩化カルシウムは赤みを帯びますが、塩化ストロンチウムほどはっきりとした色ではありません。炭酸カルシウムは、炭酸が蒸発するまでしばらくの間黄色っぽい炎を発し、その後、石灰の赤色が識別できます。
ホウ酸カルシウムやリン酸カルシウムを用いると、酸の緑色が石灰の赤色よりも優勢になる。また、重晶石も緑色を混ぜることで石灰の赤色を消してしまう。炎を赤く染めるケイ酸カルシウムは1種類しかなく、それは板状長石と呼ばれるものである。
- ホウ砂ビーズの検査。
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ホウ砂中の物質を検査するには、白金線のループを十分に洗浄し、赤くなるまで加熱した後、粉末状のホウ砂に素早く浸し、すぐに酸化炎に移して溶融させる。ビーズが白金線のループを満たすほど大きくない場合は、同じ工程を再度行う必要がある。ビーズを熱い状態と冷たい状態の両方で光にかざして検査することで、ビーズの透明度によって汚れの有無をすぐに確認できる。
物質の検査を行うために、ビーズ目的を果たすのに十分な量が付着するまで、溶かして押し付ける必要があります。この粉末は、ホウ砂ビーズと混ざり合い、完全に溶解するまで酸化炎で溶融する必要があります。
今回確認すべき主な項目は、加熱時および冷却時のホウ砂ビーズの色、物質がビーズに溶解する速度、およびガスが発生するかどうかである。
ビーズの色を目的とする場合、使用する物質の量を非常に少なくする必要があります。そうしないと、ビーズが濃くなりすぎて、場合によってはほとんど不透明になってしまうことがあります。例えば、コバルトの場合がそうです。そのような場合は、ビーズがまだ真っ赤に熱くなっているうちにピンセットで平らに押しつぶすか、柔らかいうちに細い糸状に引き伸ばして、色をはっきりと確認する必要があります。
ホウ砂ビーズで加熱すると、熱い状態でも冷たい状態でも透明なビーズとなる物質もありますが、断続的な炎や還元炎で加熱すると、乳白色、不透明、または乳白色になります。アルカリ土類金属、酸化セリウムのグルシナ、タンタル酸、チタン酸、イットリア、ジルコニアなどがこの種の反応の例です。しかし、少量のシリカが存在すると、ビーズは透明になります。ケイ酸塩の場合も同様ですが、ホウ砂を飽和させるのに必要な量を超えて存在しない限り、つまり、その量が多すぎなければ、ビーズは冷えた時に不透明になります。
ビーズを炭火で加熱する場合は、炭火に小さな管状のくぼみを作り、そこにビーズを入れ、還元炎を当てます。ビーズが完全に溶融したら、白金製のピンセットでつまんで平らに押しつぶし、色がより見やすくなるようにします。この急速冷却は、もし存在するならば、前酸化物がさらに酸化されるのを防ぎます。
まずビーズを酸化炎にさらし、反応を注意深く観察する。次にビーズを還元炎にさらす。金属酸化物が還元される危険性がある場合は、プラチナ鉗子を使用しないでください。この場合、金属がプラチナと合金化して鉗子を損傷する恐れがあります。この場合は、木炭を支えとして使用してください。ただし、ホウ砂で還元されない酸化物が存在する場合は、プラチナループを使用できます。スズは、還元炎の中で酸化物が酸素との親和性によって色を帯びるようにするためによく使用されます。このようにして酸化物はより低い酸化度に還元され、冷却される際に独特の色合いをビーズに与えます。
砒化物と硫化物は、検査前に焙焼し、その後ホウ砂ビーズとともに加熱する必要がある。なお、前者の砒化物は、昇華が行われているガラス管に鉛が含まれている場合、ガラス管に作用することに注意が必要である。
土類金属、金属酸化物、金属酸はホウ砂に溶解するが、白金や金などの還元されやすい金属、あるいは水銀のものは容易に蒸発するため溶解しない。また、硫黄が除去された後の金属硫化物も溶解する。また、加熱によって酸が除去された後の金属塩も溶解する。また、融解中に酸が除去された後の硝酸塩と炭酸塩も溶解する。また、金属の塩化物、ヨウ化物、臭化物などのハロゲン塩も溶解する。また、ケイ酸塩も溶解するが、溶解には非常に時間がかかる。また、ビーズ内で分解せずに融解するリン酸塩とホウ酸塩も溶解する。金属硫化物はホウ砂に不溶であり、純粋な状態の多くの金属も不溶である。
ホウ砂と混ぜると、熱い状態でも冷たい状態でも透明なビーズになる物質は数多くありますが、断続的な酸化炎で加熱すると、エナメル質になって不透明になります。断続的な炎は、口から出す空気の強さを変えるのではなく、一定の酸化炎の先端の前でビーズを上げ下げすることで容易に得られます。少量の硝酸カリウムを加えると、色の生成がかなり容易になることがよくあります。 金属を酸化させる。熱したビーズを硝酸塩の小さな結晶に押し付けると、ビーズが膨張し、膨らみ、ビーズの表面に色が現れる。
- 微宇宙塩の検査。
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微結晶塩は、多くの金属酸化物に対してホウ砂よりも優れた融剤であり、より鮮やかで特徴的な色を呈します。微結晶塩は、ソーダとアンモニアのリン酸塩です。これを加熱すると、アンモニアが蒸発して二リン酸ソーダに変化します。この二リン酸ソーダはリン酸を過剰に含んでいるため、シリカを除くほぼすべての物質を溶解する性質があります。この塩で処理する物質が硫化物またはヒ化物である場合は、ビーズを木炭で加熱する必要があります。しかし、実験対象の物質が土壌成分または金属酸化物である場合は、白金線が最適です。白金線を使用する場合は、ホウ砂よりも流動性が高いため、白金線に数回余分に巻き付ける必要があります。微結晶塩ビーズは、ホウ砂に比べて多くの物質の色をより鮮明に識別できるという利点があり、また酸を分離する性質も持っている。揮発性の高い酸は蒸発し、固定性の高い酸はリン酸と等しく塩基の一部と結合するか、あるいは全く結合せずビーズの中に浮遊する。特にケイ酸の場合がこれに該当する。多くのケイ酸塩はホウ砂と反応すると透明なビーズを形成するが、微結晶塩と反応すると乳白色のビーズを形成する。
金属酸化物が一方の炎では特有の色を示さない場合でも、もう一方の炎では示すことがよくある。これは、金属の酸化度の違いが色を決定することが多いためである。ビーズを還元炎で加熱する場合は、再酸化を防ぐために急速に冷却するのが良い。還元は金属スズの使用によって大いに促進され、それによってプロトオキシドまたは還元された金属は比較的短時間で得られる。
プラットナーとシェラーの文献から引用した以下の表は、金属酸化物および一部の金属酸の反応を非常に分かりやすく示しており、学生が少しでも注意を払えば、容易に誤解することはないでしょう。詳細な説明では記憶に残らないような事実を、表形式で示すことで記憶に定着させることができる場合がしばしばあります。そのため、以下に優れた表を掲載します。
表I
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A. ホウ砂。
- 酸化炎。
- 還元炎。
B. 微宇宙塩
- 酸化炎。
- 還元炎。
A. ホウ砂
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- 酸化炎
ビーズの色。
この色を生み出す物質
熱いビーズの中で。 冷たいビーズの中で。
無色。
シリカ あらゆる割合で。 シリカ
アルミナ アルミナ
酸化スズ 酸化スズ 断続的に不透明な白色の炎を放つ。
テルル酸 テルル酸
バライタ バライタ
ストロンティア ストロンティア
ライム ライム
マグネシア マグネシア
グルシナ グルシナ
イットリア イットリア
ジルコニア ジルコニア
トリア トリア
ランタンの酸化物 ランタンの酸化物
酸化銀
タンタル酸 タンタル酸
ニオブ酸 ニオブ酸
ペロピン酸 ペロピン酸
タイタニック酸 タイタニック酸
タングステン酸 少量のみ。大量には黄色。 タングステン酸
モリブデン酸 モリブデン酸
酸化亜鉛 酸化亜鉛
酸化カドミウム 酸化カドミウム
酸化鉛 酸化鉛
酸化ビスマス 酸化ビスマス
酸化アンチモン 酸化アンチモン
黄色、橙赤色、赤褐色。
タイタニック酸(黄色) 大量に存在する場合。それ以外の場合は無色。
タングステン酸(黄色)
モリブデン酸、濃黄色
淡黄色酸化亜鉛
淡黄色酸化カドミウム
酸化鉛(黄色)
酸化ビスマス、オレンジ色
酸化アンチモン(黄色)
酸化セリウム(赤色) 酸化セリウム 中間炎は不透明な白色。
酸化鉄、暗赤色 酸化鉄、 黄色。
酸化ウラン(赤色) ウランの酸化物 中間炎は不透明な黄色。
酸化銀 酸化銀 大部分を占め、中間は炎のような黄色。
バナジン酸、黄色 バナジン酸、 黄色。
酸化クロム、暗赤色 酸化ニッケル 赤褐色。
酸化マンガン 赤から紫へ。
紫またはアメジスト。
酸化ニッケル
酸化マンガン
ジジミウム酸化物 ジジミウムの酸化物。
青。
酸化コバルト 酸化コバルト。
酸化銅 青から緑がかった青。
緑。
酸化銅 酸化クロム 黄色みを帯びている。
A. ホウ砂
目次へ - 炎を抑える
ビーズの色。
この色を生み出す物質
熱いビーズの中で。 冷たいビーズの中で。
無色
シリカ シリカ
アルミナ アルミナ
酸化スズ 酸化スズ
バライタ バライタ
ストロンティア ストロンティア
ライム ライム
マグネシア マグネシア 断続的に不透明な白色の炎を放つ。
グルシナ グルシナ
イットリア イットリア
ジルコニア ジルコニア
トリア 飽和状態のトリアのみ
ランタンの酸化物 ランタンの酸化物
酸化セリウム 酸化セリウム
タンタル酸 タンタル酸
ジジミウム酸化物 ジジミウム酸化物
酸化マンガン 酸化マンガン
ニオブ酸 ごく少量で。 ニオブ酸 ごく少量で。
ペロピン酸 ペロピン酸
酸化銀 長時間吹き続けた後。それ以外は灰色。 酸化銀 長時間吹き続けた後。それ以外は灰色。
酸化亜鉛 酸化亜鉛
酸化カドミウム 酸化カドミウムxx
酸化鉛 酸化鉛
酸化ビスマス 酸化ビスマス
酸化アンチモン 酸化アンチモン
酸化ニッケル 酸化ニッケル
テルル酸 テルル酸
黄色から茶色。
タイタニック酸 タイタニック酸。
タングステン酸 タングステン酸
モリブデン酸 モリブデン酸
バナジン酸
青。
酸化コバルト。 酸化コバルト。
タイタニック酸 断続的に不透明な青色の炎を放つ。
緑。
酸化鉄 酸化鉄、 ボトルグリーン。
ウランの酸化物 ウランの酸化物 ボトルグリーン。
酸化クロム 酸化クロム エメラルドグリーン。
バナジン酸、エメラルドグリーン。
不透明な灰色。(一般的に、冷却過程で不透明度が顕著になる。)
酸化銀 軽く息を吹きかけた後。それ以外は無色。 酸化銀。
酸化亜鉛 酸化亜鉛 軽く息を吹きかけた後。それ以外は無色。
酸化カドミウム 酸化カドミウム
酸化鉛 酸化鉛
酸化ビスマス 酸化ビスマス
酸化アンチモン 酸化アンチモン
酸化ニッケル 酸化ニッケル
テルル酸 テルル酸
ニオブ酸 長時間吹き続け、かなりの割合で。 ニオブ酸 長時間吹き続け、かなりの割合で。
ペロピン酸 ペロピン酸
不透明な赤色と赤褐色。
酸化銅 酸化銅。
B. 微宇宙塩
目次へ - 酸化炎。
ビーズの色。
この色を生み出す物質
熱いビーズの中で。 冷たいビーズの中で。
無色
シリカ(わずかに溶解する) あらゆる割合で。 シリカ
アルミナ アルミナ
酸化スズ 酸化スズ
テルル酸 テルル酸 断続的に不透明な白色の炎を放つ。
バライタ バライタ
ストロンティア ストロンティア
ライム ライム
マグネシア マグネシア
グルシナ グルシナ
イットリア イットリア
ジルコニア ジルコニア
トリア トリア
ランタンの酸化物 ランタンの酸化物
酸化セリウム
ニオブ酸 ニオブ酸
ペロピン酸 ペロピン酸
タンタル酸 タンタル酸
タイタニック酸 タイタニック酸
タングステン酸 タングステン酸
酸化亜鉛 少量のみ。大量には黄色。 酸化亜鉛
酸化カドミウム 酸化カドミウム
酸化鉛 酸化鉛
酸化ビスマス 酸化ビスマス
酸化アンチモン 酸化アンチモン
黄色、オレンジ色、赤色、茶色。
タンタル酸
タイタニック酸 大量に。
ツンスティック酸
酸化亜鉛
酸化カドミウム
酸化鉛
酸化ビスマス
酸化アンチモン
酸化銀 酸化銀。
酸化セリウム
酸化鉄 酸化鉄。
酸化ニッケル 酸化ニッケル。
ウランの酸化物 ウランの酸化物 黄緑色。
バナジン酸 バナジン酸
酸化クロム
紫またはアメジスト。
酸化マンガン 酸化マンガン。
ジジミウム酸化物 ジジミウムの酸化物。
青。
酸化コバルト 酸化コバルト
酸化銅 緑がかった青色へ。
緑。
モリブデン酸、 黄緑色 モリブデン酸、 黄緑色。
酸化銅 ウランの酸化物 黄緑色。
酸化クロム エメラルドグリーン。
B. 微宇宙塩
目次へ - 炎を弱める。
ビーズの色。
この色を生み出す物質
熱いビーズの中で。 冷たいビーズの中で。
無色
シリカ(わずかに溶解する) シリカ(溶解度はごくわずか)。
アルミナ アルミナ。
酸化スズ 酸化スズ。
バライタ バライタ 断続的に不透明な白色の炎を放つ。
ストロンティア ストロンティア
ライム ライム
マグネシア マグネシア
グルシナ グルシナ
イットリア イットリア
ジルコニア ジルコニア
トリア 飽和状態のトリアのみ
ランタンの酸化物 ランタンの酸化物
酸化セリウム 酸化セリウム。
ジジミウム酸化物 ジジミウムの酸化物。
酸化マンガン 酸化マンガン。
タンタル酸 タンタル酸。
酸化銀 長時間吹き続けた後。それ以外は灰色。 酸化銀
酸化亜鉛 酸化亜鉛 長時間吹き続けた後。それ以外は灰色。
酸化カドミウム 酸化カドミウム
酸化鉛 酸化鉛
酸化ビスマス 酸化ビスマス
酸化アンチモン 酸化アンチモン
酸化ニッケル 酸化ニッケル
テルル酸 テルル酸
黄色、赤、茶色。
酸化鉄、 赤 酸化鉄。
タイタニック酸、 黄色
ペロピン酸、 茶色 ペロピン酸。
鉄分を多く含むチタン酸 血のように赤い 鉄分を多く含むチタン酸。
鉄ニオブ酸、 血のように赤い 鉄ニオブ酸
鉄ペロピン酸、 血のように赤い 鉄ペロピン酸。
鉄タングステン酸 血のように赤い 鉄タングステン酸
バナジン酸 茶色がかった
酸化クロム 赤みがかった
紫またはアメジスト。
ニオブ酸 大部分 ニオブ酸 大部分において。
タイタニック酸。
青。
酸化コバルト 酸化コバルト。
タングステン酸 タングステン酸。
ニオブ酸 非常に大きな割合で。 ニオブ酸 非常に大きな割合で。
緑。
ウランの酸化物 ウランの酸化物。
モリブデン酸 モリブデン酸。
バナジン酸
酸化クロム。
不透明な灰色。(一般的に、冷却過程で不透明度が顕著になる。)
酸化銀 酸化銀。
酸化亜鉛 酸化亜鉛。
酸化カドミウム 酸化カドミウム。
酸化鉛 酸化鉛。
酸化ビスマス 酸化ビスマス。
酸化アンチモン 酸化アンチモン。
酸化ニッケル 酸化ニッケル。
テルル酸 テルル酸。
不透明な赤色と赤褐色。
酸化銅 酸化銅。
表II
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金属酸化物。 白金線上でのホウ砂の挙動 マイクロフォンを使った挙動。白金線上の塩 - セリウムの酸化物、C 2 O 3。
酸化炎の中で。 溶解すると、赤色または濃黄色のガラス(鉄が生成するガラスに類似)になる。冷却するにつれて色は徐々に薄くなり、最終的には黄色になる。多量の酸化物を溶解すると、断続的な炎で不透明なビーズが得られ、さらに多量に溶解すると自然に不透明になる。 ビーズの色は徐々に薄くなり、酸化炎の中で黄色だったビーズは無色になる。酸化物の量が多い場合、ビーズは冷却時に白色の結晶状になる。
還元炎の中で。 ホウ砂と同様、冷却過程で色は完全に消える。 このビーズは、高温時も低温時も無色であり、この特徴によって酸化セリウムを酸化鉄と区別することができる。また、多量の酸化物を含んでいても、ガラスは透明なままである。 - 酸化ランタン、LaO。
酸化炎の中で。 溶解すると無色のガラス状物質となり、十分な量の酸化物が存在する場合は、断続的な炎で不透明にすることができ、さらに多量の酸化物が溶解すると冷却時に自然に不透明になる。 ホウ砂と同様です。
還元炎の中で。 酸化炎の場合と同様です。 反応なし。 - ジジミウム酸化物、DO。
酸化炎の中で。 溶けると透明で濃いアメジスト色のガラスになる。 ホウ砂と同様です。
還元炎の中で。 反応なし。 反応なし。 - 酸化マンガン、Mn 2 O 3。
酸化炎の中で。 濃いアメジスト色を呈し、冷えると紫色に変化する。多量の酸化物からは、一見黒っぽいビーズが生成されるが、平らに押しつぶすと透明になる。 酸化物を多量に加えるとアメジスト色が得られるが、ホウ砂の場合ほど濃い色にはならない。酸化物を少量しか加えないと無色のビーズが得られるが、硝酸を少量加えるとアメジスト色を引き出すことができる。ビーズを溶融状態に保つと、泡立ち、気泡が発生する。
還元炎の中で。 着色されたビーズは無色になる。酸化物の量が多い場合、この反応は木炭上で最もよく起こり、錫箔を加えることで促進される。 着色されたビーズは、白金線の上でも木炭の上でも、すぐに色が失われる。還元後、液状のビーズは静止したままとなる。 - 酸化鉄、Fe 2 O 3。
酸化炎の中で。 酸化物の含有量が少ない場合、ガラスは温かいときは黄色、冷えると無色になります。酸化物の含有量が多い場合は、温かいときは赤色、冷えると黄色になります。さらに含有量が多い場合は、温かいときは濃い赤色、冷えると濃い黄色になります。 一定量の酸化物を加えると、ガラスは黄赤色になり、冷却すると黄色、緑色、そして最終的には無色に変化します。酸化物を多量に加えると、温かい状態では濃い赤色になり、冷却するにつれて茶赤色、濃い緑色、そして最終的には茶赤色へと変化します。冷却過程における色の変化は、ホウ砂を用いた場合よりも速やかです。
還元炎の中で。 白金線のみで処理すると、ガラスはボトルグリーン色(F 3 O 4)になり、錫に触れると淡い海緑色になる。木炭と錫の上で処理すると、最初はボトルグリーン色になるが、吹き続けると海緑色(FeO)に変化する。 酸化物の含有量が少ない場合は反応は起こらない。含有量が多い場合は、温かい状態ではビーズは赤色で、冷えるにつれて黄色、緑色、そして赤褐色へと変化する。スズを加えると、ガラスは冷却中にまず緑色になり、その後無色になる。 - 酸化コバルト、CoO。
酸化炎の中で。 熱い時も冷たい時も、ガラスを濃いスマルトブルーに染める。酸化物が多く含まれると、色は非常に濃くなり、黒っぽく見える。 ホウ砂に似ているが、色はそれほど濃くない。冷えると色がやや薄くなる。
還元炎の中で。 酸化炎の場合と同様です。 酸化炎の場合と同様です。 - 酸化ニッケル、NiO。
酸化炎の中で。 発色が非常に鮮やかです。少量の酸化物を加えると、温かい状態では紫色を呈し、冷えると淡い赤褐色になります。酸化物を多く加えると、温かい状態では濃い紫色、冷えた状態では赤褐色になります。 溶解すると赤みがかったガラスになり、冷えると黄色に変化する。酸化物を多量に加えると、熱いときは茶色、冷えるとオレンジ色になる。
還元炎の中で。 酸化物が還元され、金属粒子がビーズに濁った灰色の外観を与える。爆風を続けると、金属粒子は融合することなく互いに落下し、ガラスは無色になる。この反応は木炭上のスズで容易に起こり、還元されたニッケルはスズと融合してビーズを形成する。 白金線上では、ニッケル含有ビーズは変化しない。木炭上で錫処理すると、最初は不透明で灰色になり、長時間吹き続けると還元されたニッケルがビーズ状になり、ガラスは無色のままとなる。 - 酸化亜鉛、ZnO。
酸化炎の中で。 容易に溶解して透明で無色のガラスになるが、酸化物が多量に存在する場合は、断続的な炎で加熱すると不透明で凝集性になり、さらに多量を加えると自然に不透明で凝集性になる。かなりの量を溶解すると、熱いときは淡黄色、冷えると無色のガラスが得られる。 ホウ砂と同様です。
還元炎の中で。 白金線上では、飽和したガラスは最初は不透明で灰色になるが、長時間の照射によって再び透明になる。木炭上では、酸化物が徐々に還元され、金属が揮発して木炭に酸化物の皮膜を形成する。 ホウ砂と同様です。 - 酸化カドミウム、CdO。
酸化炎の中で。 酸化物が非常に多量に存在する場合、溶解して透明な黄色のガラスとなり、冷却するとほぼ無色になる。酸化物がかなりの量存在する場合、断続的な炎でガラスを不透明にすることができ、さらに多く添加すると、冷却時に自然に不透明になる。 非常に多量に溶解すると、熱いうちに黄色みを帯びた透明なガラス状になり、冷えると黄色みは消え、完全に飽和すると乳白色になる。
還元炎の中で。 木炭が加熱されると沸騰が起こり、酸化物が還元される。金属カドミウムは揮発し、特徴的な濃い黄色の酸化物で木炭を覆う。 木炭上では、酸化物はゆっくりと不完全に還元される。還元された金属は木炭上に特徴的な被膜を形成するが、被膜は薄く、完全に冷えるまではっきりと色を呈さない。スズを加えると反応が促進される。 - 酸化鉛、PbO。
酸化炎の中で。 容易に溶解して透明な黄色のガラスとなり、冷却すると色が失われる。酸化物を多く含む場合は、断続的な炎の下では光沢が失われる。さらに酸化物を多く加えると、冷却時に乳白色の黄色になる。 ホウ砂と同様だが、温めたビーズに黄色を発色させるには、より多くの酸化物を添加する必要がある。
還元炎の中で。 鉛を含むガラスは木炭の上に広がり、濁り、泡立ち、酸化物が完全に還元されると再び透明になる。しかし、鉛をビーズ状にまとめるのは難しい。 木炭上では、鉛含有ガラスは灰色でくすんだ色になる。酸化物が過剰になると、一部が揮発してビーズの外側の木炭上に付着物を形成する。錫を添加してもガラスは不透明にはならないが、添加しない場合よりもややくすんで灰色っぽくなる。 - 酸化スズ、SnO 2。
酸化炎の中で。 少量ではゆっくりと溶解し、透明で無色のガラス状物質となる。この物質は冷えると透明のままであり、断続的な炎で加熱しても不透明になることはない。飽和状態のビーズを冷ましてから再び加熱し、わずかに赤みを帯びさせると、丸みを帯びた形状を失い、不完全な結晶化を示す。 少量であれば非常にゆっくりと溶解して無色のガラス状物質となり、冷却しても透明なままである。
還元炎の中で。 酸化物をほとんど含まないガラスは変化しない。酸化物が多量に存在する場合は、一部を木炭で還元することができる。 ガラスは、木炭線上でも白金線上でも変化しない。 - 酸化ビスマス、BiO 3。
酸化炎の中で。 容易に溶解して透明なガラスとなり、酸化物の量が少量の場合、温かい状態では黄色を呈し、冷却すると無色になる。酸化物の添加量が多い場合、ガラスは熱い状態では濃いオレンジ色を呈し、冷却過程で黄色に変化し、最終的に乳白色になる。 少量添加すると透明で無色のガラスになる。添加量を増やすと、温かい状態では黄色を呈するが、冷却すると無色になるガラスが得られる。十分な量を加えると、断続的な炎の下でガラスを不透明にすることができ、さらに多量の酸化物を加えると、冷却時に自然に不透明になる。
還元炎の中で。 ガラスは最初は灰色で濁り、その後発泡し始めます。この発泡は酸化物の還元が進むにつれて続き、最終的には完全に透明になります。スズを加えると、還元されたビスマスによってガラスは最初は灰色になりますが、金属がビーズ状に集まると、ガラスは再び透明で無色になります。 木炭、特に錫を加えた場合、ガラスは温かい間は無色透明のままだが、冷えると濃い灰色になり不透明になる。 - ウランの酸化物、U 2 O 3。
酸化炎の中で。 酸化鉄と似た性質を示すが、前者の色はやや薄い。十分に飽和した状態では、断続的な炎によって不透明な黄色に変色することがある。 溶解すると透明な黄色のガラス状になり、冷えると黄緑色に変化する。
還元炎の中で。 酸化鉄と同じ色を呈する。この炎で得られる緑色のガラスは、十分に飽和させれば、断続的な炎で黒くすることができるが、その場合、エナメルのような外観は得られない。木炭上で錫を加えると、ガラスは濃い緑色になる。 ガラスは美しい緑色を呈し、ビーズが冷えるにつれてその色はより鮮やかになる。木炭に錫を加えても、それ以上の変化は生じない。 - 酸化銅、CuO。
酸化炎の中で。 鮮やかな発色を生み出す。少量の場合、温かい状態では緑色だが、冷えると青色に変化する。多量の場合、緑色が非常に濃くなり、黒色に見える。冷えると色が薄くなり、緑がかった青色に変化する。 酸化物を同量添加した場合、この塩はホウ砂ほど強い着色を示さない。少量添加すると、温かい状態では緑色、冷たい状態では青色を呈する。酸化物を大量に添加すると、ガラスは高温状態では不透明になり、冷却後は緑がかった青色になる。
還元炎の中で。 銅を過剰に含まなければ、銅含有ガラスはすぐにほぼ無色になるが、固化するとすぐに赤色を帯びて不透明になる。長時間木炭で吹き続けると、ガラス中の銅が還元されて小さな金属の粒として分離し、ガラスは無色になる。錫を加えると、ガラスは冷えると不透明な鈍い赤色になる。 適度に酸化剤を含んだガラスは、強い炎の下では濃い緑色になり、冷えると固まる瞬間に不透明なレンガ色になる。酸化物を少量しか含まないガラスも、木炭に錫を塗布して処理すると、冷えると同様に赤色で不透明になる。 - 酸化水銀、HgO。
酸化炎の中で。 反応なし。 反応なし。
還元炎の中で。 反応なし。 反応なし。 - 酸化銀、AgO。
酸化炎の中で。 酸化物は部分的に溶解し、部分的に還元される。少量の場合、ガラスは温かい状態で黄色に着色するが、冷えると色が消える。量が多い場合、ガラスは温かい状態で黄色だが、冷えるにつれて色が薄くなり、ある時点まで冷えた後、再び濃くなる。わずかに再加熱すると、ガラスは乳白色になる。 酸化物と金属の両方から黄色がかったガラスが得られ、酸化物を多く含むと乳白色のガラスとなり、日光の下では黄色、人工光の下では赤色を呈する。
還元炎の中で。 木炭の上では、銀を含むガラスは還元された金属によって最初は灰色になるが、その後、銀がビーズ状に集められると透明で無色になる。 ホウ砂のように。 - 白金酸化物、PtO 2。
- パラジウム酸化物、PdO 2。
- ロジウム酸化物、R 2 O 3。
- イリジウム酸化物、Ir 2 O 3。
- ルテニウム酸化物、Ru 2 O 9。
- オスミウム酸化物、OsO 2。
酸化炎の中で。 溶解せずに還元される。ただし、還元された金属は融解しないため、ビーズ状に集めることはできない。 ホウ砂のように。
還元炎の中で。 酸化炎の場合と同様です。 ホウ砂のように。 - 金の酸化物、Au 2 O 3。
酸化炎の中で。 溶解せずに還元され、木炭上にビーズ状に捕集することができる。 ホウ砂のように。
還元炎の中で。 酸化炎の場合と同様です。 ホウ砂のように。 - チタン酸、TiO₂
酸化炎の中で。 容易に溶解して透明なガラス状になり、酸の量が少ない場合は無色であるが、酸の量が多い場合は黄色になり、冷却すると無色になる。十分に飽和すると、断続的な炎で不透明になり、さらに酸を加えると冷却時に自然に不透明になる。 容易に溶解して透明なガラス状になり、十分に飽和すると高温では黄白色になり、冷却すると無色になる。
還元炎の中で。 少量であればガラスは黄色になり、多量であれば濃い黄色または茶色になる。飽和したビーズは、断続的な炎の下では青みがかったエナメルのような外観を呈する。 酸化反応で得られたガラスは、高温では黄色になりますが、冷却すると美しい紫色になります。色が濃すぎると、不透明に見えるほど濃くなりますが、エナメルではありません。チタン酸に鉄が含まれている場合、ガラスは冷却すると茶色がかった黄色または赤色になります。スズを加えると鉄が中和され、ガラスは紫色になります。 - タンタル酸、TaO 3。
酸化炎の中で。 容易に溶解して透明で無色のガラス状になり、十分に飽和すると断続的な炎で不透明にすることができ、さらに酸を加えると冷却時に自然にエナメル質になる。 容易に溶解して透明なガラス状になり、酸を多く含む場合は温かいときは黄色だが、冷えると無色になる。
還元炎の中で。 酸化炎の場合と同様です。 酸化炎で得られたガラスは変化せず、H.ローズによれば、硫酸鉄を添加しても変化しない。 - ニオブ酸、Ni 2 O 3
酸化炎の中で。 タンタル酸と似た挙動を示すが、断続的な炎の下でガラスを不透明にするには、非常に多量の酸が必要となる。酸の量を増やすと、ガラスは温かい状態では透明で黄色だが、冷えると濁り、完全に冷えると白色になる。 大量に溶解すると、透明で無色のガラス状物質になる。
還元炎の中で。 酸化炎で得られたガラスは、冷却すると乳白色になるが、還元炎では透明になる。酸の添加量を増やすと、冷却時にくすんで青みがかった灰色になり、さらに添加量を増やすと不透明で青みがかった灰色になる。 酸の量が多すぎなければ、ガラスは変化しない。酸をさらに加えると紫色になり、さらに多く加えるとタングステン酸で生成される色に似た、美しい純青色になる。このようなガラスのビーズに硫酸鉄を加えると、血のような赤色になる。過酸化鉄を加えると、温かいときは濃い黄色になり、冷えると色が薄くなる。 - ペロピン酸、Pp 2 O 3。
酸化炎の中で。 前述のものと同様の動作をする。 大量に溶解しても無色のガラス状になる。
還元炎の中で。 冷却すると自然に不透明になるのに十分な量の酸を含むビーズは、灰色がかった色をしている。 十分な量の酸を加えると、ビーズは紫がかった茶色に変色する。この反応は木炭上で容易に起こる。硫酸鉄を加えると、ビーズは血のような赤色になる。 - アンチモンの酸化、SbO 3。
酸化炎の中で。 たとえ大量に存在しても、透明なガラスに溶解し、温かいときは黄色だが、冷えるとほぼ完全に色が消える。木炭上では、アンチモン酸はほぼ完全に除去されるため、スズはそれ以上の変化を起こさない。 温かい状態では沸騰しながら溶け、淡い黄色の液体になる。
還元炎の中で。 酸化炎で短時間処理されたビーズは、還元炎にさらされると、還元されたアンチモンによって灰色に濁ります。しかし、これはすぐに揮発し、ガラスは再び透明になります。スズを加えると、含まれる酸化物の量に応じて、ガラスは灰灰色または黒色になります。 木炭上では、飽和したガラスは最初はくすんだ色になるが、還元されたアンチモンが揮発するとすぐに透明に戻る。スズの場合、ガラスは最初は還元されたアンチモンによって灰色になるが、吹き続けることで透明度が回復する。ガラス中の酸化物がごく少量であっても、スズはこの反応を起こす。 - タングステン酸、WO 3。
酸化炎の中で。 容易に溶解して透明で無色のガラス状になる。多量に加えると、温かい状態でホウ砂を黄色に変色させ、さらに多量に加えると、断続的な炎でビーズを不透明にすることができる。さらに加えると、この反応は自然に起こる。 溶解すると透明なガラス状になり、飽和状態になると熱い状態では黄色になる。
還元炎の中で。 酸化物が少量しか存在しない場合、ガラスは変化しません。酸化物の割合が増えると、ガラスは温かいときは濃い黄色になり、冷えると黄褐色になります。この反応は、少量の酸と木炭上で起こります。酸の量が多すぎない場合、スズは濃い色を呈します。 このガラスは純粋な青色をしている。タングステン酸に鉄が含まれている場合、冷却するとチタン酸と同様に血のような赤色になる。この場合、スズを加えると青色が回復するが、鉄が多量に含まれている場合は緑色になる。 - モリブデン酸、MO 3。
酸化炎の中で。 容易に、かつ大量に溶解する。溶解量が少ない場合、ガラスは熱いときは黄色、冷えると無色になる。溶解量が多い場合は、温かいときは黄色、冷えると乳白色になり、さらに酸を加えると温かいときは黄色になる。冷却すると、色はまず淡いエナメルブルーに、次にエナメルホワイトに変化する。 溶解すると透明なガラス状になり、十分な酸が存在する場合は、温かいときは黄緑色を呈し、冷えるとほぼ無色になる。木炭の上に置くとガラスは黒くなり、冷えると美しい緑色になる。
還元炎の中で。 酸化炎で処理されたガラスは、酸の量が少なければ褐色になり、多ければ完全に不透明になる。強い炎では、モリブデン酸化物が生成され、黄色のガラス中に黒い薄片として見える。ガラスが不透明になった場合は、ピンセットで平らにする必要がある。 ガラスはボトルグリーン色になり、冷えるとクロム酸化物が生成する色に似た鮮やかな緑色に変化する。木炭に対する反応も全く同様である。スズを加えると、色はやや濃くなる。 - バナジン酸、VaO 8。
酸化炎の中で。 溶解すると透明なガラス状になり、酸の含有量が少ない場合は無色、含有量が多い場合は黄色になる。 ホウ砂と同様です。
還元炎の中で。 ガラスの黄色は、温まると茶色に変化し、冷えるとクロムグリーンに変化する。 ホウ砂と同様です。 - 酸化クロム、Cr 2 O 3。
酸化炎の中で。 鮮やかな発色が得られますが、溶解はゆっくりです。少量加えると、温かい状態ではガラスが黄色になり、冷えると黄緑色になります。多量に加えると、温かい状態では濃い赤色になり、冷えると黄色になり、最終的には黄色みを帯びた鮮やかな緑色になります。 温かい状態ではピンクがかった透明なガラス状になるが、冷えるとくすんだ緑色になり、最終的には鮮やかな緑色になる。
還元炎の中で。 少量の酸化物を加えると、ガラスは温かい時も冷たい時も美しい緑色になる。量を増やすと、より濃いエメラルドグリーンに変化する。スズは色の変化を引き起こさない。 酸化炎の場合と同様だが、色がやや濃くなる。スズはそれ以上の変化を引き起こさない。 - 亜ヒ酸、AsO 3。
酸化炎の中で。 反応なし。 反応なし。
還元炎の中で。 反応なし。 反応なし。 - テルル酸、TeO 2。
酸化炎の中で。 溶解すると透明で無色のガラス状になり、木炭で処理すると還元されたテルルの粒子によって灰色でくすんだ色になる。 ホウ砂と同様です。
還元炎の中で。 酸化炎の場合と同様です。 ホウ砂と同様です。 - 炭酸ナトリウムを用いた検査
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炭酸ナトリウムを粉砕し、水で練ってペースト状にする。検査対象物質を微粉末状にして、これに混ぜる。このペーストの少量を木炭にのせ、水分が蒸発するまで徐々に加熱する。水分が蒸発したら、ビーズが溶ける温度、または可能な限り高い温度まで加熱する。いくつかの現象が起こるので、注意深く観察する必要がある。物質がビーズと溶けるかどうか、溶ける場合は膨張するかどうか、あるいは物質が還元されるかどうか、あるいはこれらの反応がどちらも起こらず、逆に炭酸ナトリウムが木炭に沈み込み、物質が表面にそのまま残るかどうかに留意する。膨張が起こる場合は、酒石酸、モリブデン酸、ケイ酸、またはタングステン酸のいずれかが存在することを示している。ケイ酸はビーズ状に溶け、冷えると透明になる。チタン酸はビーズに溶け込むが、冷えた状態でもビーズが不透明なままなので、ケイ酸とは容易に区別できる。
ストロンチアとバリウムは木炭に溶け込みますが、石灰は溶け込みません。モリブデン酸とタングステン酸はソーダと結合し、それぞれの塩を形成します。これらの塩は木炭に吸収されます。ソーダの量が多すぎると、冷却時にビーズが不透明になる可能性が高く、少なすぎると、物質の一部が溶解せずに残ります。これらの問題は、必要に応じてソーダの量、または実験対象物質の量を調整することで同様に回避できます。
シリカとチタン酸は透明なビーズを生成する唯一の2つの物質であるため、透明なビーズが得られた場合、生徒はほぼ間違いなくシリカを使った実験をしていると結論づけるでしょう。チタン酸は希少な物質だからです。ソーダをシリカと一緒に加熱すると、最初にわずかな発泡が観察されます。これは炭酸ナトリウムの炭酸が放出され、代わりにケイ酸が入り込んでガラスを形成するためです。炭酸ナトリウムとともに。チタン酸はシリカと同じようには作用しないため、そのビーズが完全に透明ではないことで容易に区別できます。シリカが溶融したビーズがヒヤシンス色または黄色に着色されている場合、これは少量の硫黄または硫酸塩の存在に起因する可能性があり、これは硫酸ナトリウムを含む融剤によって起こることがあります。炭酸ナトリウムとともに還元炎にさらされると、次の金属は完全にまたは部分的に還元されます。すなわち、すべての貴金属の酸化物、タングステン、モリブデン、ヒ素、アンチモン、水銀、銅、テルル、亜鉛、鉛、ビスマス、スズ、カドミウム、鉄、ニッケル、およびコバルトの酸化物と酸です。水銀とヒ素は還元されるとすぐに蒸発するが、テルル、ビスマス、鉛、アンチモン、カドミウム、亜鉛は部分的にしか揮発せず、そのため木炭上に昇華する。還元しにくい金属は、炭酸ナトリウムの代わりにシュウ酸カリウムで融解する必要がある。この塩の酸の燃焼によって生成される二酸化炭素は、これらの金属の還元に非常に効果的である。炭酸ナトリウムは微量のマンガンの検出に非常に効果的である。炭酸ナトリウムに少量の硝酸カリウムを加え、マンガンを含む鉱物を混ぜ合わせ、白金箔上で融解する必要がある。融解した塊は、冷却すると美しい青色を呈する。
- グリフィンによれば、以下の鉱物はソーダと加熱するとビーズ状になるが、単独で加熱しても溶融しない:石英、アガルマトライト、ダイオプテーズ、ヒシンゲライト、シデロシロサイト、リューサイト、ルチル、パイロフィライト、ウォルコンスコアイト。
- 以下の鉱物はソーダと反応してスラグのみを生成する:アロフェン、シモフェン、ポリミグナイト、エシュチナイト、エルステッタイト、チタン鉄鉱、タンタライト、鉄酸化物、イットロタンタライト、マンガン酸化物、過酸化スズ(還元される)、水酸化アルミナ、水酸化マグネシウム、スピネル、ガーナイト、ワース石、炭酸亜鉛、ペチュラン、ジルコン、トライト、アンダルサイト、スタウロライト、ゲーレナイト、緑泥石、クロム黄土、ウワロワイト、クロム鉄鉱、炭酸塩鉱物、金属酸化物の炭酸塩、塩基性リン酸イットリア、アルミナ、石灰、過硫酸鉄、硫酸アルミナ、アルミナイト、明礬石、フッ化セリウム、イットロセライト、トパーズ、コランダム、プレオナスト、コンドロダイト。
- 以下の鉱物は少量のソーダでビーズを生成しますが、ソーダを加えすぎるとスラグを生成します:フェナカイト、ピエロスミン、オリビン、セライト、シアナイト、タルク、ガドリナイト、リチウムトルマリン。
- 以下の鉱物は、単独で溶融するとビーズを生成します。これらの鉱物のうち、ソーダと混合するとビーズを生成するのは以下の鉱物です。ゼオライト、スポジュメン、ソーダスポジュメン、ラブラドール、スキャポライト、ソーダライト(グリーンランド)、エラエオライト、原始石灰岩由来の雲母、黒タルク、アクマイト、クロキドライト、リーヴライト、クロンステッタイト、ガーネット、セリン、ヘルビン、ガドリナイト、ホウ酸、ハイドロホウサイト、ティンカル、ホウサイト、ダトライト、ボトリオライト、アクシナイト、ラピスラズリ、ユーディアライト、ピロスマライト、クリオライト。
- 以下の鉱物は少量のソーダを加えるとビーズを生成しますが、ソーダを加えすぎるとスラグを生成します:オケナイト、ペクトライト、赤色ケイ酸塩マンガン、黒色水ケイ酸塩マンガン、イドクレース、マンガンガーネット、オルサイト、パイロサイト、ソーダワライト、ソーダライト、蛍石。
- 次の鉱物はソーダとスラグを生成します: ブレビサイト、アンフォデライト、クロライト、ファールナイト、パイロープ、ソープストーン (コーンウォール)、赤色ダイクロアイト、ピラルジライト、黒カリトルマリン、ウォルフラム、ファーマコライト、スコロダイト、ヒ酸鉄、テトラフィリン、ヘテロポザイト、ウラン石、リン酸塩鉄、ストロンチウムのドクトリン、マグネシアのドクトリン、ポリハライト、ハウイン。
- ソーダによって還元される金属は、タングステン酸鉛、モリブデン酸鉛、バナジン酸鉛、クロム酸鉛、ヴォーケリナイト、コバルトブルーム、ニッケル黄土、リン酸塩銅、硫酸鉛、塩化鉛、塩化銀です。
以下の鉱物は、吹き管の炎で加熱すると、縁の部分だけが溶融する。
- ソーダでビーズを作ることができる鉱物は、滑石、海泡石、長石、曹長石、花弁石、ネフェリン、灰長石、エメラルド、ユークレース、トルコ石、ソーダ石(ベスビオ火山)などである。
- 以下の鉱物は少量のビーズを生成しますソーダに加えて、板状長石、ダイアラージュ、ハイパーステン、緑簾石、ゾイサイトなどのスラグをさらに加える。
- 次の鉱物はソーダとのみスラグを生成します: スティルプノシデライト、プロムゴム、蛇紋石、マンガンケイ酸塩 (ピエモンテ産)、花崗岩由来の雲母、ピメライト、ピナイト、青色二色石、スフェンク、カルフォライト、パイロクロア、タングステン酸塩石灰、緑色ソーダトルマリン、ラズライト、重スパー、石膏。
物質が酸化炎の中でソーダと融解したときの反応は、学生にとって役立つかもしれない。そこで、いくつか例を挙げる。シリカは透明なガラスを作る。
テルル酸化物とテルル酸は、熱いときは透明なビーズ状になるが、冷えると白色になる。
チタン酸は加熱すると黄色い粒状になる。
酸化クロムも、加熱すると透明な黄色のガラスになるが、冷えると不透明になる。
モリブデン酸は加熱すると透明なビーズ状になるが、冷却すると濁って白色になる。
アンチモンの酸化物と酸は、熱い状態では透明で無色のビーズ状になり、冷えると白色になる。
バナジン酸は木炭に吸収されるが、還元されるわけではない。
タングステン酸は、熱い状態では濃い黄色の透明なビーズ状になるが、冷えると不透明で黄色になる。
酸化マンガンは、ソーダビーズに特徴的な美しい緑色を与える。これはごく少量の場合に当てはまる。この反応は白金箔上で最もよく観察できる。
酸化コバルトは、熱い状態ではビーズに赤色を与え、冷えると灰色になる。
酸化銅は、加熱すると透明な緑色の粒状物質となる。
酸化鉛は、熱い状態では透明で無色の粒状になるが、冷えると汚れた黄色になり、不透明になる。
以下の金属は、還元炎の中で木炭上のソーダと融解すると、揮発性酸化物を生成し、分析対象物の周囲に析出物を残す。すなわち、ビスマス、亜鉛、鉛、カドミウム、アンチモン、セレン、テルル、およびヒ素である。
ビスマスは還元炎の下で、もろく砕けやすい微細な金属粒子を生成する。析出物は高温時は肉色またはオレンジ色であるが、冷却されるにつれて色が薄くなる。昇華物はどちらの炎によっても木炭の周囲を移動するが、最終的には消散する。アンチモンとテルルは消散時に炎に色を付けるが、ビスマスは色を付けないため、これらと区別することができる。
亜鉛は分析対象物の周囲に析出物を形成し、これは加熱中は黄色ですが、冷えると白色に変化します。還元炎はこの析出物を消散させますが、酸化による析出物は消散しません。すべての亜鉛鉱物は分析対象物の周囲に酸化析出物を形成し、これはコバルト溶液で湿らせて加熱すると緑色に変化します。
鉛は非常に容易に還元され、微粒子状になるため、ハンマーで叩くと平らになることで容易に識別できます。これはビスマスとは異なります。鉛は分析対象物の周囲に、色や独特の付着様式においてビスマスに似た析出物を残します。
カドミウムは分析試料の周囲に鈍い赤みがかった析出物を形成する。どちらの炎も昇華物を最も速やかに消散させる。
アンチモンは容易に還元される。同時にかなりの量の蒸気を発生し、分析対象物の周囲に析出物を形成する。この析出物は、どちらの炎によっても木炭上で移動させることができる。ただし、還元炎ではアンチモン特有の淡い青色が生じる。
セレンは木炭上に灰色の金属光沢を持つ昇華物として析出するが、時には紫色や青色に見えることもある。この析出物に還元炎を当てると、青色の光とともに消散する。
テルルは白色の昇華物として木炭上に析出し、縁の部分はオレンジ色や赤色に変化することがある。酸化炎は析出物を木炭上に押し上げ、還元炎はそれを緑色に変色させて消散させる。
ヒ素は急速に蒸発するが、周囲には沈着する。分析液には、亜ヒ酸の白い結晶が析出する。この析出物は分析液からある程度離れた場所にまで広がり、容易に揮発する。還元炎を当てると、特徴的なネギ色を呈する。
以下の金属、またはその化合物は、還元炎の中で木炭上のソーダと融解すると還元される。これらは金属粒子に還元されるが、析出物は生じない。すなわち、ニッケル、コバルト、鉄、スズ、銅、金、銀、プラチナ、タングステン、モリブデンである。
鉄、ニッケル、コバルトの粒子は磁石に引き寄せられるということを覚えておくべきである。
以下の物質はソーダ中で融解も還元もされない。すなわち、アルミナ、マグネシア、石灰、バリウム、ストロンチウム、ウラン酸化物、セリウム酸化物、ジルコニア、タンタル酸、トリナ、グルシナ、イットリアである。アルカリ金属も木炭に沈むため、融解も還元もされない。土類金属の炭酸塩、ストロンチウム、バリウムは融解する。
パートIII
特殊反応、または吹き矢を受ける前の物質の挙動。
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分析化学とは、物質の未知の構成要素を、特定の操作によって、物理的および化学的性質によって認識できる新たな組み合わせに変換する技術と定義できる。
したがって、これらの操作を実行するための特殊な条件を認識することが不可欠であるだけでなく、得られる生成物の形態や組み合わせ、および分析条件を変更することによって生じる可能性のあるあらゆる変化について熟知することが絶対に必要である。
まず、吹き管の前での単純な物質の挙動について説明します。学生は、各反応を繰り返してこの部分を徹底的に学習し、結果として生じる化合物の色、形、および一般的な物理的性質についての知識を習得する必要があります。おそらく、この部分で推奨されている反応を徹底的に練習することほど、生徒の進歩に容易に貢献するものはありません。なぜなら、学生が一度、特有の外観を識別する実践的な目を身につければ、吹き管の炎の強い熱によって生じる分解を経た物質の性質と、これらの変化に伴う反応を理解できれば、彼は研究において大きく進歩したことになるだろうし、残りのことは比較的容易になるだろう。
A. 金属酸化物
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グループ1.—アルカリ:カリウム、ソーダ、アンモニア、リチウム。
アルカリ金属は、純粋な状態、または炭酸塩状態では、赤色のリトマス紙を青色に変えます。アルカリ金属の硫化物も同様です。強酸と反応して生成されるアルカリ金属の中性塩はリトマス紙を変化させませんが、弱酸と反応して生成される塩は赤色のリトマス紙を青色に変えます。例えば、アルカリ金属とホウ酸の塩などが挙げられます。ホウ砂、ソーダ、または微塩と融解すると、透明なビーズ状になります。アルカリ金属とその塩は、低い赤熱で融解します。アルカリ金属は、吹き管で加熱する前に金属状態に還元することはできません。アルカリ金属アンモニアを除いて、赤熱状態では揮発しませんが、白熱状態では揮発します。
(a)カリウム(KO)—遊離した状態では存在せず、無機酸や有機酸と結合した状態で、動物界、植物界、鉱物界のいずれにも存在します。純粋な状態、すなわち無水状態、または炭酸塩状態のカリウムは水分を吸収して流動性を持ち、潮解性と呼ばれます。カリウム、またはその融解しやすい塩(リン酸塩またはホウ酸塩を除く)を白金線に置き、青い炎の先端まで加熱すると、還元と再酸化の結果として、外部の炎に紫色が伝わります。この色はすべてのカリウム化合物に共通する特徴ですが、このアルカリのリン酸塩またはホウ酸塩ではほとんど見えません。ごく少量のソーダ(1/300)を混ぜると、カリウムによってもたらされる色は消え、炎はソーダ特有の黄色になります。リチウムが存在すると、カリウムの紫色は赤色に変わります。ケイ酸塩炭酸カリウムがかなり高い割合で存在しなければ、炎の紫色で検出することはできず、また、それらの鉱物は縁の部分で容易に溶ける性質を持っていなければならない。このような場合、少量のソーダが存在すると、炭酸カリウムの反応は完全に隠されてしまう。
粉末状のカリウム化合物にアルコールを注ぎ、火をつけると、特にガラス棒でかき混ぜた場合やアルコールが完全に消費された場合、外側の炎は紫色に見える。この場合、リチウム中にソーダが存在すると、ソーダ特有の色によってカリウムの色が隠される。
カリウム塩は木炭上で融解すると吸収されます。カリウムの硫黄、臭素、塩素、ヨウ素化合物は、融解した物質が置かれた場所の周囲の木炭上に、白色で揮発しやすい昇華物を生成します。この白色昇華物は、物質が融解して木炭内に吸収されたときにのみ現れ、還元炎にさらされるとすぐに見えなくなります。一方、外部の炎は紫色に染まります。例えば、硫酸カリウムは、燃えている木炭によって硫化物に還元されます。この硫化物はやや揮発性がありますが、酸化炎を通すと再び酸化されて硫酸塩になります。この硫酸塩は揮発性が低いため、木炭上で昇華しますが、再び還元炎にさらすと還元されて運ばれ、酸化炎を通すことで再び酸化されます。
カリウムとその化合物は、ソーダ、ホウ砂、または微炭酸塩と反応して、高温でも低温でも無色のビーズを形成します。ただし、アルカリに付随する酸自体が色を呈する場合は除きます。ホウ砂を純粋なホウ酸と融解し、十分な量の酸化ニッケルを加えると、冷却後にビーズが褐色になります。次に、このようにして生成されたビーズを、カリウムを含むと疑われる物質と融解させ、酸化炎にかけると、褐色が青色に変化します。他のアルカリの存在はこの反応を妨げません。吹き管の炎ではカリウム化合物を確実に検出することはできないため、確認のためには、湿式法を用いるべきである。
分析目的の場合、ケイ酸カリウムは湿式法で以下のように調製する必要があります。微粉末状の物質1部と、炭酸ナトリウム(カリウムを含まないもの)2部、ホウ砂1部を混合します。この混合物を酸化炎で木炭上で溶融し、透明なビーズ状にします。これを再びピンセットで酸化炎にさらし、付着した木炭粒子を焼き切ります。次に、粉砕して塩酸に溶解し、シリカを分離します。蒸発乾固させ、残渣を少量のアルコールを加えた水に溶解し、ろ液を塩化白金でカリウムの有無を試験します。
(b)ソーダ(NaO)—これは最も豊富な物質の1つですが、単体で存在することはまれで、塩素または他のあまり存在しない化合物と結合しています。ソーダ、その水和物、および塩は、一般的にそれぞれのカリウム化合物と同じ性質を示しますが、ソーダの塩には主に結晶水が含まれており、空気に触れると塩から結晶水が分離し、塩は発泡します。
白金線上のソーダまたはその化合物を青い炎にさらすと、赤みがかった黄色が外部の炎に伝わり、炎は長く鮮やかな流れとなって、著しく増大する。炭酸カリウムの存在は、このソーダの反応を妨げない。炭酸カリウムの量が多すぎると、物質に近い炎は紫色になるが、炎の縁はソーダ特有の色を示す。二酸化リチウムが存在すると、黄色は赤みを帯びた色に変化する。
粉末状の炭酸ナトリウム化合物にアルコールを注ぎ、火をつけると、炎は赤みがかった黄色を呈する。特に、アルコールをガラス棒でかき混ぜた場合や、アルコールがほぼ消費された場合は、その傾向が顕著である。
木炭に溶着すると、ソーダ化合物は石炭に吸収される。ソーダの硫化物、塩化物、ヨウ化物、臭化物は、物質が溶けている場所の周囲に白い昇華物を生成する。昇華は起こるが、カリウム化合物の昇華ほど多くはなく、還元炎に触れると消え、外部の炎に黄色を呈する。化合物中のソーダの存在も同様に、湿式反応によって制限されなければならない。
(c)アンモニア(NH₄O ) —溶融状態では、通常の温度において、アンモニアは刺激臭のある気体であり、リトマス紙上で炭酸カリウムや炭酸ナトリウムと同様の反応を示す。アンモニウムは、他の物質との反応性から、化学者によって金属とみなされている。単離されたことはないが、その存在は現在、すべての化学者によって一般的に認められている。アンモニウム塩は揮発性であり、その多くは分解せずに昇華する。
アンモニア塩を青炎の先端で加熱すると、気化する直前に外側の炎に微かな緑色を呈する。しかし、この色はほとんど見えず、特徴的なものではない。アンモニア塩を炭酸ナトリウムと混合し、片端を閉じたガラス管内で加熱すると、炭酸アンモニウムが昇華する。この炭酸アンモニウムは、鹿角のアルコールのような強い臭いで容易に識別できる。
この昇華物質は、赤いリトマス紙を青色に変えます。これは、リトマス紙を湿らせてから、その端を試験管に差し込むことで簡単にできます。希塩酸で湿らせたガラス棒を試験管の口にかざすと、白い蒸気が瞬時に目に見えるようになります(塩化アンモニウム)。
(d)二酸化リチウム(LiO)—純粋な二酸化リチウムは白色の結晶で、水に溶けにくく、吸湿性もありません。赤色リトマス紙を青色に変え、低い赤熱で融解します。二酸化リチウムまたはその塩を青色の炎にさらすと、二酸化リチウムの還元、昇華、再酸化の結果として、外部の酸化炎に赤色を与えます。炭酸カリウムが混ざるとこの炎に赤紫色を与え、炭酸ナトリウムが存在すると黄赤色またはオレンジ色を与えます。しかし、ソーダの割合が多すぎると、その濃い黄色がリチウムの赤色を覆い隠してしまう。後者の場合、試験対象物質は酸化炎で不完全に溶融させた後、ワックスまたは獣脂に浸す必要がある。これを還元炎にさらすと、かなりの量のソーダが存在していても、リチウムによって外部の炎に与えられた赤色が見えるようになる。リン酸リチウムでは、リン酸自体が炎に青緑色を与える性質を持つという特別な現象が現れる。リン酸がリチウムと結合しても、リン酸は依然としてその特徴的な色を示し、リチウムも同様に独特の色合いを示す。すると、炎の中心に緑色の炎が見え、その周囲をリチウムの赤色が取り囲んでいるのが見える。
リチウムを少量しか含まないケイ酸塩は、炎の中でわずかに色を帯びるか、あるいは全く色を帯びないことが多い。ケイ酸塩1部に対し、蛍石1部と硫酸水素カリウム1.5部からなる混合物2部を混ぜ合わせる。この混合物を水で湿らせて付着させ、還元炎で白金線上に溶かす。すると酸化炎がリチウムの赤色を呈する。
リチウムホウ酸塩は、最初は緑色を呈しますが、すぐにリチウム特有の赤色に変化します。リチウムまたはその化合物にアルコールを注ぎ、火をつけると、特にガラス棒でかき混ぜたり、アルコールがほぼ消費されたりすると、濃い赤色で燃焼します。この色の変化は、前述の吹き矢に伝わる変化と同様です。
リチウム塩は、木炭上で溶融すると木炭に吸収される。リチウムの硫化物、臭化物、ヨウ化物、塩化物は、木炭上で灰白色の昇華物を生成するが、カリウムやナトリウムの対応する化合物ほど多量ではない。この昇華物は還元炎に触れると消失するが、酸化炎に触れるとリチウム特有の色を示す。
第二グループ ― アルカリ土類金属、重晶石、ストロンチア、石灰、マグネシア。
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純粋なアルカリ土類金属は腐食性があり、赤色リトマス紙を青色に変え、水にほぼ溶ける。その硫化物も水に溶ける。アルカリ土類金属の炭酸塩とリン酸塩は水に溶けない。炭酸塩を燃焼させると、炭酸が放出され、アルカリ土類金属は腐食性の状態のまま残る。アルカリ土類金属は揮発性ではなく、その有機塩は燃焼によって炭酸塩に変化する。
(a)バリウム(BaO)—このアルカリ土類金属は自然界では単体では存在せず、酸、特に炭酸や硫酸と結合して存在します。純粋なバリウムは灰白色で、土のような外観を呈し、容易に粉末化できます。少量の水を加えると、水和して加熱され、乾燥した白色粉末になります。さらに水を加えると、結晶塊である水和バリウムを形成し、これは熱水に完全に溶解します。純粋なバリウムは融解しません。水和物は赤熱で融解しますが、水和水は失われません。苛性バリウムを炎に長時間さらすと、燃焼によって生じた水を吸収して水和物となり、融解します。ほとんどの酸と形成されるバリウム塩は水に不溶です。例えば、硫酸、炭酸、ヒ素、リン酸、ホウ酸との塩類などが挙げられる。水に溶けるバリウム塩類は、塩化物を除いて、加熱によって分解する。
炭酸バリウムは赤熱すると炭酸を失い、腐食性を示し、赤色リトマス紙を青色に変色させる。
白金線、または白金トングで挟んだバライタまたはその化合物片を青い炎の先端に当てると、淡いリンゴ緑色が外部の炎に伝わります。この色は最初は非常に淡いですが、すぐに濃くなります。この色は最もよく見えます少量の物質を扱う場合、塩化バリウムは最も濃い色を呈する。炭酸バリウムや硫酸バリウムを用いると、この色はそれほど濃くならない。ストロンチウム、石灰、マグネシアが存在しても、それらが著しく優勢でない限り、バリウムの反応は抑制されない。
バライタまたはその塩にアルコールを注ぎ、火をつけると、炎に微かな緑色が移るが、この色は塩の特性とはみなすべきではない。
バライタとその化合物は、白金箔上で炭酸ナトリウムと融解すると、透明なビーズ状になる。木炭上でソーダと融解すると、吸収される。硫酸塩は最初に透明なビーズ状に融解し、すぐに広がり、煮沸中に吸収されて肝臓状の塊に変化する。この塊を取り出し、磨かれた銀片の上に置き、少量の水で湿らせると、水で洗い流した後に硫化銀の黒い斑点が残る。
ホウ砂は、酸化炎でも還元炎でも、シューという音を立ててバライトとその化合物を溶解します。透明なビーズが形成され、ある程度の飽和度になると、冷えているときは透明ですが、過剰に添加すると乳白色になり、断続的に加熱したり、酸化炎と還元炎が頻繁に切り替わる揺動炎で加熱したりすると、オパールやエナメルのような外観になります。バライトとその化合物は、微量塩とも同様の反応を起こします。
バライタとその化合物は、酸化炎で点火されると融解します。硝酸コバルト溶液で湿らせ、酸化炎で加熱すると、使用量に応じてレンガ色から茶色までの色のビーズが現れます。この色は冷えると消え、ビーズはしばらく空気にさらされると淡い灰色の粉末になります。再び加熱しても、融解するまで色は現れません。炭酸ナトリウムを白金線上で、三酸化マンガンを加えて緑色のビーズが生成されるほど融解すると、このビーズを十分な量のバライタまたはその化合物と融解させ、冷却すると、青緑色または淡い青色になります。
(b)ストロンチウム(SrO)—ストロンチウムとその化合物は、バリウムのそれぞれの化合物と類似しています。ストロンチウム水和物は、水への溶解度が低いことを除けば、バリウム水和物と同じ性質を持っています。炭酸ストロンチウムは、赤熱でわずかに溶融し、膨張してカリフラワーのように泡立ちます。これは、吹き管の炎の中で強烈で鮮やかな光を発し、赤色リトマス紙上でアルカリ性反応を起こします。硫酸ストロンチウムは、酸化炎の中で白金箔上または木炭上で乳白色の球状になります。これは木炭上で溶融し、広がり、硫化物に還元され、木炭に吸収されます。これで、同じ条件下でバリウム硫酸塩が研磨銀上で起こすのと同じ反応を起こします。ストロンチウムとその化合物を白金線に載せるか、白金製のトングで破片状にして青い炎の先端まで加熱すると、外側の炎は鮮やかな深紅色に輝きます。最も濃い赤色は塩化ストロンチウムによって生成され、特に加熱開始直後に顕著です。塩が溶融すると、炎の中で赤色は見えなくなり、塩化リチウムと区別されます。炭酸ストロンチウムは膨張して鮮やかな白色の光を発し、外側の炎は淡い紫がかった赤色になります。硫酸ストロンチウムによって生成される色はそれほど鮮やかではありません。バリウムが存在するとストロンチウムの反応が阻害され、炎はバリウムの淡い緑色になります。
粉末状のストロンチウムにアルコールを注ぎ、火をつけると、炎は紫色または濃い深紅色に見える。特に、液体をガラス棒でかき混ぜた場合や、アルコールがほぼ消費されたときには、その色が顕著になる。
ストロンチウムの不溶性塩は、あまり強い色を呈しません。バライトは、過剰に存在しない限り、ストロンチウムの可溶性塩の反応を妨げません。バライトが存在する場合、ストロンチウムは、次の方法で検出できます。検査対象物質の一部を、瑪瑙乳鉢ですりつぶして、純粋な黒鉛と水と混ぜ合わせます。混合物を木炭の上に置き、しばらく放置します。還元炎。物質は塩酸に溶解すると、硫化バリウムと硫化ストロンチウムに還元されます。溶液を蒸発乾固させ、少量の水に再溶解し、80パーセントのアルコールが得られるまで十分な量のアルコールを加えます。このアルコールに火をつけ、ストロンチウムが存在する場合は、炎が赤みを帯びます。この色は、綿にこのアルコールを染み込ませて火をつけると、よりはっきりと確認できます。
ストロンチウムまたはその化合物を、バリウムの項で説明したように、炭酸ナトリウムと三酸化マンガンの緑色のビーズと融解させると、茶色、茶緑色、または濃い灰色のビーズが生成される。炭酸ナトリウムは純粋なストロンチウムを溶解しない。炭酸ストロンチウムと硫酸ストロンチウムは、白金箔上でソーダと融解してビーズとなり、冷えているときは乳白色であるが、木炭上で融解させると吸収される。ストロンチウムまたはその化合物は、ホウ砂または微量塩とバリウムと同じ反応を起こす。硝酸コバルトで湿らせて酸化炎で点火すると、黒色または灰色の融解しない塊が生成される。
(c.)石灰、酸化カルシウム(CaO) —石灰は自然界では単体では存在せず、主に炭酸と硫酸と結合した形で存在する。リン酸塩は主に骨中に存在する。石灰の水和物と塩は、その性質において、前述の2つのアルカリ土類金属と類似している。純粋な状態の酸化カルシウムは白色で、少量の水をかけると水和し、高温を生じ、白色の粉末になる。これは水和物であり、体積が大幅に増加している。石灰の水和物は、水酸化バリウムやストロンチアの水和物よりも水への溶解度がはるかに低く、冷水よりも温水への溶解度が低い。石灰、その水和物、および硫化カルシウムは、赤色リトマス紙上で強いアルカリ反応を示す。石灰とその水和物は融解しないが、強い赤色熱を加えると、水和物が水分を失う際に非常に強烈で鮮やかな白色光を発する。炭酸カルシウムも融解しないが、赤熱すると炭酸が放出され、残留物は腐食性になる。より白く見え、より強い光を発する。硫酸カルシウムは溶けにくく、冷えているときはエナメル質の塊のように見える。木炭で加熱すると還元炎で溶融し、硫化物に還元される。これは強い肝臓臭があり、赤色リトマス紙に対してアルカリ性反応を示す。石灰またはその化合物を白金線の上、あるいは白金のトングに挟んだ小さな破片の状態で青炎の先端にさらすと、リチウムやストロンチウムに似た紫色が外部の炎に伝わるが、この色はストロンチウムによって生じる色ほど強くなく、わずかに黄色がかった色に見える。この色は塩化カルシウムで最も強く、炭酸カルシウムは最初は黄色を呈し、炭酸が排出されると赤色になる。硫酸カルシウムも同じ色を呈するが、それほど強くはない。石灰のケイ酸塩の中で赤色を呈するのは、テーブルスパー(3CaO、2SiO₃)のみである。蛍石(CaFl)は純粋な石灰と同じくらい鮮やかな赤色を呈し、溶融してビーズ状になる。リン酸塩とホウ酸塩の石灰は、それぞれの酸に特有の緑色の炎を呈する。バリウムが存在すると、炎に緑色が現れる。ソーダが存在すると、外側の炎は黄色のみを呈する。
石灰またはその化合物にアルコールを注ぎ、火をつけると、炎に赤色が移ります。バリウムまたはソーダが存在すると、この反応は阻害されます。石灰とその化合物は、炭酸ナトリウムとの融解ではほとんど溶解しません。木炭上でこの融解を行うと、炭酸ナトリウムが吸収され、石灰は木炭上に半球状の不溶性塊として残ります。これが石灰とバリウムおよびストロンチアを区別する特徴であり、前者を後者から分離する良い方法です。石灰とその化合物は、酸化炎および還元炎の中でホウ砂と融解して透明なビーズを形成します。このビーズは冷えているときは透明なままですが、過剰に添加したり、断続的に加熱したりすると、冷えているときに結晶状で不均一なビーズが現れ、同じ条件下で生成されるバリウムまたはストロンチアのビーズほど乳白色ではありません。石灰の炭酸塩は溶解します。独特のシューという音とともに。微視的な塩は大量の石灰を溶かして透明なビーズを作り、冷えると乳白色になります。ビーズに石灰を過剰に添加した場合、少量の過剰添加、または断続的な炎によって、冷えたビーズの中に針状の微細な結晶が見られます。石灰とその化合物は、硝酸コバルトと燃焼すると、黒色または灰黒色の不溶性の塊を形成します。
(d.)酸化マグネシウム(MgO)—酸化マグネシウムは自然界ではいくつかの鉱物として存在します。炭酸、硫酸、リン酸、ケイ酸などと結合した状態でかなりの量存在します。酸化マグネシウムとその水和物は白色で非常に体積が大きく、熱水や冷水にはほとんど溶けず、湿らせた赤色リトマス紙を元の青色に戻します。酸化マグネシウムとその水和物は融解しませんが、後者は加熱すると水を失います。炭酸マグネシウムは融解せず、赤熱すると炭酸を失い、わずかに収縮します。このとき、赤色リトマス紙に対してアルカリ反応を示します。硫酸マグネシウムは、赤熱すると水と硫酸を失い、完全に融解せず、アルカリ反応を示します。人工のアストラカニット(NaO、SO 3 + MgO、SO 3 + 4HO)は容易に融解します。木炭上で融解させると、硫酸ナトリウムの大部分が吸収され、融解しない塊が残る。
酸化マグネシウムとその化合物は、青い炎の先端で加熱しても、外部の炎に色を生じない。ほとんどの酸化マグネシウム鉱物は、片端を閉じたガラス管内で加熱すると、少量の水を生成する。
酸化マグネシウムは、純粋な状態でも水和物としても、ソーダとは融解しません。その化合物の中には、ソーダと融解せず、わずかに膨張するものもあれば、ソーダと融解してやや不透明な塊になるものもあります。ごく一部の化合物(例えば、酸化マグネシウムホウ酸塩)は、ソーダと融解すると透明なビーズ状になりますが、酸化マグネシウムで飽和した状態で冷却するとやや濁り、大きな結晶面を形成します。
酸化マグネシウムとその化合物は、石灰のものと似たホウ砂と微結晶塩のビーズを生成する。酸化炎で酸化マグネシウムまたはその化合物を非常に強く燃焼させることにより、硝酸コバルトで湿らせ、酸化炎で再点火すると、吹き続けることで淡い肌色を呈し、冷えるとよりはっきりと見える。マグネシア化合物は完全に白色で、着色物質が一切含まれていないことが不可欠である。そうでなければ、前述の色を識別することはできない。一般的に、吹き竿の前でのマグネシアの反応だけでは不十分であり、湿式試薬を用いてその存在または不在を確認する必要がある。
第三グループ ― 土類元素、アルミナ、グルシナ、イットリア、トリニウム、ジルコニア。
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このグループの物質は、純粋な状態でも水和状態でも水に不溶性であること、リトマス紙上でアルカリ反応を示さず、炭酸と塩を形成しないことで、前述の物質と区別されます。これらの土類元素は揮発性がなく、純粋な状態では融解しません。吹き管で加熱しても金属状態に還元することはできません。有機塩は加熱によって分解されますが、土類元素は有機酸から分離され、木炭と混ざった状態で純粋な状態で残ります。中性塩のほとんどは水に不溶性ですが、可溶性の中性塩は青色リトマス紙を赤色に変え、加熱すると酸を失います。
(a)アルミナ(Al₂O₃ ) —この土は最も一般的な鉱物の1つです。サファイアなどの多くの鉱物中に自然界に単体で存在したり、硫酸、リン酸、フッ素、そして主にケイ酸塩と結合して存在したりします。純粋なアルミナは白色の結晶性粉末、または水和物を乾燥させて塩から化学的に分離して作られた黄白色の非晶質粉末です。アルミナは火で全く変化しませんが、水和物は低い赤熱で水分を失います。アルミナの中性塩は、ほとんどの酸と反応して水に不溶です。水に溶ける塩はリトマス紙上で酸性反応を起こし、青色を赤色に変えます。
硫酸アルミナは、片端を閉じたガラス管内で加熱すると水分を放出します。燃焼により亜硫酸(SO₂ )が発生し、その臭いや、湿らせた青色リトマス紙の小片を管の開口部に近づけた際の酸性反応によって確認できます。管内には融解しない残留物が残ります。
アルミナ化合物の大部分は加熱すると水を放出する。また、リン酸塩やケイ酸塩などごく一部を除いて、そのほとんどは融解しない。
純粋なアルミナは炭酸ナトリウムとは融解しません。硫酸塩は、炭酸ナトリウムとともに木炭に接触させ、還元炎にさらすと、肝臓のような残留物を残します。リン酸塩は少量の炭酸ナトリウムとシューという音を立てて半透明の塊に溶けますが、炭酸ナトリウムを加えても融解せず、硬い塊しか残りません。ケイ酸アルミナも同様です。フッ化アルミニウムは炭酸ナトリウムと融解して透明なビーズ状になり、冷却すると広がり、乳白色になります。ホウ砂は酸化炎と還元炎の中でアルミナ化合物をゆっくりと溶解して透明なビーズ状にし、冷えても、揺動する炎で断続的に加熱しても透明です。アルミナが過剰に存在すると、ビーズは加熱時も冷却時も濁ります。アルミナ化合物を粉末状で過剰に加えると、ビーズは冷却時に結晶状になり、再び非常に溶けにくくなります。
アルミナとその化合物は、微量塩にゆっくりと溶解し、炎の中でも、また高温でも低温でも透明な粒状になる。アルミナを過剰に加えると、未溶解部分は半透明に見える。アルミナは硫酸水素カリウムと融解し、水に溶ける塊になる。粉末状のアルミナ化合物を酸化炎で強く燃焼させ、硝酸コバルトで湿らせて再び酸化炎で燃焼させると、融解しない塊が残る。この塊は冷却すると濃い青色になる。着色金属酸化物が多量に存在すると、この反応は変化したり、抑制されたりする。アルカリ金属のケイ酸塩は、硝酸コバルトと非常に強い熱、または継続的な加熱で淡い青色を呈する。青色。アルミナによって生じる青色は、日光の下でのみはっきりと見え、ろうそくの光の下ではくすんだ紫色に見える。
(b)グルシナ(G 2 O 3)—グルシナは、シリカやアルミナと結合したごく少数の希少鉱物にのみ存在します。純粋な状態では白色で不溶性であり、その性質は一般的にアルミナの性質と似ています。その化合物のほとんどは融解せず、蒸留によって水を生成します。炭酸ナトリウムはグルシナを加熱しても溶解しません。グルシナのケイ酸塩は炭酸ナトリウムと融解して無色の球状になります。ホウ砂と微量塩はグルシナとその化合物を無色のビーズに溶解し、グルシナを過剰に添加するか、断続的な炎で加熱すると、冷却後に濁った、または乳白色になります。グルシナは硝酸コバルトと加熱すると、黒色または濃灰色の融解しない塊を生成します。
(c)イットリア(YO)はごく少数の希少鉱物にのみ存在し、通常はテルビウムやエルビウムと共存します。吹き管を用いた反応は前述のものと似ていますが、化合物中のイットリアを検出するには湿式分析法を用いる必要があります。
(d)ジルコニア(Zr 2 O 3)—この物質は外観がアルミナに似ていますが、ごく少数の希少鉱物にしか存在しません。純粋な状態では融解せず、赤熱すると非常に明るく鮮やかな白色光を発するため、目が耐えられないほどです。吹き管でのその他の反応はグルシナに似ています。微量塩はグルシナほどジルコニアを溶解せず、濁ったビーズを生じやすいです。ジルコニアは硝酸コバルトと反応して点火すると、融解しない黒色の塊を生じます。化合物中のジルコニアを識別するには、流体分析に頼る必要があります。
(e.)トリナ(ThO)—これは希少鉱物の中でも最も希少な鉱物である。純粋な状態では白色で融解せず、炭酸ナトリウムでも溶けない。ホウ砂はトリナをゆっくりと溶解させ、無色透明のビーズ状にする。このビーズは断続的な炎で加熱してもその状態を保つ。トリナを過剰に添加すると、冷却時に乳白色を呈する。ミクロコスモス塩はトリナを非常にゆっくりと溶解する。硝酸コバルトで加熱すると、トリナは融解しない黒色の塊に変化する。
クラスII。
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4番目のグループ。セリウム、ランタン、ジジム、コロンビウム、ニオブ、ペロピウム、チタン、ウラン、バナジウム、クロム、マンガン。
このグループの物質は、加熱によっても、試薬と融解させても、金属状態に還元することはできない。ホウ砂や微結晶塩と融解させると、着色したビーズが得られるが、前のグループの物質は無色のビーズしか得られない。
(a)セリウム(Ce)—この金属は、いくつかの希少鉱物中に酸化状態で存在し、ランタンやジジミウムと共生し、フッ素、リン酸、炭酸、シリカなどと結合している。人工的に還元すると、灰色の金属粉末を形成する。
(a)酸化セリウム(CeO)—純粋な状態では水和物として存在し、白色である。空気と接触するとすぐに酸化して黄色になる。酸化炎で加熱すると、三酸化セリウムに変化し、淡いレンガ色になる。酸化炎では、ホウ砂によって溶解して透明なビーズになる。このビーズは熱いときはオレンジ色または赤色に見えるが、冷えると黄色になる。金属が過剰に含まれている場合、または揺動する炎で加熱すると、ビーズは冷えているときと同じようにエナメル状に見える。還元炎では、ホウ砂によって溶解して透明な黄色のビーズになる。このビーズは冷えているときは無色である。ビーズ中に金属が多すぎると、冷えるとエナメル状に見える。
微量塩は酸化炎で溶解し、濃い黄色またはオレンジ色の透明なビーズになるが、冷えると色が失われる。還元炎ではビーズは無色である。高温でも低温でも、ビーズは無色透明のままです。金属が高度に飽和していても、低温では無色のままです。還元炎の中で炭酸ナトリウムと木炭を溶融させると、炭酸ナトリウムは木炭に吸収され、金属の第一酸化物は淡灰色の粉末として残ります。
(B.)セリウムのセスキ酸化物(Ce 2 O 3)—この酸化物は、純粋な状態では赤い粉末です。塩酸で加熱すると塩素ガスが発生し、溶解してプロト酸化物の塩になります。酸化炎や還元炎の影響を受けません。ホウ砂や微塩と融解すると、プロト酸化物と同様の反応を示します。ソーダと木炭上で融解しません。還元炎では、プロト酸化物に還元され、淡灰色のまま残りますが、ソーダは木炭に吸収されます。
(b)ランタン(La)—この金属は常にセリウムと共存する。金属状態では暗灰色の粉末であり、圧縮すると金属光沢を帯びる。
酸化ランタン(LaO)は白色で、その塩は無色である。木炭で加熱しても、酸化炎でも還元炎でも変化しない。ホウ砂と反応させ、酸化炎または還元炎で加熱すると、透明で無色のビーズ状になる。このビーズは飽和状態になると、加熱時には黄色を呈するが、冷えると曇ったり、エナメル質になったりする。微炭酸塩と反応させた場合も同様の挙動を示す。炭酸ナトリウムとは融解しないが、炭酸ナトリウムは木炭に吸収され、酸化物は灰色のまま残る。
(c.)ジジミウム(D)—この金属は前述の金属との組み合わせでのみ存在するため、前述の金属と同様に希少な金属です。
ジジミウム酸化物(DO)—この酸化物は褐色ですが、その塩は赤紫色またはアメジスト色を呈します。この酸化物は酸化炎では融解せず、還元炎では褐色を失って灰色に変化します。酸化炎中でホウ砂と反応させると、透明な暗赤色または紫色のビーズ状に融解し、酸化物で飽和させた場合や、揺動炎で加熱した場合も透明度を保ちます。
微量塩との反応は、ホウ砂との反応と同じである。
炭酸ナトリウムと木炭を反応させても溶けず、酸化物は灰色のまま残り、炭酸ナトリウムは木炭に吸収される。
(d)コロンビウム(タンタル—Ta)—この希少金属は、タンタル石、イットロタンタル石などの鉱物中にコロンビン酸としてごく少量産出します。金属状態では黒色の粉末状で、圧縮すると金属光沢を呈します。空気中で加熱するとコロンビン酸に酸化され、フッ化水素酸にのみ溶解し、水素を生じます。炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムとの融解によって酸化されます。
クーロン酸(Ta₂O₃ )は白色の粉末で、融解しません。酸化または還元の炎で加熱すると、熱い間は淡黄色を呈しますが、冷えると無色になります。ホウ砂と混合して酸化または還元の炎で加熱すると、透明なビーズ状に融解し、ある程度の飽和度に達すると、熱い間は黄色を呈しますが、冷えると無色になります。過剰に添加した場合、または断続的な炎で加熱した場合、冷えるとエナメルのような白色になります。
微炭酸塩はどちらの炎でも容易に溶けて透明な粒状になり、相当量のコロンビン酸が存在する場合は、熱いときは黄色に見えますが、冷えると無色になり、断続的な炎を当てても曇りません。
炭酸ナトリウムと反応して発泡し、粒状になって木炭の上に広がる。さらに炭酸ナトリウムを加えると、木炭に吸収される。
硝酸コバルト溶液で湿らせ、吹き込みを続けながら酸化炎にさらすと、融解しない塊が得られる。熱いときは淡い灰色を呈するが、冷えると淡い赤色になり、同じ条件下でマグネシアが示す色に似ている。しかし、アルカリが混ざると、縁の部分で融解が起こり、冷えると青黒色の塊が得られる。
(e.)ニオブ(Ni)—この金属はコロンバイト(タンタライト)中にニオブ酸として産出する。ニオブ酸は性質がコロンビン酸と類似している。白色で融解しない。還元炎または酸化炎で加熱すると、加熱中は緑黄色を呈するが、冷えると白色になる。ホウ砂は酸化炎でニオブ酸を容易に溶解し、透明なビーズ状になる。このビーズは多量のニオブ酸を含むと、加熱中は黄色、冷えると透明で無色になる。飽和ビーズは加熱時も冷却時も透明だが、断続的に加熱すると不透明になる。
還元炎では、ホウ砂はニオブ酸をより多く溶解するため、酸化炎で過充電されて不透明になったビーズも、還元炎で加熱すると透明になる。一方、還元炎で過充電されたビーズは、冷却すると薄暗く青みがかった灰色になる。
微結晶塩は酸化炎にさらされると、大量の透明な粒となって溶ける。この粒は熱いときは黄色だが、冷えると無色になる。
還元炎の中で、多量のニオブ酸が存在する場合、ビーズは熱いときは薄い汚れた青色を呈し、冷えると紫色を呈する。しかし、ニオブ酸をさらに加えると、ビーズは熱いときは汚れた濃い青色になり、冷えると透明な青色になる。酸化鉄が存在する場合、ビーズは熱いときは茶褐色を呈するが、冷えると濃い黄色に変化する。
この酸は、同量の炭酸ナトリウムと木炭上で融解し、非常に速く広がるビーズ状になり、その後は融解しなくなります。さらに炭酸ナトリウムと融解すると、吸収されます。
硝酸コバルトで湿らせ、酸化炎で加熱すると、熱いときは灰色、冷えると汚れた緑色の不溶性の塊が得られる。ただし、加熱が強すぎると、縁の部分がわずかに溶融し、暗い青灰色を呈する。
ペロピウム(Pe)—この金属は鉱物コロンバイト(タンタライト)中の酸として存在し、前述の2つの金属と非常によく似ている。
(f .)ペロピン酸(PeO₃ ) —この酸は白色で、加熱すると黄色に見えますが、冷えると再び白色になります。ホウ砂は酸化炎でこれを溶解して透明で無色のビーズにします。このビーズは、過剰に添加して断続的に加熱すると、冷えるとエナメルのような白色になります。還元炎でも同様ですが、過剰に添加すると、ビーズが冷えると薄い灰色になります。
微量塩は酸化炎で溶解し、透明な黄色のビーズ状物質となるが、冷えると色が失われる。還元炎でビーズが十分に飽和すると、紫褐色を呈する。酸化鉄が存在する場合、反応はニオブ酸の場合と同様である。炭酸ナトリウムが存在する場合も、反応はニオブ酸の場合と同様である。硝酸コバルトとともに加熱すると、淡灰色の不溶性物質となる。
(g.)チタン(Ti) ― この金属は、製鉄所のスラグ中に、赤色の小さな立方体結晶として金属状態で時折産出する。非常に硬く、融解しにくい金属である。チタン酸は、自然界ではアナターゼ、アルカンサイト、ブルッカイト、ルチルとして結晶化している。チタンは瑪瑙よりも硬く、完全に融解せず、わずかに光沢を失うだけであり、ホウ砂との融解によって光沢を取り戻すことができる。炭酸ナトリウム、ホウ砂、微量塩とは融解せず、フッ化水素酸以外のすべての酸に不溶である。硝石で加熱するとチタン酸に変わり、これがカリウムと結合してチタン酸カリウムを形成する。
チタン酸(TiO₂ )は白色で不溶性であり、加熱すると熱い間は黄色に見えるが、冷えると再び白色に戻る。
ホウ砂は酸化炎でこれを溶解し、透明な黄色のビーズになります。冷えると無色になります。過剰に添加するか、断続的な炎で加熱すると、冷却後にエナメルのような白色になります。還元炎では、酸の量が少ない場合はビーズは黄色に見えますが、さらに添加すると、オレンジ色、濃い黄色、または茶色になります。飽和ビーズは、断続的に加熱すると、冷えるとエナメル加工された青色になります。酸を加え、還元炎で炭火にかけたビーズを加熱すると、熱いときは濃い黄色になりますが、冷えると濃い青色、または黒く不透明になります。このビーズは、断続的に加熱すると薄い青色になり、冷えるとエナメル加工されたように見えます。
微量塩は酸化炎でチタン酸と融合して透明で無色のビーズになります。このビーズは、チタン酸が存在する場合にのみ黄色に見えますが、冷却すると色を失います。還元炎では、このビーズは熱いときは黄色ですが、冷却中は赤色になり、冷えると美しい青紫色になります。ビーズにチタン酸が過剰に添加されると、色が非常に濃くなり、ビーズは不透明に見えますが、エナメルのような外観にはなりません。ビーズを再び酸化炎で加熱すると、色は消えます。錫を少量加えると還元が促進されます。チタン酸に酸化鉄が含まれている場合、または酸化鉄が添加された場合、ビーズは冷えると黄褐色または赤褐色になります。
チタン酸は炭酸ナトリウムと融解すると発泡しながら溶解し、透明な濃黄色の粒状物となる。この粒状物は冷却によって結晶化するが、その際に大量の熱が放出されるため、結晶化する瞬間に非常に明るく光る。しかし、金属への還元は不可能である。酸化炎中で硝酸コバルト溶液と反応させると、融解しない黄緑色の塊状物となる。
(h.)ウラン(U)—この希少金属は、他の酸化物とともに、鉱物ピッチブレンド中に一次酸化物の形で存在し、リン酸や石灰とともにウラン鉱やウラン雲母中に過酸化物として存在します。
金属状態では、暗灰色の塊状で融解せず、水中や乾燥空気中では変化しないが、酸化炎で加熱すると、激しく火花を散らしながら酸化され、第一酸化物と過酸化物からなる暗緑色の塊に変化する。
ウランの第一酸化物(UO₂)は黒色で結晶がなく、または褐色の粉末状である。加熱すると部分的に過酸化物に変化し、濃い緑色になる。
ウランの過酸化物(U₂O₃ )はオレンジ色で、その水和物は細かい黄色で粉末状である。塩は黄色である。
酸化炎で加熱すると、濃い緑色になり、部分的に還元されて一酸化二リンとなる。還元炎で加熱すると黒色になり、完全に一酸化二リンに還元される。
ホウ砂は酸化炎で金属を溶解し、透明な濃い黄色のビーズ状にする。金属の量が少ない場合は、冷えているときは無色である。金属または過酸化物をさらに加えると、ビーズは加熱するとオレンジ色になり、冷えると淡黄色になる。断続的な炎で加熱すると、冷却されたビーズにエナメル質の外観を与えるには、多量の過酸化物が必要となる。
還元炎の中で、このビーズは部分的に酸化第一鉄に還元され、汚れた緑色になる。断続的に加熱すると、ある程度の彩度で黒色になるが、決してエナメル質にはならない。木炭の上では、また錫を加えると、濃い緑色になる。
酸化炎中では微結晶塩と融合して透明な黄色のビーズとなり、冷えると緑黄色になる。還元炎中では美しい緑色のビーズとなり、冷えると緑色が濃くなる。
木炭に錫を加えて溶融させると、色が濃くなる。炭酸ナトリウムでは溶解しないが、ごく少量の炭酸ナトリウムを加えると溶融の兆候が見られる。しかし、さらに炭酸ナトリウムを加えると、黄色または薄茶色の塊が形成され、木炭に吸収されるものの、金属状態には還元されない。
(i)バナジウム(V)—この非常に希少な鉱物は、鉄鉱石、スウェーデン、およびいくつかの希少鉱物中のバナジン酸として少量産出されます。金属は鉄灰色の粉末状、または銀白色の塊状を呈します。空気や水によって酸化されず、融解しません。
バナジン酸(VO₃ )は白金箔上で溶融して濃いオレンジ色の液体となり、冷却すると結晶化する。木炭に溶着すると、その一部は吸収され、残りは木炭上に残り、黒鉛に似た外観のプロトキシドに還元される。
その一部は酸化炎の中でホウ砂と融合して透明で無色のビーズとなり、さらにバナジン酸を加えると黄色になるが、冷えると緑色に変化する。
還元炎の中では、ビーズは熱い間は茶色ですが、冷えると美しいサファイアグリーンに変化します。結晶化の瞬間、つまり日光の下では加熱された塊の輝きが見えないほどの熱量に達すると、再び輝き始めます。輝きは塊の周辺から中心へと広がり、塊の急激な結晶化によって放出される熱によって引き起こされます。このとき、塊はオレンジ色を呈し、針状結晶が密集した塊で構成されています。
微量塩とバナジン酸は酸化炎の中で融合して濃い黄色のビーズ状になり、冷却されると色の大部分を失う。
還元炎の中では、ビーズは熱い間は茶色だが、冷えると美しい緑色になる。
バナジン酸は活性炭上で炭酸ナトリウムと融合し、吸収される。
(k.)クロム(Cr)は、隕鉄中にはごく少量しか金属状態では存在しないが、クロム鉄鉱石中の酸化物として、また一部の鉛鉱石中のクロム酸として、酸素と結合した状態で頻繁に見られる。
金属状態では淡灰色で、金属光沢はほとんどなく、非常に硬く、融解しにくい。フッ化水素酸以外の酸は作用しない。硝酸と融解するとクロム酸カリウムを生成する。吹き管の炎で変化しない。
クロムの三酸化三物( Cr₂O₃ )—この酸化物は非常に硬い黒色の結晶を形成し、時には緑色の粉末として見られる。その水和物(Cr₂O₃ + 6HO)は青灰色である。酸と反応して2種類の異性体塩を形成する。そのうち緑色のものと、紫赤色またはアメジスト色のものがある。中性で水溶性の塩は青色リトマス紙に酸性反応を示し、加熱すると分解する。
酸化クロムの三酸化二金属は、酸化炎と還元炎の中では変化しません。熱にさらされると、水和物から水分が失われ、独特の美しい炎を発します。酸化炎の中では、ホウ砂が三酸化クロムをゆっくりと溶解し、黄色の粒(クロム酸)を生成します。この粒は冷えると黄緑色になります。さらに三酸化クロムを加えると、粒は熱いときは濃い赤色ですが、冷えると緑色に変化します。
還元炎の中では、このビーズは高温時も低温時も美しい緑色を呈する。これは、高温時に茶色または黄色のビーズを生じるバナジン酸とは区別される点である。
微結晶塩と反応すると、酸化炎の中で溶けて透明な黄色のビーズ状になり、冷えると汚れた緑色に見えますが、完全に冷えるときれいな緑色になります。酸化物が過剰に存在し、微結晶塩で溶解しきれない場合、ビーズは膨張し、ガスの発生により泡状の塊に変化します。
還元炎の中で溶けて、細かい緑色のビーズになる。少量の錫を加えると、緑色はさらに濃くなる。
酸化クロムのセスキ酸化物は、白金箔上で炭酸ナトリウムと融解して茶色または黄色のビーズ状になり、冷却すると色が薄くなり透明になる(クロム酸ナトリウム)。
炭酸ナトリウムを木炭上で融解させると、炭酸ナトリウムは吸収され、緑色の酸化物が残るが、金属状態に還元されることはない。
クロム酸(CrO₃ )は、濃いルビーレッドの針状結晶として析出します。加熱すると、三酸化物と酸素に分解します。この分解に伴って強い発光が見られますが、水溶液を用いてクロム酸を生成した場合は、アンモニア蒸気中で還元を行わない限り、発光は見られません。吹き管の前では、クロム酸は三酸化物と同様の反応を示します。
(l.)マンガン(Mn)—この金属は、主に酸化物として、また塩としてはそれほど多くなく、時には硫黄やヒ素と結合して、かなりの量で産出されます。植物にも含まれており、植物とともに動物の体内に取り込まれます。金属状態では、鋳鉄や鋼によく見られます。硬くて脆い金属で、融解しにくく、淡い灰色をしています。空気や水に触れると変色し、粉状になります。
マンガン第一酸化物は緑色の粉末として存在します。苛性アルカリで分離した水和物としては白色ですが、空気に触れると非常に速やかに酸化します。この第一酸化物はマンガン塩の塩基です。これらの塩は水に溶けますが、硫酸塩(MnO, SO 3)を除いて、空気中で加熱すると分解します。ただし、硫酸塩をしばらく加熱すると、水に溶けなくなるか、少なくともほとんど溶けなくなります。
マンガン三酸化マンガン(Mn₂O₃ )は、自然界ではごく少量しか存在せず、小さな黒色の結晶(ブラウン石)として産出する。これを粉砕すると、茶色の粉末になる。化学プロセスで製造すると、黒色の粉末となる。水和物は、自然界では黒色の結晶(マンガン石)として産出することがある。酸で消化すると、一酸化マンガンの塩に溶解する。塩酸と反応すると、塩素を生じる。
マンガンの三酸化二マンガン(MnO + Mn 2 O 3)は、黒色の結晶(ハウスマン鉱)として産出することがある。人工的に合成すると、褐色の粉末状となる。
過酸化マンガン(MnO₂ )は、柔らかい黒色の非晶質塊として、あるいは軟マンガン鉱として結晶化した状態で、腎臓形や繊維状の形態で、かなりの量産される。燃焼すると酸素の一部が失われる。塩酸から相当量の塩素を除去し、塩化マンガン(ClMn)に変化する。
自然界に存在するマンガン化合物のほとんどは、片端が閉じたガラス管内で加熱すると水を生成する。三酸化物と過酸化物は強く加熱すると酸素を放出し、これは容易に検出できる。管の口に火のついた木片や紙片を近づけると、発光が強くなる。管内に残る残留物は茶色の塊(MnO + Mn 2 O 3)である。
空気との接触による点火にさらされると、すべての酸化マンガンは(MnO + Mn 2 O 3)に変化するが、融解は起こらない。少なくとも、一部のドイツ人化学者はそう主張しているが、さらなる研究の余地はあるかもしれない。
酸化マンガンは、酸化炎の中でホウ砂と融合し、透明で濃い色のビーズを形成します。熱いうちは紫色ですが、冷えると赤色に変化します。酸化マンガンを多量に加えると、ビーズの色が非常に濃くなり、不透明になります。その場合は、ビーズを平らに押しつぶすと、本来の色が現れるようになります。
還元炎の中では、ビーズは無色透明です。濃い色のビーズを作るには、少量の錫を加えて木炭に溶着させる必要があります。ビーズは急激に冷却しなければなりません。ゆっくり冷えると、再び酸化してしまうからです。急激に冷却するには、白金線や木炭からビーズを押し離し、ピンセットで平らに押し付けると良いでしょう。
酸化マンガンは酸化炎の中で微炭酸塩と融解し、透明な茶紫色のビーズを形成します。このビーズは冷却すると赤紫色になります。このビーズはマンガンを過剰に添加しても不透明になりません。融解状態が続く限り、微炭酸塩は三酸化物をあまり溶解できないため、酸素が放出されて沸騰または発泡が続きます。残りの三酸化物は一酸化物に還元され、再び酸化され、すぐに還元されます。マンガンが微量でビーズに目立った着色をもたらさない場合は、熱い硝酸の結晶を接触させることで色を付けることができます。硝酸を加えるとビーズは泡立ち、冷却すると泡はバラ色または紫色になります。還元炎の中では、ビーズは無色になることがあります。
酸化マンガンは炭酸ナトリウムと融合し、白金箔または白金線は、透明な緑色のビーズに変化し、冷えると青緑色で部分的に不透明になります(マンガン酸ナトリウム NaO + MnO 3)。ごく微量のマンガンでもこの緑色になります。マンガンの酸化物は、吹き竿の前に炭酸ナトリウムで木炭上で還元することはできません。ソーダが吸収され、(MnO + Mn 2 O 3)が残ります。
第5族 ― 鉄、コバルト、ニッケル
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このグループの酸化物は、還元炎の中で炭酸ナトリウムと木炭を反応させると金属状態に還元される。このように還元された金属は粉末状となり、吹き管の炎の中では融解も揮発もしないが、磁石に引き寄せられる。
さらに、これらの酸化物は酸化炎中の炭酸ナトリウムによって溶解されないが、ホウ砂と微結晶塩と反応して着色ビーズを生成する。
(a)鉄。—自然界に豊富に存在する。アメリカ大陸のいくつかの地域では金属鉄として産出され、隕石にも同様の状態で産出する。主に酸化物(赤鉄鉱、褐鉄鉱、磁性酸化物など)として産出され、硫黄と結合していることが多い。鉄は血液の構成成分でもある。
金属鉄は灰色で、磨くと鮮やかな金属光沢を放つ。非常に延性、展性、粘り強さに優れている。常温では非常に硬いが、赤熱すると柔らかくなり、変形しやすくなる。
乾燥した冷たい空気中では鉄は酸化しないが、空気が乾燥していても湿っていると急速に酸化する。同様に、鉄が赤くなるまで加熱されると、酸化は非常に速やかに起こる。白熱にさらされると、鉄はまばゆい光を放ちながら燃える。
鉄の第一酸化鉄(FeO)—この酸化物は自然界では純粋な形では存在せず、鉄の過酸化鉄や他の物質と結合した形で存在する。黒色の粉末状で、金属光沢があり、脆く、高温で溶融してガラス状の塊になる。磁石に引き寄せられ、もちろんそれ自体も磁性を帯びる。水と反応して水和物を形成するが、これは急速に高酸化状態へと変化するため、純粋な状態を保つのは難しい。
鉄の磁性酸化物(FeO + Fe₂O₃ ) —この特異な酸化物は暗色で磁性があり、画鋲や小さな釘を接触させるとくっつきます。これは「磁鉄鉱」と呼ばれる酸化物の一種です。スカンジナビア半島などで八面体結晶としてよく見られます。鉄の磁性酸化物は、赤熱した鉄をハンマーで叩くことによって生成されます。
鉄の三酸化鉄(Fe₂O₃ ) —この酸化物は、赤鉄鉱や鏡鉄として天然に豊富に産出し、菱形結晶を形成します。結晶状態では黒灰色で、金属光沢があります。粉末にすると、茶褐色の塊になります。人工的に調製すると、血のような赤色の粉末になります。磁性はなく、一酸化鉄よりも酸に対する親和性が低いです。その水和物は、褐色の赤鉄鉱として天然に産出します。
過酸化鉄を酸化炎にさらしても変化は起こらないが、還元炎にさらすと磁性酸化物に還元される。
酸化鉄は、酸化炎中でホウ砂によって溶解され、透明な暗黄色または暗赤色のビーズになります。このビーズは冷却中に色が薄くなり、冷えると黄色になります。ごく少量の鉄が存在する場合、ビーズは冷えると無色になります。鉄の量を増やすと、ビーズは冷却中に不透明になり、冷えると汚れた暗黄色になります。還元炎中で白金線に溶融すると、ビーズは暗緑色になります(FeO + Fe 2 O 3)。少量の錫を加えて木炭に溶融すると、ビーズは青緑色、または硫酸鉄に似た色になります。
微量塩は酸化炎で鉄の酸化物を透明なビーズに溶解し、かなりの量の鉄の量が多い場合、熱いときはオレンジ色になりますが、冷えるにつれて色が薄くなり、最終的には緑がかった色になり、冷えると無色になります。鉄の量が多い場合、熱いときは濃い赤色になりますが、冷えると茶色がかった赤色になり、汚れた緑色に変わり、冷えると茶色がかった赤色になります。熱状態から冷状態への移行中の色の減少は、微宇宙塩で形成されたビーズでさらに大きくなります。
還元炎では、鉄の量が少ない場合は変化は見られません。鉄の量を増やすと、熱いビーズは赤色になり、冷えるにつれて黄色、緑色に変化し、冷えるとくすんだ赤色になります。少量の錫を加えて木炭上でビーズを融解すると、冷えるにつれて青緑色になりますが、冷えると無色になります。
酸化鉄は炭酸ナトリウムとの融解による酸化炎では溶解しません。還元炎で木炭に炭酸ナトリウムを加えて点火すると、酸化鉄は吸収されて金属状態に還元されます。この木炭の部分を切り取り、瑪瑙の乳鉢で少量の水を加えてすりつぶし、炭素粒子を洗い流すと、鉄が灰色の磁性粉末として残ります。
(b)コバルト(Co)はヒ素や硫黄と結合して存在し、ニッケルや鉄とも結合して存在する。セレンと結合して存在することもあり、隕鉄にも微量含まれている。金属状態では淡い赤灰色で、やや脆く、強い白熱でしか融解しない。常温では空気や水によって変化しない。赤熱するとゆっくりと酸化し、水を分解する。白熱すると赤い炎を上げて燃焼する。コバルトは加熱すると希硫酸または希塩酸に溶解し、その際に水素が除去される。これらの溶液はきれいな赤色を呈する。
酸化コバルト(CoO)—オリーブグリーン色の粉末であるが、空気に触れると徐々に褐色に変化する。水和物は濃い赤色の粉末である。塩の溶液は赤色であるが、水溶液はしばしば青色を呈する。
酸化炎で加熱すると、プロト酸化物は黒色のプロトセスキ酸化物(CoO + Co₂O₃)に変化する。還元炎では収縮し、融解することなく金属状態に還元される。この状態では磁石に引きつけられ、圧縮によって光沢を帯びる。
ホウ砂は酸化炎でこれを溶解し、透明で鮮やかな青色のビーズを生成する。このビーズは冷えても透明で、同じ美しい青色を保つ。断続的に加熱しても、この青色は同様に現れる。コバルトが多量に存在する場合、ビーズの色は非常に濃くなり、ほとんど黒色に見えるほどである。
コバルトのこの反応は非常に特徴的で感度が高いため、微量の痕跡でも検出できる。
微量塩でも同様の反応が見られるが、感度はそれほど高くなく、冷えた状態でもホウ砂の場合ほど鮮やかな色にはならない。
白金線上で炭酸ナトリウムとごく少量のコバルトを加えて融解させると、鮮やかな赤色の塊が生成される。この塊は冷えると灰色、またはわずかに緑色に見える。白金箔上で融解させると、融解した部分は側面から流れ落ち、未溶解部分の周囲は薄い暗赤色の昇華物で覆われる。木炭上で融解させ、還元炎で加熱すると、炭酸ナトリウムによって還元され、灰色の粉末になる。この粉末は磁石に引き寄せられ、圧縮すると金属光沢を呈する。
コバルト三酸化物(Co₂O₃ ) —暗褐色の粉末である。その水和物(2HO + Co₂O₃ )も褐色の粉末である。酢酸にのみ溶解し、酢酸塩として溶解する。他のすべての酸は、その塩を溶解して一酸化物にする。塩酸は塩素ガスを発生させる。酸化炎で燃焼させると、一酸化物(CoO + Co₂O₃)に変化し、吹き管の前の試薬と反応して一酸化物と同じ反応を起こす。
(c.)ニッケル(Ni)—この金属は常にコバルトと共存し、また類似の組み合わせで、主にヒ素ニッケルとして産出する。金属状態では灰色がかった銀白色、光沢が強く、硬く、低温でも高温でも展性がある。常温では、乾燥した空気中でも湿った空気中でも変化しない。火をつけると変色する。硝酸には容易に溶解するが、希硫酸や希塩酸には非常にゆっくりと溶解し、水素を発生させる。
ニッケルの第一酸化物(NiO)—小さな灰黒色の八面体、または暗緑色の粉末の形で存在する。その水和物は緑色の粉末である。どちらも空気中で変化せず、硝酸、硫酸、塩酸に溶解して緑色の液体となる。第一酸化物はニッケル塩の塩基であり、無水状態では黄色、水和すると緑色になる。溶解性の中性塩は青色リトマス紙を赤色に変える。酸化炎で燃焼させても、ニッケルの第一酸化物は変化しない。還元炎や木炭上では還元され、灰色の付着性粉末となる。この粉末は融解せず、圧縮すると金属光沢を呈し、磁性を持つ。ホウ砂は酸化炎でこれを非常に容易に溶解し、赤紫色または濃黄色の透明なビーズとなるが、冷えると黄色または淡赤色になる。酸化物が少量しか存在しない場合は無色です。酸化物が多量に存在する場合は、ビーズは不透明で濃い茶色になり、冷えると透明で濃い赤色になります。カリウム塩(硝酸塩または炭酸カリウム)を加えると、青色または濃い紫色のビーズが生成されます。還元炎中のホウ砂ビーズは、還元された金属粒子のために灰色、濁っているか、完全に不透明です。連続して加熱すると、粒子は融合していませんが、ビーズは無色になります。ニッケルにコバルトが含まれている場合は、独特の青色で見えるようになります。木炭の上で、少量のスズを加えると、ニッケルの酸化物の還元が容易に行われ、還元されたニッケルはスズと融合します。
酸化ニッケルは、酸化炎中で微量塩によって溶解され、透明なビーズ状になる。このビーズは熱いときは赤みを帯びるが、冷えると黄色になり、場合によっては無色になる。ニッケルが相当量存在する場合、加熱されたビーズは茶色になるが、冷えるとオレンジ色になる。還元では炎にさらすと、白金線の上では、冷えている状態ではビーズはオレンジ色になります。しかし、木炭の上では、少量の錫を加えると、ビーズは灰色で不透明になります。吹き管の炎にさらすと、ニッケルがすべて還元され、ビーズは無色になります。
炭酸ナトリウムは酸化炎の中では影響を与えないが、還元炎の中や木炭の上では吸収されて還元され、炭素を洗い流した後、融解しない白色の金属粉末として残る。この粉末は鉄よりも磁石に強く引きつけられる。
ニッケルの三酸化二窒素(Ni₂O₃ ) —黒色の粉末状で、一次酸化物に還元されない限り、他の物質とは結合しない。吹き管の前では、一次酸化物と同じ挙動を示す。
第六族元素 ― 亜鉛、カドミウム、アンチモン、テルル。
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このグループの物質は、炭酸ナトリウムとの融解によって木炭上で還元することができるが、還元された金属は揮発し、昇華物で木炭を覆う。
(a)亜鉛(Zn)—この金属はかなり豊富に産出するが、純粋な金属状態では存在せず、主に閃亜鉛鉱中の硫化物、カラミン中の炭酸塩、珪亜鉛鉱中のケイ酸塩として他の物質と結合した形で産出する。また、硫酸と結合して「硫酸亜鉛」となる。
亜鉛は青みがかった白色で金属光沢があり、400°F(約204℃)で加熱すると結晶質で脆くなりますが、200°~300°F(約93℃~149℃)では展延性があります。乾燥した空気中では酸化しませんが、湿気を含む空気中にさらされると変色し、最初は灰色になり、その後白色の炭酸塩になります。水中では赤熱で分解します。希酸に溶解し、水素が放出されます。融点は約775°F(約450℃)で、密閉容器内で白熱すると蒸留します。1000°F(約538℃)以上に加熱すると発火し、青みがかった白色の光を発し、酸化亜鉛の濃い白色の煙を伴って燃焼します。
酸化亜鉛(ZnO)—純粋な酸化亜鉛は、白色の粉末で、融解せず、揮発性もありません。強く加熱すると酸に容易に溶解します。その可溶性中性塩は、水に溶かすと青色リトマス紙を赤色に変えます。その塩は有機酸と反応して加熱すると分解し、炭酸亜鉛が残ります。
酸化亜鉛は酸化炎で燃焼すると黄色に変色するが、これは日光の下でのみ視認できる。冷えると白色に変化する。溶融はしないが強い光を発し、揮発性はない。
還元炎の中で徐々に消えていく一方で、木炭の上で白い煙が昇華する。この昇華物は熱いときは黄色だが、冷えると白に変わる。これは、酸化物が金属蒸気の形で外部の炎を通過する際に、還元され、揮発し、そして再び酸化されるためである。
ホウ砂は酸化炎で酸化亜鉛を容易に溶解し、透明なビーズ状にする。このビーズは熱いときは黄色で、冷えると無色になる。さらに酸化物を加えると、冷却中にエナメル質になる。ビーズを断続的な炎で加熱すると、冷えると乳白色になる。白金線上で還元炎で加熱すると、ビーズは最初は不透明で灰色がかった色に見えるが、継続的に加熱すると再び透明になる。
還元炎で木炭上で加熱すると、金属に還元されますが、同時に揮発し、分析点から約1線分離れた木炭上に酸化亜鉛として昇華します。微視的塩も同様ですが、還元炎ではより容易に揮発します。
炭酸ナトリウムは酸化炎で酸化亜鉛を溶解しない。還元炎および木炭上では、酸化亜鉛は金属状態に還元され、酸化亜鉛の白色蒸気とともに揮発する。この蒸気は木炭上で昇華し、熱いうちに黄色を呈する。冷えると白色に変化する。強い熱を加えると、還元された亜鉛は白い炎を上げて燃焼する。
酸化コバルト溶液で湿らせ、酸化炎で強く加熱すると、酸化亜鉛は熱い間は黄緑色になり、冷えると美しい緑色に変化する。
(b)カドミウム(Cd)—これは希少金属の一つです。硫黄と結合してグリーノカイトや亜鉛鉱石中に産出します。1818年に初めて発見され、光沢のある錫白色の金属で、磨きやすい性質があります。繊維状の構造を持ち、正八面体で容易に結晶化し、しばしばシダの葉のような独特の樹枝状の外観を示します。柔らかいですが、錫よりも硬く、粘り強い性質を持ちます。曲げたり、やすりをかけたり、簡単に切断したりできます。紙に鉛のような色を与えます。非常に展延性があり、薄い葉状に叩き伸ばすことができます。融解しやすく、赤熱する前に溶けます(450℃)。水銀の沸点よりわずかに高い温度で沸騰し始め、蒸留する。この金属の蒸気には特有の臭いはない。空気中では長い間変化しないが、やがて変色して灰白色の半金属色を呈する。この金属は空気中で加熱すると容易に発火し、黄褐色の蒸気を発しながら燃焼し、周囲の物体に黄色の昇華物を析出させる。酸には容易に溶解し、水素を放出するが、溶液は無色である。水に溶ける塩は、空気中で燃焼すると分解する。水に溶ける中性塩は、青色リトマス紙を赤色に変える。水に溶けない塩は、酸に容易に溶解する。
酸化カドミウム(CdO)—この酸化物は濃いオレンジ色をしています。非常に高温でも融解せず、揮発性もありません。その水和物は白色で、加熱すると含水水を失い、開放容器に入れておくと空気中の炭酸を吸収します。
酸化カドミウムは、酸化炎中の白金線上にさらされても変化しない。還元炎中の木炭上に加熱されると非常に短時間で消滅するが、木炭は濃いオレンジ色または黄色の粉末で覆われており、その色は冷えるとよりはっきりと見える。この昇華物のうち、分析対象から最も遠い部分は、虹色に輝くように見える。このカドミウムの反応は非常に特徴的で敏感であるため、炭酸カドミウムを1~5パーセント含む鉱物(例えば、カラミン、炭酸亜鉛)は、還元炎に数秒間さらされると、分析対象から少し離れた場所に濃い黄色の酸化カドミウムの環を生じる。この昇華物は冷えるとよりはっきりと見え、酸化亜鉛の還元よりも少し前に生成される。後者の蒸気が現れた場合は、炎に長時間さらされすぎたことを示している。
ホウ砂は、白金線上でかなりの量の酸化カドミウムを溶解し、透明な黄色のビーズ状にする。このビーズは、冷えているときはほぼ無色である。ビーズが酸化カドミウムでほぼ飽和状態になると、断続的に加熱すると乳白色になる。ビーズが完全に飽和状態になると、乳白色のままとなる。木炭の上、還元炎の中で、ビーズは膨張し、酸化カドミウムは金属に還元される。この金属は揮発して再酸化され、木炭上で黄色の酸化カドミウムとして昇華する。
酸化炎の中で、微結晶塩は大量の溶解物となって透明なビーズを形成する。このビーズは、飽和状態にある高温時には黄色を呈するが、冷えると無色になる。完全に飽和すると、冷えた状態ではエナメルのような白色になる。
還元炎中の木炭上では、ビーズはゆっくりと部分的に還元され、木炭上にはわずかな昇華物が生じる。錫を加えると還元が促進される。
炭酸ナトリウムは酸化炎では酸化カドミウムを溶解しません。還元炎では、木炭上で金属に還元され、木炭上に赤褐色または暗赤色の昇華カドミウムとして揮発します。分析対象物から少し離れた場所では、木炭は特徴的な虹色の外観を示します。還元炎で酸化カドミウム自体を加熱すると、この反応はさらに顕著になります。
アンチモン(Sb)—この金属はほぼすべての国で産出されます。主に三硫化物(SbS₃ )として存在し、純粋なもの、または他の硫化物、特に塩基性硫化物と結合した形で産出します。純粋な金属として産出することもあり、さらに稀に酸化された状態で、アンチモン酸やオキシ硫化物として産出することもあります。
純粋なアンチモンは銀白色で光沢があり、結晶構造を示します。市販の不純な金属は錫白色で、しばしば平行な層状に割れます。脆く、容易に粉砕されます。低赤熱(810℃)で融解し、白熱で揮発し、蒸留することができます。常温では空気の影響を受けません。高温では発火し、白い炎と白い煙を伴って燃焼し、揮発性のアンチモン酸を生成します。一般的な酸はアンチモンを酸化しますが、溶解度はわずかです。王水(硝酸と塩酸の混合液)には溶解します。
アンチモンの三酸化三価(Sb 2 O 3 ) ― 純粋な状態では、この酸化物は白色の粉末で、鈍い赤熱で融解して黄色の液体となり、冷却すると灰白色の結晶になります。空気から遮断して加熱すると完全に揮発し、針状の明るい結晶に昇華します。自然界では、白色で非常に明るい結晶として産出することもあります。空気中で加熱すると発火し、白色の蒸気を伴ってアンチモン酸に燃焼します。アンチモンの三硫化物と融解して赤いビーズになります。他のアンチモン酸化物と区別される特徴は、木炭上で容易に金属状態に還元されること、そして融解しやすく揮発しやすいことです。
アンチモンの三酸化三酸化物は、酒石酸アンチモンなどの塩の塩基です。硝酸には溶けませんが、塩酸には溶けます。この溶液は水を加えると白濁します。アンチモンの三酸化三酸化物の塩の一部は、加熱によって分解します。ハロゲン化塩は分解せずに容易に揮発します。その可溶性の中性塩は青色リトマス紙を赤色に変え、水との混合により、不溶性の塩基性塩と可溶性の酸性塩に変化する。
アンチモン酸(三酸化アンチモンのアンチモン酸塩、Sb₂O₃ + Sb₂O₅ )は白色ですが、加熱すると淡黄色になり、冷えると再び白色に戻ります。融解せず、加熱しても変化しません。白色の水和物を形成し、どちらも水と硝酸には溶けません。塩酸には加熱すると部分的に溶解します。この溶液に水を加えると沈殿が生じます。
アンチモン酸(Sb₂O₅ ) —純粋な状態では、この酸は淡黄色の粉末です。その水和物は白色で、水と硝酸には不溶です。熱濃塩酸にはわずかに溶けます。あらゆる塩基と塩を形成し、その中には不溶性のものもあれば、わずかに溶けるものもあります。アンチモン酸は水に不溶ですが、アルカリの炭酸塩溶液から炭酸を排出します。アンチモン酸とその水和物は、湿らせた青色リトマス紙を赤色に変えます。
吹き管前におけるアンチモンとその酸化物の挙動。
金属アンチモンは木炭上で容易に融解する。加熱して赤熱させた後、炎から取り除くと、しばらくの間赤熱し続け、濃い白煙を発生する。蒸気は徐々に結晶化し、分析対象物を真珠母貝のように虹色に輝く小さな結晶(三酸化アンチモン)で覆う。溶融ガラスの温度では揮発しない。開いたガラス管で点火すると、白い蒸気を伴ってゆっくりと燃焼し、管の冷たい部分に凝縮し、結晶化の兆候が見られる。この蒸気は三酸化アンチモンからなり、残留物を残さずに熱によってある場所から別の場所へ移動させることができる。金属アンチモンに硫化アンチモンが含まれている場合、対応する量のアンチモン酸が生成され、三酸化アンチモンを取り除いた後に白色昇華物として残る。
アンチモンの三酸化二リンは容易に融解し、白色の蒸気として昇華する。沈殿と乾燥によって調製することができる。加熱すると、融解する前に発火し、火口のように赤熱し、不溶性のアンチモン酸に変化する。還元炎で木炭上で加熱すると、金属状態に還元され、部分的に揮発する。木炭上で白色の蒸気が昇華し、外部の炎は緑がかった青色を呈する。アンチモン酸は不溶性で、強い光を発し、外部の炎で加熱すると体積が減少する。このとき、濃い白色の蒸気が木炭上で昇華する。しかし、この方法では三酸化二リンのように金属状態に還元されることはない。
アンチモン酸は、加熱すると最初は白色になり、アンチモン酸に変化します。水和アンチモン酸は、もともと白色ですが、加熱すると最初は黄色になり、水を放出し、その後再び白色になり、酸素を放出してアンチモン酸に変化します。
アンチモンの酸化物は、吹き管用試薬と反応して、以下の反応を起こします。ホウ砂は酸化炎の中でアンチモンの酸化物をかなりの量溶解させ、透明なビーズ状にします。このビーズは熱いときは黄色ですが、冷えると無色になります。ビーズが飽和状態になると、酸化物の一部が白い蒸気として揮発します。木炭の上で酸化炎にかけると、完全に揮発し、木炭は白い昇華物で覆われます。還元炎の中で木炭の上で加熱すると、ビーズは灰色になり、還元された金属粒子が存在するため、部分的に、あるいは完全に不透明になります。加熱を続けるとこれらの粒子が揮発し、ビーズは透明になります。スズを加えると還元が促進されます。
微結晶塩は、膨張を伴う酸化炎でアンチモン化合物を溶解し、透明な淡黄色のビーズになる。冷えると無色になる。還元炎で木炭で加熱すると、ビーズは最初は濁るが、すぐに透明になる。スズを加えると、冷却中にビーズは灰色になるが、加熱を続けると透明。酸化炎の中で、白金線上のアンチモン化合物はソーダによって溶解され、透明で無色のビーズ状になる。冷えると白色になる。
木炭上では、酸化炎と還元炎の両方において、アンチモン化合物は容易に金属に還元され、金属は直ちに揮発し、木炭上にアンチモンの酸化の白い析出物を生成する。アンチモン化合物を炭酸ナトリウムとシアン化カリウム(KCy)の混合物とともに還元炎で木炭上で加熱すると、小さな金属アンチモンの球状体が生成される。同時に、還元された金属の一部は揮発し(これは分析を炎から取り除いた後も続く)、再酸化される。木炭上に白い析出物が現れ、金属球状体は小さな白い結晶で覆われる。木炭上のこの白い昇華物を酸化コバルト溶液で湿らせ、還元炎にさらすと、その一部は揮発し、残りの部分はより高次の酸化を受け、冷却後、汚れた暗緑色のまま残る。
(d)テルル(Te)—これは希少金属の一つです。金属状態で産出することは非常にまれですが、ビスマス、鉛、銀、金と共存することがよくあります。純粋なテルルは銀白色で、非常に光沢があり、葉状または層状の構造を持ち、脆く、容易に粉砕されます。結晶化しやすい性質があります。濃硫酸に酸化されずに溶解します。溶液は淡い紫色で、水を加えると沈殿が生じます。
金属テルル。熱を加えると、硫酸中で酸化され、硫酸中の酸素の一部が金属を酸化し、同時に亜硫酸ガスが発生します。この溶液は無色透明で、硫酸に溶解したテルル酸です。低い赤熱で融解し、より高い温度で揮発します。テルルを空気中で加熱すると、発火し、青色で燃焼します。炎の縁は緑色を帯び、同時に微かな酸臭のある濃い白色の蒸気が発生します。
テルル酸(TeO₂ )は、細かい粒状結晶または白色の土状の塊で、水に部分的に溶解します。溶液は強い金属味があり、リトマス紙に対して酸性反応を示します。片端を閉じた管に入れて加熱し、赤熱し始めると、冷えると無色透明の結晶質の黄色い液体に融解します。その粒は通常、ガラスのように透明です。酸化炎で白金線上で加熱すると、融解して白い蒸気として揮発します。酸化炎で木炭上で加熱すると、融解して金属状態に還元されますが、揮発して木炭上に白色のテルル酸の昇華物が形成されます。この析出物の縁は通常、赤色または濃黄色です。
還元炎の中で木炭の上で加熱すると、急速に還元され、外側の炎は青緑色を呈する。
白金線上の酸化炎でホウ砂に溶解すると、無色透明のビーズ状になるが、木炭上で加熱すると、還元された金属粒子の存在により灰色に変化する。木炭上で還元炎にさらすと、ビーズは還元された金属のために灰色になる。さらに加熱を続けると、テルルは完全に揮発し、ビーズは再び透明になり、木炭上には白い昇華物が析出する。
微量塩を用いた場合も、同様の反応が起こる。
炭酸ナトリウムと反応させた場合、テルル酸は白金線上で融解して透明で無色のビーズ状になり、冷えると白色になります。木炭上で還元されると、テルルナトリウムが生成され、これは木炭に吸収されます。一方、金属テルルは揮発し、木炭上に白色の析出物(テルル酸)として沈着します。
亜テルル酸、微粉末状の木炭、炭酸ナトリウムを混ぜ合わせ、密閉管内で十分に加熱して融解させ、そこに沸騰した水を数滴加えると、紫色に変色し、 テルルナトリウムの存在を示す。
テルル酸(TeO₃ )は六角柱状の結晶を形成します。酸味はなく、金属のような味がします。青色リトマス紙を赤色に変え、水にゆっくりと溶け、少量ずつ。高温にさらされると、結晶性の酸は、赤熱するまでではなく、水分を失い、オレンジ色を呈するが、結晶形は維持される。ただし、水には溶けなくなり、実際にはその性質が大きく変化するため、異性体変異の例となる。
テルル酸を密閉管内で穏やかに加熱すると、水分が失われて黄色に変色する。さらに強く加熱すると、乳白色になり、酸素が放出されてテルル酸に変化する。酸素が存在することは、テルル酸に火をつけた木片を浸すと、より激しく燃焼することで確認できる。テルル酸は、テルル酸と同様に、吹き矢の試薬と反応する。
第七族元素 ― 鉛、ビスマス、スズ
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これらの金属の酸化物も、還元炎の中で木炭上のソーダと融解させることによって金属状態に還元されるが、それらは継続的な爆発の後でなければ揮発せず、昇華物が木炭に投げ込まれる。
(a)鉛(Pb)—この金属は自然界にかなりの量存在し、主に方鉛鉱または鉛鉱(硫化鉛)として産出する。同様に、より稀ではあるが炭酸塩としても産出され、また硫酸塩としても産出され、時には他の酸や金属と結合して産出されることもある。
金属状態の鉛は、青みがかった灰色で、光沢が強く、比重は11.4です。柔らかく、紙に染みをつけます。展延性がありますが、靭性はほとんどありません。融点は約612℃です。空気中にさらされるとすぐに変色し、灰色の物質で覆われます。この物質は、亜酸化物(Pb₂O)と考える人もいれば、鉛と第一酸化物の混合物と考える人もいます。赤熱すると第一酸化物に酸化され、白熱すると揮発します。ほとんどの酸には溶けませんが、硝酸には溶けますが、分解水は生成しません。
(L.)鉛の第一酸化(PbO)—オレンジ色の粉末で、赤熱温度で溶けて、冷却後の層状塊。鉛の第一酸化体は融解時に大気中の酸素を吸収し、冷却時に再び放出される。長時間空気中にさらされると、炭酸と水を吸収し、表面が白くなる。硝酸と苛性アルカリには溶解する。ほとんどの酸と不溶性の塩を形成する。純水にはわずかに溶解するが、アルカリ塩を含む水には溶解しない。この水和物は白色である。
(β.)酸化鉛(PbO 2、PbO)—赤褐色の粉末を形成する。苛性アルカリには不溶である。塩酸はこれを溶解し、黄色の液体を形成するが、これはすぐに塩化鉛と塩素に分解する。加熱により還元されて一酸化鉛になる。
(γ.)過酸化鉛(PbO₂ ) —暗褐色の粉末である。塩酸と反応すると塩化鉛と塩素ガスを生じる。加熱すると酸素を発生し、還元されて一酸化鉛となる。
鉛化合物は、吹き管の前で次のような反応を示します。金属鉛は酸化炎で加熱されると変色し、すぐに前酸化物と金属からなる灰色の物質で覆われます。これはすぐに溶融し、その後、すべての鉛が前酸化物に変換されるまで黄褐色の前酸化物で覆われ、前酸化物は溶けて黄色の液体になります。還元炎と木炭の上では、前酸化物は揮発し、木炭は黄色の昇華酸化物で覆われます。分析から少し離れたところでは、この昇華物は白く見えます(炭酸鉛)。酸化炎では、前酸化物は溶けて美しい濃い黄色のビーズになります。還元炎と木炭の上では、膨張して金属鉛に還元され、これは連続的な吹き付けによって揮発し、前述のように木炭上で昇華します。
片端を閉じたガラス管内で加熱すると、酸化鉛(赤色)は黒色に変化し、酸素を放出する。この酸素は、点火した木片をガラス管内に導入することで容易に検出でき、木片の燃焼がより激しくなることで、未結合酸素の存在が証明される。この場合、酸化鉛は還元されて一酸化鉛となる。白金箔上で加熱すると、まず黒くなり、還元されて一酸化鉛となり、溶けて濃い黄色の液体になる。還元炎で木炭上で加熱すると、膨張して金属に還元される。さらに加熱を続けると、木炭上に一酸化鉛の黄色い昇華物が生じ、その少し離れた周囲に炭酸鉛の白い昇華物が生じる。この昇華物は還元炎に触れると消えるが、外部の炎に青みがかった青色を帯びさせる。過酸化鉛の場合も同様である。
鉛の様々な酸化物は、吹き管試薬と反応して同じ反応を起こす。
ホウ砂は、酸化炎中の白金線上で鉛化合物を最も容易に溶解し、透明なビーズ状にする。このビーズは熱いときは黄色だが、冷えると無色になる。さらに酸化鉛を加えると、乳白色になる。断続的な炎で加熱し、さらに酸化物を加えると、冷えると黄色のエナメル質になる。還元炎で木炭上で加熱すると、ビーズは広がり不透明になる。さらに加熱を続けると、すべての酸化物が発泡しながら金属鉛に還元され、溶けてビーズの端に向かって流れ、ビーズは再び透明になる。
微視的塩は、酸化炎の中で白金線上の酸化鉛を容易に溶解し、透明で無色のビーズ状にする。このビーズは、飽和度が高い場合、熱いうちに黄色に輝く。飽和したビーズは、冷却後にエナメル状になる。還元炎の中や木炭の上では、ビーズは灰色がかった鈍い色に見える。さらに酸化物を加えると、木炭の上に黄色の昇華した一酸化鉛が生成される。錫を加えると、ビーズはより濃い灰色になるが、完全に不透明になることはない。
炭酸ナトリウムは、白金線上の酸化炎中で酸化鉛を容易に溶解し、透明なビーズ状にする。このビーズは冷却すると黄色になり、不透明になる。還元炎中の木炭上では、急速に金属鉛に還元される。鉛は、爆破を続けると、木炭上に黄色の昇華酸化物を生成する。
(b)ビスマス(Bi)—この金属は主に金属状態で産出し、硫化物として産出することはまれである。純粋な金属状態では、赤みがかった白色で光沢が強い。立方体状に結晶化する。脆く、容易に粉砕できる。融点は476°で、白熱すると揮発する。硝酸に溶け、硝酸ビスマスを形成する。
(α.)酸化ビスマス(Bi 2 O 3)—この酸化物は淡黄色の粉末で、赤熱で融解し、苛性カリとアンモニアには不溶です。ビスマス塩の塩基です。その水和物は白色で、酸に容易に溶解します。水を加えると、これらの溶液は乳白色になります。これは、可溶性の酸性ビスマス塩と不溶性の塩基性ビスマス塩に分解されるためです。
(β.)過酸化ビスマス(BiO₂ )は暗色の粉末で、沸騰硝酸に完全に溶解し、酸素を発生する。塩酸と反応すると塩素ガスを発生する。620℃まで加熱しても分解しないが、630℃に加熱すると酸素を発生する。可燃物と混合すると明るく発光する。
(γ.)ビスマス酸(Bi 2 O 5)は過酸化物に似た褐色の粉末ですが、硝酸を沸騰させることで緑色の難溶性物質(Bi 2 O 3、Bi 2 O 5)に変化します。その水和物は赤色です。
吹き管反応 ― 金属ビスマスは、白金線上で酸化炎にさらされると、暗褐色の酸化物に変化し、冷却すると淡黄色になる。加熱するとゆっくりと揮発し、木炭上に黄色の昇華酸化物が生成される。
酸化ビスマスは、酸化炎の中で白金箔上で非常に容易に溶融し、濃褐色の液体となる。この液体は冷却されるにつれて淡黄色に変化する。しかし、加熱が強すぎると還元され、白金箔に浸透する。
木炭上で酸化還元炎にさらされると、金属ビスマスに還元され、それが溶けて一つ以上の球状の粒子。連続的な送風によってゆっくりと揮発し、木炭上に黄色の昇華酸化物を生成し、その向こうに白色の炭酸ビスマスの昇華物が見える。これらの昇華物は還元炎の中では消滅するが、炎に色を移すことはない。
白金線上の酸化ビスマスは、酸化炎中でホウ砂によって容易に溶解し、透明な黄色のビーズ状になる。冷却すると無色になる。さらに酸化ビスマスを加えると、熱いビーズはオレンジ色になる。冷却中は黄色みが強くなり、冷えると乳白色になる。還元炎中の木炭上では、ビーズは濁って灰色になる。酸化ビスマスは膨張しながら金属状態に還元され、ビーズは再び透明になる。スズを加えると還元が促進される。
微視的塩は、酸化炎の中で白金線上の酸化ビスマスを溶解させ、黄色のビーズを形成する。このビーズは冷却すると無色になる。さらに酸化ビスマスを加えると、ビーズは熱い間は黄褐色になり、冷却後は無色になるが、完全には透明にならない。このビーズは、断続的な炎で加熱するとエナメル質になり、また、冷却後にさらに酸化ビスマスを加えることでもエナメル質になる。
木炭上で還元炎にさらし、特に錫を加えると、ビーズは熱い間は無色透明であるが、冷えると濃い灰色になり不透明になる。
酸化ビスマスは、炭酸ナトリウムとの融解によって、酸化炎でも還元炎でも、瞬時に金属ビスマスに還元される。
上述の高次ビスマス酸化物は、燃焼によって金属酸化物と遊離酸素に変化するため、吹き管の前と同様の挙動を示す。
ビスマスは主に金属の形で存在するため、類似の金属と区別する方法を知っておく必要があります。ビスマスは脆いため、鉛、亜鉛、スズとは区別されます。鉛、亜鉛、スズはハンマーで叩くと簡単に平らになりますが、ビスマスは粉々に砕けてしまいます。ビスマスは、この後者の点において、ビスマスはアンチモンやテルルと間違われる可能性があるが、以下の検査によって、ビスマスをアンチモンやテルルから容易に区別することができる。
- ビスマスもアンチモンも、片端を閉じたガラス管で加熱しても昇華しない。ガラスが溶融する直前の温度で、テルルは少量の白色蒸気を発生する(管内の空気中の酸素によってテルルの一部が酸化されて第一テルル酸となる)。その後、灰色の金属質の昇華物が管の内壁に沈殿する。
- 開放管内で加熱すると、アンチモンは白い蒸気を発し、ガラス管の内側を覆います。この蒸気は残留物を残さずに、熱によって管のある部分から別の部分へと移動させることができます。金属球は、かなりの量の溶融酸化物で覆われています。テルルも同様の条件下で、強い蒸気を発し、ガラス上に白い粉末を析出させます。この粉末は熱によって溶融し、ガラス上を流れる球状になります。金属球は、溶融した透明でほぼ無色の酸化物で覆われており、冷却すると白色になります。高温で空気の流入が少ない場合、金属テルルは昇華し、灰色の粉末を析出します。ビスマスは、同様の処理では、硫黄と結合しない限り、ほとんど蒸気を発しません。金属は濃い黄色の溶融酸化物で覆われており、冷却すると淡黄色になります。ビスマスはガラスに作用し、ガラスを溶解します。
- 木炭に吹き管の炎を当てると、3種類の金属は揮発し、木炭上に昇華物を生成する。アンチモンの昇華物は白色で、ビスマスとテルルの昇華物は濃い黄色である。還元炎に当てると、テルルの昇華物は消失し、炎に鮮やかな緑色を与える。アンチモンの析出物はかすかな緑青色を呈し、ビスマスの昇華物は光の下ではほとんど色を示さない。ただし、暗闇の中でこの操作を行うと、ビスマスの昇華物で非常に淡い青色の炎が見られることは注目に値する。
(c.)スズ(Sn)—この金属は自然界には存在しない。 金属状態、ごくまれに硫化物として、主に酸化物(錫石)として存在する。金属状態では銀白色で、非常に高い光沢を持ち、柔らかい(ただし鉛よりは硬い)、延性があるが靭性はあまりなく、非常に展性がある。鋳造された金属は、ねじったり曲げたりすると独特のきしむ音を立てるが、これは金属の結晶構造に起因する。この結晶化は、金属表面または錫板表面を酸で腐食させることで非常に明確に確認できる。
スズは空気に触れるとごくわずかに変色する。融点は442℃で、酸化物と金属の混合物であるため灰色になる。高温でも、スズはほとんど蒸気にならない。王水に溶け、熱硫酸、熱塩酸、冷希硝酸には水素を発生しながら溶けるが、水は分解せず、ガスも発生せず、硝酸スズと硝酸アンモニアが生成する。濃硝酸はスズを不溶性のスズ酸に変える。
(α)酸化スズ(SnO)は暗灰色の粉末である。その水和物は白色で、苛性アルカリに溶解する。この溶液を加熱すると、無水結晶性の黒色酸化スズが析出する。酸化スズの可溶性中性塩は水を加えることで分解され、酸に可溶な塩と塩基に不溶な塩に変化する。
酸化スズの第一酸化物は、空気に触れた状態で点火すると、燃え上がり、激しい反応で酸に変化し、白い蒸気を発生する。鋼鉄の火花が触れた場合も同様である。水酸化スズの第一酸化物は、ろうそくの炎で点火でき、火口のように赤く光る。
(β.)スズ三酸化スズ(Sn₂O₃ )は灰褐色の粉末である。その水和物は黄色みを帯びた白色である。アンモニア水および塩酸に溶解し、この溶液は金溶液と反応して「カシウスの紫」を形成する。
(γ.)スズ酸(過酸化物、SnO₂ ) —この酸は、自然界では四面体または八面体の結晶として存在し、色は褐色または濃い緑色である。 黒色で非常に硬い(錫石)。人工的に製造すると、白色または黄白色の粉末となる。2つの異なる異性体が存在し、一方は酸に不溶性(天然錫酸)、もう一方は酸に可溶性(湿式法で製造された錫酸)である。可溶性の酸は加熱すると不溶性に変化する。どちらの異性体も水和物を形成する。
吹き管前の反応。―金属錫は容易に溶ける。酸化炎にかざすと黄白色の酸化物に覆われ、これは炎を加速させる空気の流れによって運ばれることがある。還元炎では、木炭の上で溶けた錫は金属光沢を保つが、木炭上には薄い昇華物が生じる。この昇華物は熱いときは淡黄色で、酸化炎で強い光を発し、冷えると白色になる。この昇華物は金属の近くにあり、酸化炎では揮発しない。還元炎では金属錫に還元される。この析出物は非常に薄く、木炭の灰とほとんど区別がつかないことがある。そのような場合は、コバルト溶液で湿らせ、酸化炎にかざすと、昇華物は冷えると青緑色になる。
酸化スズの第一酸化物は酸化炎で発火し、炎と白い蒸気を伴って燃焼し、スズ酸(またはスズ酸)となる。強力で持続的な還元炎では、金属に還元され、その際に上述の昇華物が目視できる。酸化スズの第三酸化物も上記と同様の挙動を示す。
スズ酸は酸化炎で加熱しても融解も揮発もせず、強い光を発し、熱い間は黄色に見えるが、冷えるとくすんだ黄白色に変化する。強い還元炎で加熱すると、同様に金属状態に還元され、上記と同じ昇華物を生成する。
ホウ砂は酸化炎の中でスズ化合物を溶解し、白金線上では非常にゆっくりと少量で透明で無色のビーズとなり、冷却後も透明なままである。また、断続的に加熱した場合も同様です。しかし、飽和したビーズが完全に冷えた後、再び酸化炎にさらすと、低い赤熱状態では、冷却中にビーズは不透明になり、球形を失い、不明瞭な結晶化を示します。これは還元炎でも同様ですが、ビーズが高度に飽和している場合は、酸化物の一部が還元されます。
微結晶塩は、還元炎中で酸化物を非常にゆっくりと少量ずつ溶解し、透明で無色のビーズを形成します。このビーズは冷却中も透明なままです。このビーズに適切な割合で三酸化鉄を加えると、三酸化鉄はビーズを着色する性質を失いますが、もちろん、過剰な鉄塩を加えると、ビーズは本来の色を帯びます。還元炎中では、それ以上の変化は見られません。
酸化スズは、白金線上の酸化炎中で炭酸ナトリウムと反応し、膨張して塊状になり、さらに炭酸ナトリウムを加えても溶解しない。木炭上の還元炎中では、容易に金属球状に還元される。酸化スズ化合物の中には、特にタンタルを含むものは、炭酸ナトリウムとの融解による還元が困難なものがあるが、ホウ砂を加えることで容易に金属状態に還元できる。
酸化炎にさらされた酸化スズは、コバルト溶液で湿らせた後、再び酸化炎にさらされると、完全に冷却された後に青緑色を呈する。
第八族元素 ― 水銀、ヒ素
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これら2種類の金属は赤熱温度よりも低い温度で揮発するため、ホウ砂や微結晶塩とは反応を起こさない。これらの酸化物は容易に金属状態に還元される。
(a)水銀(Hg)—この金属は自然界では主に硫黄と結合して二硫化物として存在する。
金属形態、あるいは銀、セレン、塩素と結合した形で存在することはさらに稀である。
金属状態の水銀は強い光沢を持ち、常温では液体であるため、他の金属とは区別されます。凝固点は40℃、沸点は620℃ですが、常温では蒸発します。純粋な水銀は不変です。空気中にさらされると、他の金属と混ざり合うことによってのみ変色し、表面が灰色になり、光沢を失います。冷たい硝酸と濃硫酸には溶けますが、塩酸には溶けません。
(χ.)水銀の第一酸化(Hg₂O ) —黒色の粉末で、加熱すると金属水銀と酸素に分解する。特定の酸、特に苛性アルカリで消化すると、金属水銀と過酸化物に変化する。第一酸化のいくつかの非極性塩は、塩基性不溶性塩と酸可溶性塩に変化するため、水に部分的にしか溶けない。
第一水銀は塩酸に全く溶けない。その中性塩は青色リトマス紙を赤色に変える。
(β.)過酸化水銀(HgO)—この酸化物には2つの同素体が存在します。1つはレンガ色、もう1つはオレンジ色です。加熱すると黒色に変化しますが、冷却すると元の色に戻ります。高温では金属水銀と酸素に分解します。酸と反応すると、それぞれ特有の塩を生成します。
金属状態の水銀は、常温では液体であるため、他の金属と間違えることは決してない。
吹き管の炎にさらされると、瞬時に揮発する。他の金属と結合した場合も同様である。水銀酸化物は、酸化還元炎の中で瞬時に還元され、揮発する。ビーズが溶ける前に揮発するため、フラックスとの変質は生じない。片端を閉じたガラス管内で炭酸ナトリウムとともに加熱すると、金属水銀に還元され、揮発して、冷たい部分に凝縮する。 昇華した物質は、ガラス管に灰色の粉末として析出します。この昇華物質を、ガラス管を慎重に叩いたり、ガラス棒でこすったりすることで、金属水銀の球状塊に集めることができます。水銀化合物は、中性シュウ酸カリウムとシアン化カリウムの混合物によって最も完全に還元されます。検査対象の物質に水銀がごく少量しか含まれておらず、揮発によって識別できない場合は、金箔を鉄線に取り付けて、実験中にガラス管に導入することができます。ごく微量の水銀でも、金箔に部分的に白く変色します。
(b)ヒ素(As)—この金属は自然界にかなりの量存在し、主に硫黄または他の金属と結合している。
金属状態のヒ素は、白っぽい灰色で光沢があり、葉状構造の結晶質で、非常に脆いため粉砕することができる。融解はしないが、356°で揮発する。その蒸気は強いネギ臭がある。ヒ素は不規則な結晶となって昇華する。空気に触れるとすぐに変色し、黒く覆われる。硝酸カリウムと混合して点火すると、激しく爆発する。炭酸カリウムと混合してハンマーで叩くと、激しく爆発する。
酸素ガス中で加熱されると発火し、淡い青色の炎を上げて亜ヒ酸に変化する。
(β.)亜ヒ酸(AsO₃ ) —この酸は八面体結晶を形成するか、融解すると無色のガラスを形成し、最終的には不透明でエナメル状になるか、または白色粉末を形成する。変化や分解を起こさずに昇華する。昇華温度より低い温度で長時間加熱すると、透明で無色の丈夫なガラスに融解する。不透明な酸は冷水にはわずかに溶け、温水にはさらに溶けやすい。沸騰を続けると透明な酸に変化し、水への溶解度がはるかに高くなる。亜ヒ酸は苛性カリによって容易に溶解する。塩酸にも溶解する。この酸は、アンチモン酸、スズの第一酸化、鉛の第一酸化、および銅。鉄分を多く含む鉱泉にもごく少量ながら含まれている。
(γ.)ヒ酸(AsO₅ )は白色の塊で、容易に水分を吸収して溶解します。低い赤熱では揮発せず、分解もしません。強い熱にさらされると分解し、酸素を生成して亜ヒ酸に変化します。
吹き矢を前にした人々の反応。
片端を閉じたガラス管内で金属ヒ素を加熱すると、金属光沢のある黒色の昇華物が生じ、同時に特有のネギ臭を発する。ヒ素合金の場合も、ヒ素の含有量が最大であれば同様の現象が起こる。
両端が開いたガラス管で加熱すると、金属ヒ素は酸化されて亜ヒ酸となり、ガラス管の側面に白い結晶状の昇華物として現れます。ヒ素の揮発性が非常に高いため、この昇華物は分析箇所からある程度離れた場所に析出します。昇華物は、ごく弱い熱を加えるだけで管内の別の場所に移動させることができます。ヒ素合金は金属酸化物の塩基性ヒ酸塩に変化し、余剰のヒ素は亜ヒ酸に変化して管内で昇華します。この実験でヒ素を使いすぎると、管の側面に濃い茶色の結晶が析出し、ネギのような臭いを発します。この昇華物が分析箇所の近くに析出すると、亜ヒ酸の白い昇華物とよく似た外観になります。
木炭上で加熱された金属ヒ素は、溶融する前に揮発し、酸化炎の中で亜ヒ酸の白い沈殿物として木炭に付着する。この昇華物は灰色がかった色を呈することがあり、分析箇所からある程度離れた場所で発生する。吹き管の炎で軽く加熱すると、この昇華物は瞬時に吹き飛ばされ、還元炎で急速に加熱されると、すぐに消失する。淡い青みがかった色合いで、ネギ科植物特有の、あるいはニンニクのような香りが感じられる。
亜ヒ酸はどちらのガラス管内でも非常に容易に昇華し、白色の結晶状昇華物となる。これらの結晶は顕微鏡で観察すると正八面体に見える。木炭の上では瞬時に揮発し、加熱すると特徴的なニンニク臭がする。
ヒ酸を片端を閉じたガラス管内で強く加熱すると、酸素と亜ヒ酸が発生し、後者は管の低温部分で昇華する。ヒ素化合物は揮発性が高いため、融剤とは反応しない。炭酸ナトリウムとともに木炭で加熱すると、金属ヒ素に還元され、揮発時にすべてのヒ素化合物に特有のネギ臭を発する。
第9グループ ― 銅、銀、金。
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これらの金属は揮発性ではなく、その酸化物も同様です。炭酸ナトリウムとの融解によって金属状態に還元され、金属粒となって析出します。銀と金の酸化物は、加熱によってそのまま金属状態に還元されます。このグループの酸化物の還元では、木炭上に昇華物は観察されません。
(a)銅(Cu)—この金属は金属状態のほか、原酸化物、および酸と結合した酸化物として様々な塩(孔雀石などの炭酸銅)の形で産出する。硫化銅は自然界に存在する銅の主要な鉱石である。金属状態の銅は赤色で、光沢と靭性に優れ、延性・展性があり、正八面体と立方体の結晶を形成する。鮮やかな赤色の熱で融解し、銀よりも融解しにくいが、金よりも融解しやすい。融解時に酸素を吸収する。表面からは、原酸化物で覆われた微細な金属球状粒子の粉塵が生じる。金属の表面も同様に 銅は湿った空気に触れると変色し、水酸化銅に変化する。屋外で点火すると、すぐに褐色がかった赤色の酸化銅で覆われる。
(χ.)銅の第一酸化銅(Cu 2 O)—この酸化物は自然界に存在し、ルビーレッド色の層状構造を持つ透明な八面体結晶として産出する。人工的に調製すると、同じ色の粉末となる。希酸によって過酸化物と金属の塩に分解される。空気との接触下で加熱すると過酸化物に変化する。
(β.)酸化銅(CuO)—この酸化物は暗褐色または黒色の粉末である。酸に溶解すると青色または緑色の溶液となる。アンモニア水にも溶解し、その溶液は濃い青色である。
吹き管による反応。白金線上の酸化銅を最も内側の炎(青い炎)にさらすと、外側の炎に緑色を呈する。酸化炎の中で木炭上に加熱すると、黒い球状に溶け、すぐに木炭全体に広がり、部分的に還元される。
銅が溶けない程度の温度で還元炎にさらすと、金属は明るい金属光沢を帯びて還元されるが、炎が止まるとすぐに金属表面は酸化し、濃い茶色または黒色になる。さらに温度を上げると、金属粒状に溶ける。
ホウ砂は酸化炎の中で酸化銅を溶解し、たとえ酸化物の量がごく少量であっても透明な緑色のビーズ状にするが、冷却すると青色に変化する。白金線上で還元炎にさらすと、ビーズはすぐに無色になるが、冷却すると赤色(酸化銅の第一級酸化物)を呈する。このビーズは不透明であるが、酸化物を過剰に加えると、その一部が金属に還元され、金属粒子を砕くとそれが見えるようになる。
木炭に接触すると、酸化物は金属に還元され、冷却後には無色透明になる。錫を少量加えると、冷却後には赤褐色になり、不透明になる。
微視的塩は酸化炎で銅の酸化物を溶解し、ホウ砂のビーズほど濃い色ではない緑色のビーズになります。還元炎では、十分に飽和したビーズは熱い間は濃い緑色になり、冷えると茶色がかった赤色になり、不透明でエナメルのような質感になります。酸化物がごくわずかで反応が見られない場合は、錫を少量加えることで、熱い間は無色になり、冷えると濃い茶色がかった赤色で不透明になります。
炭酸ナトリウムは、白金線上の酸化炎の中で酸化銅を溶解し、透明な緑色のビーズ状にする。このビーズは冷却されると色が失われ、不透明になる。
木炭の上では、金属に還元され、ソーダは木炭に吸収され、金属粒子は十分な熱によって溶けて粒状になる。
(b)銀(Ag)—この金属は、自然界では金属状態、および他の金属、特に鉛との化合物として産出する。また、いくつかの鉱山では硫化物としても産出する。立方体および正八面体の結晶構造を持ち、純白色で光沢が強く、非常に展延性があり、銅より柔らかいが金より硬い。常温でもそれよりかなり高い温度でも酸化されない。希硝酸および沸騰した濃硫酸に溶解する。
(χ.)銀の第一酸化(Ag 2 O)—黒色の粉末です。酸とアンモニアによって酸化物と金属に変化します。
(β.)酸化銀(AgO)—灰褐色または黒色の粉末で、銀塩の原料となる。アンモニア水と反応させると、黒色の雷銀に変化する。
(γ.)銀の超酸化物または二酸化物(AgO 2)—この酸化物は、強い金属光沢を持つ黒色の針状結晶または八面体結晶として存在する。酸素酸によって溶解し、酸素ガスが脱離する。
吹き管による加熱前の挙動。酸化還元反応の炎にさらされると、銀の酸化物は瞬時に金属状態に還元される。
ホウ砂は白金線上の酸化銀を溶解し、酸化炎では、一部が酸化され、残りの部分は還元されるため、冷却後に飽和度に応じてビーズは乳白色を呈する。還元炎では、還元された銀が溶けて粒状になり、ビーズは灰色に変色し、再び透明で無色になる。
微視的塩は、白金線上の酸化炎で銀の酸化物を溶解させ、透明な黄色のビーズ状にする。酸化物が多く存在する場合、このビーズは乳白色の外観を呈する。
還元炎の中での反応は、ホウ砂の反応と類似している。
酸化還元炎の中で炭酸ナトリウムと融解させることにより、酸化銀は瞬時に金属銀に還元され、それが一つまたは複数の結晶粒に融解する。
(c.)金(Au)—この金属は主に金属状態で産出されますが、鉱石や他の金属と混ざっていることもよくあります。金は立方体や正八面体の結晶構造を持ち、美しい黄色で光沢があり、すべての金属の中で最も展延性に優れています。銅よりも高い温度で融解し、溶融時には緑色の光を発し、冷却時には大きく収縮します。常温では酸化せず、常温よりはるかに高い温度に加熱しても酸化しません。硝酸塩酸(王水)に溶解します。
(χ.)金第一酸化物(Au 2 O)—この酸化物は濃い紫色の粉末で、540℃の温度で金属金と酸素に変化します。王水にのみ溶解します。塩酸で処理すると、塩化金と金属金が得られます。アンモニア水で処理すると、青色の塊で非常に爆発性の高い雷酸金が得られます。
(χ.)過酸化金(Au 2 O 3)—この酸化物は、オリーブグリーンまたは濃褐色の粉末で、様々な量の水を含んでいます。530℃で分解すると、金属金と酸素を生成します。
吹き管前の反応。—酸化金は、酸化炎と還元炎の両方で金属に還元され、それが溶融して粒状になる。
ホウ砂はそれを溶解しないが、この融剤中ではどちらの炎でも金属状態に還元される。還元された金属は木炭上で融解して粒状になる。
微結晶塩はホウ砂と同じ反応を示す。
炭酸ナトリウムと木炭上で融解させると、炭酸ナトリウムは吸収され、金は金属粒として残る。
第十族元素 ― モリブデン、オスミウム
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これらの金属は揮発性がなく、吹き管の前では融解しませんが、その酸化物の中には揮発性があり、融解しない金属粉末に還元できるものもあります。
(a)モリブデン(Mo)は金属状態のほか、硫黄と結合した化合物、あるいは鉛と結合したモリブデン酸として存在する。白色で脆い金属であり、空気に触れても変化しない。加熱して赤熱し始めると、褐色の酸化物に変化する。鈍い赤色の熱で加熱を続けると青色に変化する。さらに高温になると、モリブデン酸に酸化され、光り輝き煙を出し、表面に結晶化したモリブデン酸が析出する。
(χ.)モリブデンのプロトキシド(MoO)—この酸化物は黒色の粉末である。
(χ.)モリブデンの二酸化物(MoO 2)—この酸化物は、暗銅色の結晶性粉末です。
吹き管前の反応。―金属モリブデン、その第一酸化物および二酸化物は、酸化炎の中でモリブデン酸に変化する。この酸は酸化炎の中で褐色の液体に溶融し、木炭上に広がり、揮発し、昇華して黄色の粉末となり、分析付近では結晶状に見える。この昇華物は冷却すると白色になる。この昇華物の向こう側には、冷却後、薄く揮発しない二酸化物の鉱石が見える。これは濃い銅赤色で、金属光沢を呈する。
片端を閉じたガラス管内で加熱すると、茶色の塊に溶け、管の冷たい部分で蒸発して昇華し、白い粉末になる。分析液のすぐ上には黄色が残る。結晶が目視できる。これらの結晶は冷却後には無色になり、溶融した塊は淡黄色で結晶質になる。
白金箔上では、酸化炎にさらすと溶融・蒸発し、冷却後に淡黄色の結晶となる。還元炎にさらすと青色になり、さらに加熱すると褐色になる。
還元炎の中で木炭に吸収され、温度の上昇とともに金属に還元される。木炭の粒子を洗い流すと、灰色の粉末として残る。
ホウ砂は、酸化炎中で白金線上でこれを容易に、かつ大量に溶解し、透明な黄色を呈する。この黄色は冷却すると無色になる。モリブデン酸をさらに加えると、ビーズは熱いときは濃い黄色または赤色になり、冷えると乳白色になる。還元炎中では、ビーズの色は茶色に変化し透明になる。さらに酸を加えると、不透明になる。
微視的塩は、白金線上で酸化炎にさらすと、透明な黄緑色のビーズ状になり、冷却すると無色になる。還元炎では、ビーズは非常に暗く不透明だが、冷却すると鮮やかな緑色になる。これは木炭上でも同様である。
炭酸ナトリウムは、酸化炎の中で白金線上でモリブデン酸を溶解し、膨張して透明なビーズ状になり、冷却すると乳白色になる。木炭上では、炭酸ナトリウムとモリブデン酸が吸収され、モリブデン酸は金属状態に還元され、木炭の粒子を洗い流すと、金属は灰色の粉末として残る。モリブデン酸、またはこの金属の他の酸化物を白金線上、または白金製のトングで青い炎の先端にさらすと、外側の炎に黄緑色が伝わる。また、モリブデンの化合物のいずれかを粉末の形で濃硫酸とアルコールに混ぜ、アルコールに火をつけると、アルコールの炎が緑色になる。
(c.)オスミウム(Os)—この金属は白金と共存する。青みがかった灰色で、非常に脆い。屋外で点火すると、刺激臭があり、目に刺激を与える揮発性のオスミウム酸に酸化される。アルコールの炎に明るい白色を与える。酸化オスミウム(OsO 2)は酸化炎でオスミウム酸に変化し、独特の臭いを伴って揮発し、昇華物を残す。
還元炎中では、暗褐色の不溶性金属粉末に還元される。融剤とは反応しない。炭酸ナトリウムは、木炭上でこれを還元して不溶性金属粉末にする。木炭の粒子を洗い流すと、暗褐色を呈する。
第11族—プラチナ、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム。
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これらの金属は、吹き管の前では融解しません。揮発性も酸化性もありません。酸化物は、どちらの炎の中でも金属質の不溶性粉末に還元されます。融剤とは反応せず、金属の形で分離されます。これらの金属は、一般的に天然白金中に共存しており、微量の銅、鉛、鉄も含まれています。
金属パラジウムは天然に産出し、イリジウムやプラチナと共生している。この金属は一般的にブラジルで最も多く産出される。
金属ロジウムはプラチナと共に産出されるが、その量はごくわずかである。
イリジウムは、ロシアの鉱山でオスミウム、金、プラチナと共生して産出する。その高い硬度から、金ペンのペン先に好んで用いられてきた。南米では、プラチナやオスミウムと共生して天然に産出する。プラチナやイリジウムと共生するオスミウムも南米で発見されている。
これらの金属は酸化も溶解もしないため、その分析種特有の試薬を用いた吹き管法では互いに分離することはできない。確かに色はビーズには色味が見られるが、これらの色味は微量の銅や鉄などが存在することに起因する。
オスミウムとイリジウムの鉱石は分解することができ、オスミウムは悪臭を放つことで識別できる。この金属を硝酸カリウムとともにガラス管内で強く燃焼させると、酸化オスミウムに変化し、硫黄の塩化物に似た臭いを発する。
このグループの金属は、特に最後の4つは非常に希少であるため、それぞれについて特別な章を設けることはしない。これらの金属の反応に関するより詳細な説明については、吹き管分析に関する大著を参照されたい。
クラスIII。
非金属物質。
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1.水—2.硝酸—3.炭素—4.リン —5.硫黄—6.ホウ素—7.ケイ素—8.塩素 —9.臭素—10.ヨウ素—11.フッ素—12.シアン —13.セレン.
(1.)水(HO)―純粋な蒸留水は、酸素1体積と水素2体積から構成されます。または、重量比で水素1部と酸素8部から構成されます。水は自然界で純粋な状態で見つかることはなく、優れた溶解性を持つため、常に、最もよく出会う物質が様々な割合で溶解した状態で見つかります。そのため、水は溶解する物質の性質に応じて、石灰水など様々な名称で呼ばれます。
吹き管分析における水の存在を考慮する際、水は鉱物中に存在するものとみなします。水の検査は一般的に次のように行われます。試料を乾燥した試験管に入れ、アルコールランプで加熱します。鉱物中に水が機械的に結合している場合はすぐに蒸発しますが、化学的に結合している場合は、加熱しても蒸発しないか、蒸発したとしても部分的にしか蒸発しません。効果を発揮します。水は管の冷たい部分に凝縮し、容易に確認できます。水が化学的に結合している場合は、分離するためにはるかに強い熱を加える必要があります。
揮発性酸など、多くの物質は初心者にとって水と間違えやすいかもしれません。
(2.)硝酸(NO₅ ) —硝酸は、自然界では炭酸カリウムや硝石ナトリウム中に存在する。これらの塩は一般的に不純物を含み、硫酸塩、炭酸塩、硝酸塩などの石灰や、少量の鉄も含まれている。硝石ナトリウムには、一般的に塩化ナトリウムが少量含まれている。硝酸を含む塩は、木炭で加熱すると爆燃する。硝酸を含む物質は、片端を閉じたガラス管で加熱すると、亜硝酸特有の赤い煙が除去される。酸の量が微量すぎてこのようにして識別できない場合は、物質の一部を硫酸水素カリウムとよく混ぜ合わせ、上記と同様に処理することができる。硫酸水素カリウムの硫酸が塩基と結合して硝酸を生成し、管内には亜硝酸ガスが残る。
硝酸カリウムは、ガラス管内で加熱すると透明なガラスに溶融するが、水は発生しない。白金線上で溶融すると、外部の炎に特徴的な紫色を呈する。木炭上で溶融・点火すると、表面が泡立ち、硝酸の存在を示す。
(3.)炭素(C)—炭素は、ダイヤモンドのように純粋な結晶状態で自然界に存在します。また、黒鉛、鉛、木炭、無煙炭など、いくつかの同素体としても存在します。酸素と結合した炭酸として大量に存在します。
ダイヤモンドは可燃性ではあるものの、燃焼させるには高温が必要なため、吹き管で燃やすことはできません。空気から遮断された状態では、融解することなく白くなるまで加熱できますが、空気に触れると703℃で燃焼し、炭酸に変化します。硝酸塩と混合すると、炭酸カリウムは炭酸を保持します。炭酸を含む鉱物を加熱すると、ガスが発泡して放出される。また、塩酸のような強い鉱酸の場合も、特徴的な発泡を伴って酸が放出される。
(4.)リン、リン酸(PO₆ ) —この酸は、イットリア、銅、ウラン、鉄、鉛、マンガンなどとともに、さまざまな鉱物中に存在します。リン酸は、次の手順で鉱物中に検出できます。鉱物の小さなかけらを硫酸に浸し、白金製のトングに挟みます。これを青い炎の先端で加熱すると、外側の炎が緑がかった青色に変わります。この色は、ホウ酸、銅、またはバリウムの色と間違えることはありません。リンを含む鉱物の中には、内側の炎で加熱すると、外側の炎が緑色になるものもあります。
リン酸にアルミナが混入している場合は、リン酸の検出に以下の湿式法を用いるべきである。まず、アルミナをめのう乳鉢で、ソーダ6部とシリカ1.5部の混合物とともに粉末状にする。次に、この粉末全体を木炭の上に置き、酸化炎で溶かす。残渣を沸騰水で処理すると、リン酸塩と過剰な炭酸ナトリウムが溶解し、ケイ酸アルミナと一部のソーダが残る。得られた透明な液体に酢酸を加え、アルコールランプで加熱し、少量の硝酸銀結晶を加える。すると、レモンイエローのリン酸銀の沈殿が速やかに生じる。硝酸塩を加える前に、液体を十分に加熱しておく必要がある。そうしないと、リン酸二ピロ銀の白色沈殿が生じる。
金属リン化物の検査を行う場合は、試料をめのう乳鉢で粉末にし、白金線上で硝酸カリウムと融解させる。融解した物質は、リン酸を含む物質と同様にソーダで処理する。金属とリンは酸化され、リン酸カリウムは融解し、金属酸化物が分離する。
(5.)硫黄(S)—硫黄は結晶として自然に存在する。石灰、鉄、シリカ、炭素などと共存することが多く、金属と広く結合している。
硫黄の主要な酸(硫酸、SO₃ )は、土類元素、アルカリ金属、金属酸化物と結合して存在します。天然硫黄は、木炭で加熱すると、その臭い(亜硫酸)と炎の青色によって識別できます。硫黄化合物は、いくつかの方法で検出できます。片端を閉じたガラス管で物質を加熱すると、黄色の昇華硫黄が管の冷たい部分に沈殿します。物質にヒ素も含まれている場合は、昇華硫黄は硫化ヒ素からなる淡褐色の結晶として現れます。
試験液をガラス管の開いた状態で加熱すると、亜硫酸が発生します。ただし、発生するガスの量が少なすぎて臭いで感知できない場合は、湿らせたリトマス紙で酸の存在を確認できます。
この分析試料は、酸化炎で加熱すると硫黄ガスを発生する。
粉末状の物質を、炭酸ナトリウム2部とホウ砂1部とともに木炭上で融解すると、硫化ナトリウムが生成する。この塩を湿らせて磨いた銀の表面に塗布すると、銀が黒ずむ。ホウ砂は、生成した硫化ナトリウムが木炭に吸収されるのを防ぐ以外には、何の役にも立たない。セレンは上記のように銀を黒く変色させるため、まず試料を加熱してセレンの存在を確認する必要がある。加熱すると、セレンが存在する場合は、特有のワサビ臭がする。
硫酸は、還元炎の中で、木炭上で、炭酸ナトリウム2部とホウ砂1部を混ぜた物質を融解させることで検出できる。次に、この物質を水で湿らせ、光沢のある銀の表面に接触させる。硫酸が存在する場合、銀は黒くなる。
または、その物質を還元炎の中でケイ酸ナトリウムと融解してもよい。この場合、ソーダは硫酸の一部と結合し、その後、硫化物に還元される。硫酸の量に応じて、ビーズはオレンジ色または赤色に変色する。ただし、分析液が着色する場合は、前述の処理を再度行う必要がある。
(6.)ホウ素、ホウ酸(BO 3)—この酸は、マグネシア、石灰、ソーダ、アルミナなどのさまざまな塩基と結合したいくつかの鉱物として自然界に存在します。水と結合したこの酸は、天然のホウ酸として自然界に存在します。この酸は、ブラジルウッドから作られた試験紙を水で湿らせると、特徴的な反応を示し、紙は完全に漂白されます。アルコール溶液は、クルクマ試験紙を褐色に変えます。木炭で加熱すると、透明なビーズに融解しますが、硫酸カルシウムが存在すると、冷却時にビーズは不透明になります。
以下の反応は確実な反応である。まず、試料を粉砕し、硫酸水素カリウム4.5部と粉末状フッ化カルシウム1部からなる融剤と混合する。全体を水でペースト状にし、これを白金線上に置き、青色の炎の先端に当てる。試料が溶けるにつれて、フルオロホウ酸ガスが発生し、外側の炎が緑色に染まる。ホウ酸が少量しか含まれていない場合は、この色はすぐに消える。
(7.)シリカ、ケイ酸(SiO 3)—この酸は地球の固体部分のかなりの部分を占めるほど豊富に存在します。結晶化した石英、玉髄、カーネリアン、フリントなどにほぼ純粋な形で存在し、これらの鉱物の着色成分は一般的に鉄またはマンガンです。
微結晶塩を用いると、シリカは酸化炎の中でビーズ状に固まり、高温状態では透明になるが、分離したシリカはその中に浮遊する。一般的には白金線が用いられ、まず白金線の先端を溶融した塩に浸し、その後シリカを加え、最後にそのビーズを酸化炎にかける。
ケイ酸塩はソーダに部分的に溶解し、その後発泡する。酸の酸素がベースに少量のソーダを加えると、透明なビーズが得られ、冷えてもその透明性を保ちます。少量のソーダを加えると、ビーズは不透明になります。最初の段階では、分離したベースの一部が再溶解するため、ガラスの透明性が保たれます。しかし、ソーダを多量に加えると、ベースが分離しすぎて、分析が不可能になります。
(8.)塩素(Cl)—塩素は、ナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニウム、マグネシウム、銀、水銀、鉛、銅などの塩化物として、自然界に常に結合した状態で存在します。
金属塩化物中に存在する塩素は、次のように検出できます。湿式法は、次の方法で行います。物質が不溶性の場合は、ソーダで溶かして溶解させます。既に溶解性がある場合は、純水に溶解させ、硝酸銀を加えます。すると、1万分の1の塩素が存在すると、液体が乳白色に変色します。
吹き管を用いて塩素を検出するには、次の方法を用いる。酸化銅を白金線上の微量塩に溶解させ、酸化炎で透明なビーズを得る。次に塩素を含む物質を加え、加熱する。すると、すぐに青色または紫色の炎が現れる。鉱物界に存在する酸はいずれもこの反応を示さないため、塩素をこれらの酸と混同することはない。銅塩と混合すると炎に色を付ける酸は、上記のように微量塩ビーズで試験しても色を付けないからである。
分析対象物質が水溶性である場合は、以下の方法に従うことができる。少量の硫酸銅または硫酸鉄を溶解し、その溶液を数滴、銀の光沢のある表面に滴下し、金属塩化物を加える。塩素が存在する場合、銀は黒色に変色する。塩化物が水に不溶性の場合は、白金線上でソーダを用いて融解させ、その後上記と同様の処理を行う必要がある。[2]
(9.)臭素(Br)—マグネシウムとナトリウムの臭化物は多くの塩泉に存在し、商業用の臭素はこれらから得られます。金属臭化物は、銀と微球状ビーズおよび銅塩に対して、金属塩化物と同じ反応を示します。ただし、塩化物の特徴である紫色は、臭化物では緑色になりやすいです。この物質をフラスコまたはガラス管に入れ、アルコールランプの上で硫酸水素カリウムと融解すると、硫黄ガスと臭素が除去されます。臭素は黄色と臭いで容易に検出できます。塩素ガスを液体に通した後、エーテルを加えて全体を撹拌すると、臭素は容易に検出できます。エーテルは上部に上昇し、溶液中の臭素を運びます。抽出されたエーテルはカリウムカリウムと混合され、臭化カリウムと臭素酸カリウムが生成される。溶液を蒸発乾固させ、残渣を白金容器で融解すると、臭素酸カリウムは分解され、臭化カリウムが残る。これを硫酸と二酸化マンガンで蒸留する。すると、臭素の存在を示す赤色または褐色の蒸気が発生する。この蒸気は、受器に意図的に入れたデンプン糊を濃いオレンジ色に着色する。
臭化物を含む溶液に濃硫酸または濃硝酸を加えると、臭素が遊離して溶液が黄色または赤色に変色する。次亜塩素酸塩も同様の作用を示す。臭素塩は、塩化物単体よりも光に対する感度が高いため、写真分野で広く用いられるようになっている。
(10)ヨウ素(I)—この元素は塩泉に一般的にナトリウムと結合して存在し、岩塩にも含まれています。また、海水、メキシコの鉱物(銀と結合)、シレジアの鉱物(亜鉛と結合)にも見つかっています。海水にはヨウ素が含まれているため、海藻にも存在すると予想され、商業的には一般的に海藻の灰から得られます。
前述のように、金属ヨウ化物を微量塩と銅と融解させると、炎は緑色を呈する。この色は、銅単独の場合に炎に生じる色と間違えることはない。金属ヨウ化物を片端を閉じたガラス管内で硫酸水素カリウムと融解させると、ヨウ素蒸気が発生し、その特徴的な色で識別できる。ヨウ素を含む鉱泉水は、前述のように臭素の場合と同様に処理でき、ヨウ素の紫色の蒸気は容易に識別できる。硝酸銀はヨウ素の最良の試験であり、ヨウ化銀の黄色は容易に間違えることがなく、アンモニアにほとんど溶けないことからその正体が確認できる。一方、塩化銀はアンモニアに非常に容易に溶解する。
ヨウ素と濃硫酸、二酸化マンガン、硝酸との反応は、臭素と臭素の反応と類似している。ヨウ素が遊離し、その量がそれほど多くなければ、液体は褐色に変色する。ヨウ素が多量に存在する場合は、暗色の粉末として沈殿する。いずれの場合も、加熱するとヨウ素特有の紫色を呈する。
デンプン糊にヨウ素が含まれていない場合、ヨウ素と反応して濃い青色の化合物が生成されます。しかし、ヨウ素の量が極めて微量な場合は、青色ではなく、薄い紫色またはバラ色になります。
硫酸銅の水溶液に少量の亜硫酸を加えた後、ヨウ素と臭素を含む液体を注ぎ入れると、銅の亜ヨウ化物である濁った白色の沈殿物が生じ、臭素は溶液中に残る。この溶液中の臭素は、濃硫酸を用いて試験することができる。
(11)フッ素(Fl)—この元素はナトリウム、カルシウム、リチウム、アルミニウム、マグネシウム、イットリウム、セリウムと結合して存在します。フッ素は歯のエナメル質や一部の動物の骨にも存在します。この元素は水素との親和性が非常に高いため、頻繁に見られます。フッ化水素酸の形態。ブラジルウッド紙は、フッ化水素酸を検出する最も繊細な試験紙であり、淡黄色に変色します。リン酸も同様にブラジルウッド紙を黄色に変色させますが、リン酸はフッ化水素酸を検査するのに十分な温度では揮発しないため、間違いはありません。物質にこの酸が含まれていると思われる場合は、ガラス板の上に置き、塩酸で湿らせてから試験紙を当てると、特徴的な黄色に変色してフッ素の存在を示します。
フッ化水素酸はガラスに作用するため、この性質を利用して検出することができます。ガラス管にフッ化水素酸を入れ、管が湿るのに十分な量の硫酸を注ぎます。管を軽く加熱すると酸が発生し、管のガラスに作用します。酸が鉱物中に弱い親和性で保持され、水が存在する場合は、その鉱物片を管に入れて加熱すると、酸性ガスが除去されます。試験紙は、酸がガラスに作用する前であっても、その存在を示します。温度が高すぎると、フルオロケイ酸が発生し、管の冷たい部分にケイ酸質の皮膜を形成します。
フッ素の量が微量すぎて上記のいずれの反応も起こらない場合は、プラットナーが推奨する以下の手順に従うべきである。分析試料を、微量塩を鈍い赤色になるまで加熱して生成したメタリン酸ナトリウムと混合する。次に、この混合物を、炎からの熱風が届くような位置にある開いたガラス管に入れる。こうして、塩素よりも刺激臭が強いこと、および管内で蒸気が凝縮して生じるエッチングによって識別できる水性フッ化水素酸が生成される。管の端に湿らせたブラジル紙を当てると、すぐに黄色に変色する。
メルレによるこの酸の検出方法は以下のとおりである。[3] 検査用の物質を粉砕し、その後すりつぶすそれを微粉末にし、同量の硫酸水素カリウムと混ぜ合わせる。適度に広い試験管で、この混合物を徐々に加熱する。加熱の加減は厳密に守らなければならない。なぜなら、分析対象物が入っている部分を最初に加熱すると、ガラスが割れて全体が無駄になる可能性があるからである。まず試験管の先端にアルコールランプを当て、分析対象物が溶けるまでゆっくりと遠ざける。混合物をしばらく溶融状態に保った後、ランプを取り外し、分析対象物が入っている部分をやすりで切り離す。試験管の先端部分をよく洗い、吸水紙で乾燥させる。物質に含まれるフッ素が相当量ある場合、ガラス管を光にかざすと、透明度が失われ、触ると非常にざらざらしていることがわかる。
この非常に腐食性の高い酸が皮膚に触れないように細心の注意を払う必要があります。皮膚に触れると潰瘍ができ、治癒が非常に困難になるからです。
フッ化水素酸がケイ酸質物質と接触すると、必ずフッ化水素ケイ酸ガスが発生する。
(12.)セレン(Se)—この元素は鉛と結合してセレン化物として、また銅と結合して銅のセレン化物として存在する。また、コバルトや鉛と結合してこれらの金属のセレン化物として、また鉛や水銀のセレン化物としても存在する。
微量のセレンは、酸化炎で少量の木炭を燃やすことで検出できます。その際、腐った大根のような独特の臭いがすれば、セレンの存在が分かります。セレンが少しでも存在すれば、オレンジ色の蒸気が発生し、試料の周囲には金属光沢のある灰色の析出物ができます。この析出物は、外縁部が赤紫色を呈し、濃い青色に変化していることがよくあります。セレンを含む物質を片端を閉じたガラス管に入れ、加熱すると、セレンはオレンジ色の蒸気とともに昇華し、特徴的なその物質の臭いがする。試験管の冷たい部分には鋼灰色の昇華物が析出し、その奥にはセレン酸の小さな結晶が見られる。もしその鉱物がセレンを含む鉛鉱石であれば、亜硫酸ガスが発生し、その臭い、あるいは湿らせたリトマス紙で検出することができる。
ヒ素が存在する場合、木炭で加熱することで、ヒ素と他の物質を速やかに区別することができる。
吹き管による加熱前の鉱物の反応に関する表形式の記述。
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本書の第3部(109ページから)では、学生が注目するであろう主要な物質の吹き管反応について、十分に明確な説明がなされています。シェーラーとブランフォードによる吹き管に関する優れた小著から引用した以下の表形式の反応一覧は、時間がない場合や試験の急いでいる場合など、本文中のより詳細な説明をじっくり読むことができない場合に、参照手段として大いに役立つでしょう。
鉱物の観察において、学生は吹き管を用いる前に、硬度、光沢、色、結晶構造などの物理的特性に関して標本を厳密に観察することを怠ってはならない。2つの鉱物の違いが外見上区別できない場合に、吹き管は補助手段として最も重要な役割を果たす。例えば、輝水鉛鉱と黒鉛は、外見上は非常によく似ているが、吹き管を使えばすぐに区別できる。輝水鉛鉱の小片を酸化炎に入れると、その向こう側の炎に鮮やかな緑色が伝わるが、黒鉛には色がつかない。このように、ごく短時間でこれら2つの鉱物を区別することができる。吹き管を用いることで、これらの鉱物を区別することができるが、物理的な検査ではその点を判別することはできない。吹き管は、他の鉱物に必須成分または非必須成分として存在する可能性のある特定の鉱物を判別する上でも、同様に不可欠な道具である。例えば、鉱物中に微量のマンガンが存在する場合、その鉱物を、炭酸ナトリウム2部と硝酸カリウム1部の混合物の2倍の量とともに、白金箔上の酸化炎で溶融させる必要がある。このようにして生成されたマンガン酸ナトリウムは、溶融した塊を青緑色に着色する。
あるいは、プラットナーが推奨する以下の方法によって、微量のヒ素を検出できる場合もある。[4]細かく粉砕した金属1粒をクエン酸カリウム6粒と混ぜ、白金のスプーンでゆっくり加熱する。この方法で金属が酸化され、ヒ酸カリウムが得られる。次に、溶融した塊を磁器容器に入れた少量の水で、ヒ酸塩がすべて溶解するまで煮沸する。金属酸化物を沈殿させ、上記の溶液を別の磁器容器に移す。硫酸を数滴加え、溶液を煮沸して硝酸を排出し、その後蒸発乾固させる。この操作では、硫酸は硝酸を排出するのに十分な量、または最大でも過剰なカリウムと重硫酸塩を形成するのに十分な量だけ加えるべきである。乾燥後、得られた塩を瑪瑙乳鉢で粉砕し、その体積の約3倍のシュウ酸カリウムと少量の木炭粉末と混合する。この混合物を細い首を持つガラス球に入れ、アルコールランプで穏やかに加熱して水分を蒸発させる。蒸発した水分は、球の首に挟んだ吸取紙で吸収させる。しばらくすると、温度を低い赤熱状態まで上昇させ、亜ヒ酸を還元して金属ヒ素を昇華させ、球の首に再凝縮させる。球根。ヒ素の量が非常に少なく、金属光沢が見られない場合は、昇華物のすぐ上の球根の首をやすりで切り落とし、昇華物を吹き管の炎にさらすと、ヒ素が揮発し、ニンニク臭で識別できる。
閃亜鉛鉱にカドミウムが含まれている疑いがある場合は、閃亜鉛鉱の小片を炭酸ナトリウム中の木炭上で融解することで検出できます。カドミウム酸化物が存在すれば、特有の鮮やかな黄色の昇華生成物が現れ、それがカドミウムの存在を必ず示します。この析出物は亜鉛の析出物と容易に区別できます。このように、上記3つの例を通して、学生は鉱物検査における吹き管の大きな有用性を容易に理解できるでしょう。
以下の表は本書の後半部分のために特別に作成されたものではありませんが、その構成は非常に優れているため、学生はこれらを参照することで、詳細な説明が必要な内容を一目で容易に理解できます。また、表の数はそれほど多くはありませんが、注意深く参照すれば、膨大な量の情報が得られると確信しています。
本書で紹介する鉱物は、イギリスとアメリカの鉱物学者に指定された名称で最もよく知られているものです。表に収まりきらない詳細な反応については、第3部で解説されている各物質の項を参照してください。表を参照する前にこの第3部を注意深く読んでおけば、記憶を呼び戻すのに非常に役立ち、時間と労力を大幅に節約できるでしょう。
最後に、もし学生が(もし本格的な吹き矢分析者を目指すのであれば)この小冊子を読み終えた後、ベルセリウスやプラットナーのより大著に取り組むことを強くお勧めします。なぜなら、私たちの論文は、これらのより膨大で科学的な著作へのささやかな入門書に過ぎないからです。
ミネラル。 式。
ガラス球内での挙動。 プラチナ箔に。
ダイヤモンド C
— 微粉末状の場合、強い酸化炎でゆっくりと燃焼し、残留物は残らない。
黒鉛 Cと少量の鉄、シリカなど
一般的に水を放出する。 ゆっくりと消費され、多かれ少なかれ灰が残る。灰は主にFe 2 O 3である。
無煙炭 .
C + xH
水を進化させる。 少量の灰を除いて、ゆっくりと消費される。
ウォールセンド・コール C、H、O、S、および灰分。
膨張して水分とタール状物質を放出し、それらが球根部で部分的に凝縮して多孔質のコークスを残す。 吹き矢の炎で着火し、煙を出しながら燃え、大量の煤を付着させ、ゆっくりと燃えて小さな灰を残す多孔質の燃え殻を残す。
カンネル炭 C、H、N、O、S、および灰分。
前述のものと同様だが、より多くのタールを放出する。 前述のものと同様です。ランプの炎にかざすと、発火して数秒間燃えます。
褐炭 C、H、N、O、S、および灰分。
多量の水とタールを放出し、元の破片の形を保った多孔質の燃え殻を残す。 ゆっくりと炎を出さずに燃え、灰が少し残る。
アスファルト C + H + O。
容易に融解し、アルカリ性反応を示す焦油と可燃性ガスを生じ、炭素質の残留物を残す。この残留物は、少量の灰を除いて、吹き管の炎で完全に燃焼する。 火をつけると、明るい炎と濃い煙を上げて燃える。
エラーテライト C + H。
溶融して酸性反応を示す水、ナフサ、タール状の液体を放出し、これらは主に球根の首の部分に凝縮し、軽くて粉状の炭素質残留物を残す。 溶けて火がつき、煙を上げて燃え、炭質の残留物を残す。この残留物は吹き矢の炎の下では、灰を除いてすぐに燃え尽きる。
ハシェティン C + H。
溶けると透明で無色の液体になり、冷えると固まり、獣脂のような臭いがする。 溶けて火がつき、完全に燃え尽きるまで明るい炎を上げて燃え続ける。
オゾケライト C + H。
容易に融解して透明な茶色の油状液体となり、冷却すると固化する。 前述のとおり。
アンバー C + H + O。
融解しにくく、水、熱油、コハク酸を生成し、これらは球根の首の部分に凝縮して、光沢のある黒い残留物を残す。 火によく燃え、黄色い炎を上げて独特の芳香を放つ。
メリテ … .
Al M 3 + 15H
水分を放出する。赤くなるまで加熱すると炭化し、わずかに焦げ臭を発する。 木炭は燃焼して白い灰になり、それを硝酸コバルトで湿らせて加熱すると、アルミナ反応が起こる。
カリウム。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
硝石 …
. ..
K N
容易に透明な液体に融解し、強い熱を加えると酸素を発生しながら沸騰する。 — 燃焼して塩分を含む塊を残し、それが木炭に吸収されて銀と硫黄反応を起こす。 白金線は溶融し、炎は石灰とソーダによって多かれ少なかれ紫色に変化する。 — — — ガラス球の中に硫酸水素カリウムを入れると、亜酸化窒素ガスが発生する。
ポリハライト . … . … . … .
K S + MgS + 2CaS + 2H
水を放出する。 — 赤みがかったビーズ状に溶融し、還元炎の中で固化して収縮し、中空の皮膜となる。 白金線ヒューズは少量のソーダによって炎を黄色に染める。 沸騰しながら溶解し、鉄分によってわずかに着色した透明なガラス状物質となり、飽和状態になると冷却時に不透明になる。 ホウ砂のように。 溶融する。アルカリは木炭に吸収され、石灰とマグネシアは表面に不溶性のまま残る。 アルカリ性の物質を銀の上に置くと、硫黄反応が起こる。
ソーダ。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
岩塩 塩化ナトリウム。
透明な液体に溶ける。 — 溶けた物質は木炭に吸収され、部分的に揮発して周囲の木炭に付着する。 非常に容易に溶け、炎は黄色に染まる。 — — — 塩素の反応を示します。
ナトロン . .. .
NaC + 10H
水の進化とともに融合する。 — 溶けて、木炭の細孔に吸収される。 前述のものと融合し、同様の動作をする。 — — — 酸に溶かすと激しく発泡する。
硝酸ナトリウム …
. ..
NaN。
溶断し、強く加熱すると亜酸化窒素ガスを発生させる。 — 燃焼して木炭に吸収される。 白金線上で爆燃し、炎が黄色に染まる。 — — — 硫酸水素カリウムを入れたガラス球の中で、NO 5 -反応が起こる。
グラウバー塩 . … .
NaS + 10H。
融解して水を放出し、中性の反応を示す。 — 溶融し、木炭に吸収される。銀の上に置かれた飽和木炭は硫黄反応を起こす。 炎を黄色に染め、溶ける。 — — — SO 3反応を示す。
グラウベライト . … . …
NaS + CaS。
水分の増減に伴って崩壊し、強く加熱すると透明な液体に融解する。 — 溶けて透明なビーズ状になり、その後広がる。ソーダは吸収され、石灰は表面に残る。銀の上に置くと、この溶融塊は硫黄反応を起こす。 透明なガラスに容易に溶け込み、炎を黄色に染める。 容易に融解し、石灰反応を起こす。 ホウ砂のように。 まるで木炭で描かれた孤独な存在のように。 前述と同様。
ホウ砂 . … .
NaB 2 + 10H。
水が浸透すると膨張し、強い熱を加えると融着する。 — 膨張して融合し、不純物によって多少着色された透明なビーズ状になる。 木炭に描いたように。 — — 溶けて透明なビーズ状になり、冷えると結晶化する。 ホウ酸反応を起こす。
氷晶石 3NaFl+Al 2 Fl 3。
わずかに劣化し、微量の水分を放出する。 加熱して炎を鉱物に当て続けると、フッ素が発生し、管の内部が腐食する。 溶けると透明なビーズ状になり、冷えると白いエナメル質になる。しばらく加熱すると泡立ち、フッ素を放出し、融解しなくなる。 ヒューズが燃え、炎を黄色く染める。 溶解すると透明なビーズ状になるが、大量に加えると不透明になる。 ホウ砂のように。 透明なビーズ状に溶融した後、木炭上に広がり、ソーダが吸収され、融解しないアルミナの塊が残る。 得られたアルミナ残渣をコバルト溶液で湿らせて強く加熱すると、美しい青色に変化する。
バリタとストロンティア。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
太いスパー . …
BaS。
時々、老朽化して多かれ少なかれ水を放出する — 還元炎の中で溶ける。 端の部分は溶けにくい。外側の炎は緑色に染まる。還元炎ではBaSを生成し、これは容易に溶ける。 重晶石反応を起こす。 ホウ砂のように。 透明なビーズ状に溶融した後、広がり、木炭に吸収される。銀の上に置かれた溶融塊はS反応を示す。 白金上でカリウムと融解すると、SO 3 -反応を起こす。
セレスティーヌ . …
SrS。
— — 乳白色のビーズ状に溶ける。 炎を深紅に染める。 ストロンチウム反応を起こす。 ホウ砂のように。 前述のものと同様です。 前述のものと同様です。
ウィザライト …
BaC。
多かれ少なかれ衰弱し、水へと進化する。 — 溶けて発泡し、木炭に部分的に吸収される。 外側の炎を鮮やかな緑色に染める。 発泡しながら溶解し、バリウム反応を示す。 ホウ砂のように。 透明なビーズ状に溶け込み、その後広がり、木炭の中に溶け込んでいく。 希塩酸に溶解すると、激しく発泡する。
ストロンチアナイト …
SrC。
不透明になる。 — 鉗子のように。 角質が剥がれ落ち、樹木状になる。フィラメントは鮮やかに輝き、先端で融合する。炎は鮮やかな深紅に染まる。 前述のものと類似している。 ホウ砂のように。 前述のとおり。 前述のとおり。
重晶石。 . .. . ..
BaC + CaC。
前述と同様です。 — 粉末状の物質は互いに混ざり合うが、融合はしない。 炎の中心部分を緑色に、先端に向かって赤色に染める。 発泡しながら溶解する。大量に溶解すると半結晶性のビーズ状になる。 ホウ砂と同様だが、飽和したビーズは乳白色である。 溶融し、部分的に吸収されて、表面に石灰が残る。 ウィザライトのように。
ライム。
目次へ
ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
石膏 . … .
CaS + 2H。
白くなり、水分を放出し、石膏に変化する。 — 還元炎中ではCaSが生成され、これは試験紙上でアルカリ反応を示し、銀の上に置いて湿らせると硫黄反応を示す。 ビーズ状に溶けにくく、炎を赤く染める。 溶解すると透明なビーズ状になり、石灰反応を起こす。 ホウ砂のように。 石灰と同様の性質を示す。銀の上にアルカリ性の塊を置いて湿らせると、硫黄反応が起こる。 硫酸反応を示す。
アパタイト …
. {Cl . ..
Ca{—— + 3Ca 3 P
{Fl
時折、軋みながら水滴を漏らす。 — — IV.
事前にSO 3に浸すと炎は緑色になり、その後赤色になる。 容易に溶解し、ある程度の量があると乳白色のビーズ状になる。 石灰反応を起こす。 融解しない。アルカリが吸収され、木炭の表面に石灰が残る。 微量塩と酸化銅を用いると、塩素反応が起こる。微量塩を開放管に入れると、フッ素が発生する。
ファーマコリテ . … .
Ca 2 As + 6H.
水を放出し、ヒ素臭を発する。 — 不透明なビーズ状に融着し、強いヒ素臭を発する。 半透明の紫色のビーズに溶ける。この色はコバルトによるものである。炎は最初は青色に、その後かすかに赤色に染まる。 容易に溶解してコバルトによって濃い色をしたビーズ状になり、石灰反応を覆い隠してしまう。 ホウ砂のように。 溶融してヒ素を放出する。その後、アルカリは前述のように木炭に吸収される。 —
カレスパー . ..
CaC。
白色に変色し、場合によっては劣化する。強く加熱すると二酸化炭素を放出し、腐食性を示す。 — 鉄分やマンガンを多く含む場合は白色または褐色に変色し、鮮やかに光る。 鮮やかに発光し、炎を赤く染める。腐食性があり、強いアルカリ性反応を示す。 二酸化炭素を発生しながら溶解し、純粋な状態では石灰反応を起こす。ビーズは一般的に鉄とマンガンによって多かれ少なかれ着色している。 ホウ砂のように。 融解し、他の石灰塩と同様の挙動を示す。 冷たい塩酸に溶解すると発泡する。
蛍石 CaFl
暗所で加熱すると、様々な色に発光する。 — 容易に融解して透明なビーズ状になり、冷却すると不透明になり、その後フッ素を失って鮮やかに発光し、融解しなくなる。 木炭に塗った時と同じように、炎を赤く染める。 石灰反応を起こす。 ホウ砂のように。 溶融すると透明なビーズ状になり、冷却すると不透明になる。アルカリを加えると石灰と同様の挙動を示す。 開放管内で微量塩を用いるとフッ素反応が起こる。
マグネシア。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
ブルサイト . .
MgH。
水を進化させる。 — — V. 酸化マグネシウムと同様の挙動を示す。まれに、微弱な鉄との反応を示すことがある。 ホウ砂のように。 酸化マグネシウムと同様の挙動を示す。 硝酸コバルトと反応すると、酸化マグネシウム反応が起こる。
エプソマイト . … .
MgS + 7H。
試験紙上で酸性反応を起こし、水を発生させる。 — HOとSO3を放出し、まばゆいばかりに輝き、アルカリ性で腐食性になります。 V.
木炭に描いた場合と同様。 酸化マグネシウムと同様の挙動を示す。 ホウ砂のように。 アルカリが吸収され、マグネシアが木炭の表面に残る。銀との硫黄反応が起こる。 炭酸ナトリウム(7)で処理して得られたマグネシウム残渣は、コバルトで処理すると肉色を呈する。
ホウ素サイト . … . …
MgB 2 + 2MgB。
時折、微量の水滴が見られる。 — 膨張して融合し、白い結晶状のビーズになる。 I.
木炭の場合と同様。炎を緑色に染める。 容易に融着して透明なビーズ状になり、鉱物を多く含む場合は結晶質で、通常は鉄分によってわずかに着色している。 ホウ砂のように。 少量のアルカリを加えると、冷却時に透明なビーズ状に融解する。多量のアルカリを加えると、透明で結晶化しないビーズ状になる。 —
マグネサイト …
MgC
時々、少量の水滴が出る。 — 融解しない。コバルト溶液と反応すると、くすんだ肌色になる。 — 酸化マグネシウムと同様の挙動を示す。時折、わずかに鉄と反応する。 ホウ砂のように。 溶融してビーズ状になると、ソーダは吸収され、融解しないマグネシアの塊が残る。 炭酸ナトリウムとの融解によって得られるマグネシウム残渣は、硝酸コバルトとのマグネシウム反応を起こす。温かい塩酸に溶解すると発泡する。
メシチンスパー . . . ..
(MgFeMn)C.
菱苦土鉱として。 — 融解しない。濃い茶色になる。 V. 鉄とマンガンの反応を引き起こす。 ホウ砂のように。 菱苦土鉱に似ているが、残留物は鉄とマンガンによって暗い色をしている。 温かい塩酸に溶かすと発泡する。炭酸ナトリウムおよび硝酸ナトリウムと反応してマンガン反応を起こす。
アルミナ。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
サファイア、
コランダム、
エメリー …
Al。
— — — V. 微粉末状ではゆっくりと溶解し、無色のガラス状になる。 ホウ砂のように。 — 微粉末をコバルト溶液で湿らせて加熱すると、青色を呈する。
ウェブスターライト . … .
AlS + 9H。
水を放出し、加熱してわずかに赤くなると亜硫酸を放出する。 — 水とSO₃を放出し、融解しない塊を残す。 V. アルミナと同様の挙動を示す。 ホウ砂のように。 融解しない塊が得られ、それを銀の上に置いて湿らせると、黒い染みができる。 白金に溶解したカリウムは銀に対して反応を起こさない。コバルト溶液はアルミナと反応する。
ネイティブ・アルム . … . … .
R S + AlS 3 + 24H.
大きく膨張し、多量の水分を放出する。強く加熱すると、二酸化硫黄(SO₃)が発生し、リトマス紙を赤く変色させる。 — 膨張して凝固しなくなる。 V.
カリウムミョウバンが存在する場合は炎が紫色に、ソーダミョウバンが存在する場合は黄色に染まる。 鉄とマンガンの酸化物が存在する場合は溶解し、反応を起こす。そうでない場合は無色である。 ホウ砂のように。 アルカリは木炭に吸収され、融解しない塊が残る。この塊が銀に対して硫黄反応を起こす。 鉄やマンガンを過剰に含まない場合は、硝酸塩またはコバルトと反応してアルミナを生成する。その他の点では、前述のとおりである。
ターコイズ …
. .. .
Al 2 P + 5H。
水を進化させ、時折衰弱して黒くなる。 — 茶色に変色するが、溶解性は維持される。 V.
木炭の場合と同様。外側の炎が緑色に染まる。 酸化炎では、銅と鉄の働きにより緑色のビーズ状になる。還元炎では、不透明な赤色になる。 ホウ砂のように。 膨張した後、鉄分によって着色された半透明のガラス状物質に融解する。さらにアルカリを加えると、融解しない塊となる。 リン酸反応を起こす。
ウェーベライト …
… .. .
Al F 3 + 3 ( Al 4 P 3 + 18H.)
水とフッ素が発生し、それがガラスを腐食させる。 — 角質を除去し、白くする。 V.木炭の場合と同様。特にSO 3
で湿らせると、外側の炎が緑色に染まる。 アルミナと同様。一般的に、鉄ともわずかに反応する。 ホウ砂のように。 融解しない白色の塊を形成する。 活性炭上のコバルト溶液はアルミナとの反応を引き起こす。
スピネル . …
R Al .
— — — V. わずかに鉄と反応する。 ホウ砂のように。 部分的に融合し、多孔質の塊を形成する。 硝酸コバルトとはアルミナ反応を起こす。硝酸ナトリウムと炭酸ナトリウムとはわずかにマンガン反応を起こす。
ケイ酸塩。
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鉱物中のシリカの存在は、微量塩のビーズで小さな破片を処理することで容易に確認できます。塩基は多かれ少なかれ塩に溶けますが、シリカは不溶性であるためビーズの中に懸濁したままで、破片の元の形を保ちます。ホウ砂では、石灰とマグネシアのケイ酸塩は一般的にかなり容易に溶けますが、アルミナのケイ酸塩はゆっくりと、そして難しく溶けます。さらに、石灰のケイ酸塩は、吹き管の炎でピンセットで加熱すると、膨張または沸騰することがよくあります。この特徴を示す鉱物は表に示されています。吹き管検査のためのケイ酸塩の分類の最も便利な方法として、次の配置を採用します。
表1.無水ケイ酸塩
表II.含水ケイ酸塩
融解性。
ビーズに容易に溶着する。
ビーズに溶着させるのは困難です。
端の部分は簡単に接着できます。
端の部分は接着しにくい。
融解しない。
a. 炭酸ナトリウムを含む流動ビーズを用意する。
b. その塩を少量加えると流動性のあるビーズ状になるが、量を増やすとスラグ状の塊になる。
c. スラグ状の塊のみを許容する。
鉱物の融解性と炭酸ナトリウムとの反応性に基づくこの分類は、もともと ベルセリウスによって提案されたもので、これらの特性に従って並べられた主要な酸化鉱物の表が彼の『吹き管の手引書』に掲載されており、その後、プラットナーによって若干の変更が加えられ、既に何度も引用されている非常に優れた詳細な著作に採用された。以下の一般表 I. には、より重要なケイ酸塩のみが含まれており、表 II. には、特徴的な反応を示すものがアルファベット順に列挙されている。
表I
無水ケイ酸塩。
Fus. 単独および NaC と併用。
ミネラル。 式。
私。
a. アキシナイト . . … … … … … … …
(CaMg) 3 ( B Si ) 3 + ( Al Fe Mn ) 2 ( Si B ) 国際
エラオライト 。 。 … … …
(KNa) 3 Si + 3 Al Si 国際
ガーネット . … . …
R 3 Si + R Si
オリゴクレース 。 … … …
NaSi + Al Si 2
スキャポライト 。 。 … … …
(CaNa) 3 Si 2 + 2 Al Si 国際
スポジュメン 。 。 … … …
(LiNa) 3 Si 2 + 4 Al Si 2 Int.
b. アスベストからIIまで。 角閃石として
普通輝石、いくつかの変種。 。 。 。 。 …
(CaMgFeMn) 3 Si 2 国際
IIIに対するエピドート。 。 … … … … …
(CaFe) 3 Si + 2( Al Fe Mn )Si 国際
角閃石、いくつかの変種。 。 。 。 … …
(CaMgFe) 4 + (Si Al ) 3 国際
ソーダライトからIII。 。 … … …
Na 3 Si + 3 Al Si + NaCl 国際
ベスビオ山 。 。 … … … …
3(CaMg) 3 Si + 2( Al Fe )Si 国際
c. 二軸雲母からIIIまで。 。 … … … …
K Si + 4( Al Fe )Si
ハウイン 。 。 … … … 。 …
(KNa) 3 Si + 3 Al Si + NaSi
トルマリンからVまで。 . … … …
(R R B ) 4 Si 3 国際
II.
a. ラブラドライト 。 。 。 … … … …
(CaNaK)Si + ( Al Fe ) Si
緑簾石 … … …
(KNaL)F + ( Al Fe ) Si 2 ?
リャコライト . … … …
K Si + Al Si 2
アルバイト . … … …
NaSi + Al Si 3
b. 普通輝石、いくつかの変種。 . …
R 3 Si 2
アクチノライト … … (
CaMgFe ) 4Si3 国際
透輝石 … (
CaMg ) 3Si2
フンボルト派 。 。 。 。 … … … …
2(CaMgNaK)Si + ( Al Fe )Si
サライト 普通輝石として
トレモライト … (
CaMg ) 4Si3
c. パイロープ 。 。 。 … … … …
(CaMgFe) 3 Si + Al Si + mCr?
III.
a. 灰長石 。 。 。 。 … … … …
(CaMgNaK) 3 Si + 3( Al Fe )Si
ネフェリン 。 。 。 … … …
(NaKCa) 2 Si + 2 Al Si
黒曜石 … … … 。 。 。 。
Si、Al、Fe、Fe、CaNaK 国際
正長石 。 。 … … …
(KNa)Si + Al Si 3
ペタライト 。 。 … … …
(LiNa) 3 Si 4 + 4 Al Si 4
軽石 … … 。 。 。 。
Si、Al、Ca、K、Na、H 国際
b. ガドリナイトからVまで。 。 。 。 。 。 …
(YCeLaFeCa) 3 Si
ネフライト … … ( CaMgFe
) 4Si3 ? 国際
ウォラストナイト . …
Ca 3 Si 2
c. アイオライト 。 。 … … …
(MgFe) 3 Si 2 + 3 Al Si
IV.
a. ベリル … … … …
Be Si 2 + Al Si 2
b. 対話 。 。 。 … …
(CaMgFe) 3 (Si Al ) 2
ハイパーステン … (
MgFe ) 3Si2
c. フクサイト 。 … … … …
(K 5 Si ) 2 + 9( Al Cr ) 6 Si 6
V.
a. リューサイト 。 … … …
K 3 Si 2 + Al Si 2
b. コンドロダイト 。 。 …
(Mg、MgF) 4 (SiSiF 3 )
オリーブ … (
MgFeCa) 2Si
c. アンダルサイト … … …
( Al Fe ) 3 Si 2
クリソベリル … …
Be + Al
ケイナイト … …
Al 3 Si 2
ピクナイト
トパーズ … … …
6 Al 3 Si 2 + (3 Al F 3 + 2SiF 3 )
ジルコン … …
Zr Si
スタウロライト … … …
( Al Fe ) 2 Si
含水ケイ酸塩。
Fus. 単独および NaC と併用。
ミネラル。 式。
私。
a. アナサイム 。 … … … 。
Na 3 Si 2 + 3 Al Si 2 + 6H 国際
アポフィライト 。 … 。 … 。
(K,KF)(Si,SiF 3 ) + 6CaSi + 15H 国際
ブリューステライト 。 。 … … … 。
(SrBa)Si + Al Si 3 + 5H 国際
チャバサイト 。 。 。 … … … 。
(Ca,Na,K) 3 Si + 3 Al Si 2 + 18H 国際
ラピスラズリ … … … … 。 。 。
Si、S、 Al、Fe、Ca、Na、H
ラウモナイト 。 … … … 。
Ca 3 Si 2 + 3 Al Si 2 + 12H 国際
メソタイプ 。 。 … … … 。
(NaCa)Si + Al Si + 3H 国際
ナトロライト 。 … … … 。
NaSi + Al Si + 2H 国際
プレナイト 。 … … … 。
Ca 2 Si + Al Si + H 国際
スコレザイト 。 … … … 。
CaSi + Al Si + 3H 国際
トムソナイト 。 。 … … … 。
(CaNa) 3 Si + 3 Al Si + 7H 国際
ダソライト 。 … … … 。
2Ca 3 Si + B 3 Si 2 + 3H 国際
ヒューランダイト 。 … … … 。
CaSi + Al Si 3 + 5H 国際
スティルバイト 。 … … … 。
CaSi + Al Si 3 + 6H 国際
b. オケナイト . … .
Ca 3 Si 4 + 6H 国際
ペクトライト 。 。 … 。
(CaNa) 4 Si 3 + H 国際
c. サポナイト . … … … .
2Mg 3 Si 2 + Al Si + 10 または 6H
II.
a. アントリモライト 。 。 … … … 。
3(CaK)Si + 5 Al Si + 15H
ハーマトーム 。 … … … 。
BaSi + Al S 2 + 5H
b. ブレビサイト 。 … … … 。
NaSi + Al Si + 2H
オルサイト 。 … … … 。
R 3 Si + R Si + (H?) 国際
III.
c. ピッチストーン … … … 。 。 。 。
Si、Al、Fe、MgNa、KH
タルクからVへ。 . … .
Mg 6 Si 5 + 2H
亜塩素酸塩 。 。 … … … … 。
3(MgFe) 3 Si + ( Al Fe ) 2 Si + 9H
ピナイト … … 。 。 。 。
Si、Al、Fe、K、Mg、H
IV.
a. 滑石 . … .
Mg 6 Si 5 + 4H
c. ギルバート派 … … . . .
Si、Al、Fe、Mg、H 国際
海泡石 . … .
MgSi + H
蛇紋岩 . … .
Mg 9 Si 4 + 6H
V.
a. ジスモンディン 。 。 … … … 。
(CaK) 2 Si + 2 Al Si + 9H
表II
目次へ
アナサイム 透明な物質は加熱すると白く不透明になるが、融解が始まると再び透明になり、その後完全に融解して透明なガラスになる。
アンダルサイト 粉末状にして木炭に塗布し、コバルト溶液で処理すると、青色に変色する。
アポフィライト 泡立った白いガラス状になる。
アキシナイト ホウ酸が含まれているため、吹き矢の炎に緑色を呈する。この反応は、鉱物を蛍石と硫酸水素カリウムと事前に混合しておくと特に顕著になる。
ベリル ホウ砂や微量塩中でクロム反応を起こすことがある。
チャバサイト 白いエナメルに溶け込む。
コンドロダイト ガラス管内でフッ素を発生する。これは単独で加熱した場合も、微量塩と加熱した場合も同様である。微量の水も発生することがある。
クリソベリル 炭酸ナトリウムによる腐食を受けない。硝酸コバルトを木炭に作用させると、微粉末状の鉱物は青色を呈する。
ダソライト 透明なガラス状に溶け、炎を緑色に染める。
対話 少量の水を頻繁に放出する。
フクサイト ホウ砂と微量塩を用いたクロムの反応を示す。
ガドリナイト 一十郎のそれを、蓋を半分ほど閉めたプラチナのスプーンで弱赤くなるまで加熱すると、突然、鮮やかに輝き出す。
ハウイン 木炭上でも、カリウムと融解させた場合でも、硫黄反応を起こす。硫黄と硫酸の両方を含んでいる。
ハイパーステン 対話として。
藍晶石 アンダルサイトと同様。
ラピスラズリ 白色のガラスに溶融し、炭酸ナトリウムを木炭に作用させると、銀上で硫黄反応を起こす。
ラウモナイト 強く加熱すると、角質が剥がれて丸まります。
緑簾石 リチウムによって吹き矢の炎を深紅色に染める。また、微量塩とのフッ素反応も起こす。
リューサイト 一部の品種は、コバルト溶液で処理すると青色に変色する。
海泡石 ガラス球内部は、有機物によってしばしば黒ずみ、焦げ臭を発する。これを燃焼させると再び白色に戻り、硝酸コバルト溶液で湿らせて加熱するとピンク色になる。
オケナイト アポフィライトと同様の挙動を示す。
オリーブ 一部の品種は、微量塩と融合させるとフッ素を放出する。
ペクトライト アポフィライトに似ている。
ペタライト レピドライトのように、炎にわずかに深紅色の色合いを与える。
プレナイト チャバサイト派として。
ピクナイト 硝酸コバルトで処理すると青色に変色する。微量塩とフッ素反応を起こす。
パイロープ ホウ砂と微量塩を用いたクロムの反応を示す。
スコレサイト ラウモナイトに似ているが、より顕著である。
スキャポライト まれに少量のリチウムを含み、蛍石や硫酸水素カリウムと融解すると炎が赤くなる。
ソーダライト これに体積の5分の1の酸化銅を混ぜ、混合物がまとまりやすいように湿らせ、少量を木炭の上に置いて青い酸化炎で加熱すると、外側の炎は塩化銅によって濃い青色に染まる。
スポジュメン あまり強く加熱しないと吹き矢の炎は赤色になり、強く加熱すると黄色になる。
スティルバイト チャバサイト派として。
トパーズ 加熱すると透明なままになる。加熱しない場合はピクナイトとなる。
トルマリン ホウ酸と蛍石および硫酸水素カリウムとの反応を起こす。
ウォラストナイト 石灰によって吹き矢の炎がかすかに赤く染まる。
ジルコン 着色された品種は、加熱すると白色または無色透明になる。炭酸ナトリウムによる侵食はごくわずかである。
ウラン。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
ピッチブレンド …基本的に
UUです。
水と少量の硫黄、硫化ヒ素、金属ヒ素を発生させる。 二酸化硫黄と亜ヒ酸の白色昇華物を発生させる。 ヒ素ガスを発生する。 III. 鉛の存在により、分析範囲を超えて炎が青色に染まる。銅の存在により、先端付近では緑色になることもある。 焙焼された鉱物はウラン反応を起こす。 ホウ砂として。また、少量のシリカ残留物も含まれる。 融解しない。特徴的な鉛の析出物が生じ、時に微細な銅粒子を生じる。 —
ウラン黄土 … .
U H 2 .
水を生成し、赤色に変化する。 — V.
還元炎では緑色に変色する。 — ウラン反応を起こす。 ホウ砂のように。 — —
ウラナイト …
。 … .. .
(Ca + U 2 )P + 8H。
水を生成し、黄色く不透明になる。 — 膨張して融合し、半結晶質の表面を持つ黒色のビーズ状になる。 — ウラン反応を起こす。 ホウ砂のように。 融解しない黄色のスラグを形成する。 PO 5反応を示す。
輝銅鉱 …
。 … .. .
(Cu + U 2 )P + 8H。
ウラン石として。 — ウラン石として。 ウラン石として。 酸化炎では緑色のビーズを生じ、還元炎では銅から不透明な赤色に変化する。 ホウ砂のように。 還元炎では、銅の金属ビーズが生成する。 ウラン石として。
鉄。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
黄鉄鉱 FeS 2。
かなりの量の黄色の昇華硫黄と、場合によっては硫化ヒ素を生成する。また、HSも生成する。 亜硫酸、場合によっては亜ヒ酸が発生する。 硫黄が発生し、青い炎を上げて燃焼する。残留物は溶融して磁性ビーズとなる。 — 焙煎された鉱物は強い鉄反応を示す。 ホウ砂のように。 黒い塊となって溶け、木炭の上に広がり、銀上で硫黄反応を起こす。 —
磁性黄鉄鉱 、、、
Fe 5 Fe。
— 亜硫酸を発生させる。 表面が黒く、黄色く光る亀裂を持つ磁性ビーズに融合する。 — 黄鉄鉱として。 ホウ砂のように。 黄鉄鉱として。 —
ミスピッケル FeAs + FeS 2。
まず最初に赤色の昇華物である硫化ヒ素(AsS₂ )が生成され、次に黒色の昇華物である金属ヒ素が生成される。 亜硫酸と亜ヒ酸が発生し、後者は昇華白色物となる。 多量のヒ素を放出し、白い結晶を形成して磁性球状体へと変化する。 — 黄鉄鉱として。 ホウ砂のように。 黄鉄鉱として。 —
磁性鉄鉱石 Fe3O4
— — — 青い炎の中では、縁の部分が溶融し、磁性を保つ。 鉄との反応を起こす。 ホウ砂のように。 — —
鏡鉄、
赤色赤鉄鉱 Fe₂O₃
— — — V.
青い炎の中では Fe 2 O 4に変換され、その後は前述のように振る舞います。 磁性鉄鉱石として。 ホウ砂のように。 — —
ゲーサイト … .
Fe H.
水を進化させる。 — — 鏡面仕上げの鉄として。 鏡面仕上げの鉄として。 ホウ砂のように。 — —
フランクリン人 。 。 。 … …
(FeZnMn)( Fe Mn )。
— — 木炭の表面に白い被膜を形成し、コバルト溶液で湿らせると緑色に変色する。 V.
青い炎の中で端が溶けて磁性を帯びる。 鉄とマンガンの反応を引き起こす。 ホウ砂のように。 かなりの量の白い酸化亜鉛の析出物が生じる。 硝酸塩および炭酸ナトリウムと強いマンガン反応を起こす。
イルメナイト … …
TiとFe。
— — — V.
炎を弱めると、縁が溶けて磁性を帯びる。 鉄との反応を起こす。 酸化炎中では鉄と反応する。還元炎中では濃い赤褐色を呈する。 — —
クロム鉄 . …
Fe Cr .
— — — 前述のとおり。 ゆっくりと溶解し、クロム反応を起こす。 ホウ砂のように。 白金箔上に硝酸ナトリウムと炭酸ナトリウムを反応させると、クロム酸カリウムの黄色い塊が得られる。 —
リエヴライト 。 。 … … …
3(FeCa) 3 Si + 2 Fe Si。
時折、水滴が出て黒くなる。 — 黒い球状の物質に溶融し、還元炎の中で磁性を帯びる。 I.
還元炎は磁気を帯びている。 鉄との反応を起こす。 鉄とシリカの反応を示す。 黒色の不透明なビーズに溶ける。 一般的に、硝酸塩や炭酸ナトリウムと反応してマンガンを生成する。
クロロパル … … 。
Fe Si 2 + 3H。
徐々に老朽化し、大量の水分を放出し、黒ずんでくる。 — — V.
色が抜けて黒くなる。 鉄との反応を起こす。 鉄とシリカの反応を引き起こす。 透明な緑色のガラスに溶融する。 —
緑の土 … 。 … 。 。 。
Si、Fe、Al、Na、K、Hなど
水分を放出し、色が濃くなる。 — — V.
還元炎では、縁が溶けて外側の炎が黄色
(
Na)
または紫色
(
K)になります。 前述のとおり。 前述のとおり。 スラグ状の塊を形成する。 —
菱鉄鉱 . ..
FeC。
時折、老朽化する。二酸化炭素を放出し、黒く変色して磁性を帯びる。 — ガラス球のように。 磁性酸化物と同様の挙動を示す。 鉄とマンガンの反応を引き起こす。 ホウ砂のように。 酸化物として振る舞う。硝酸塩と炭酸ナトリウムを白金上で反応させると、一般的にマンガン反応が起こる。 酸に溶けると発泡する。
コッペラス . … .
Fe S + 7H。
水を放出し、強く加熱するとSO₂とSO₃を放出し、リトマス紙を赤く変色させる。 水と二酸化硫黄(SO₂)を発生させ、その臭いで識別できる。 水とSO2を失い、Feに変換され
ます。
水素と二酸化硫黄を放出し、その後磁性酸化物として振る舞う。 焙煎された鉱物は鉄と反応する。 ホウ砂のように。 ナトリウムの硫化物と鉄の酸化物を生成する。前者は木炭に吸収され、切り取って銀の上に置いて湿らせるとS反応を起こす。 水に溶かした状態で、銀箔の細片を溶液に入れると、金属は変色しない。
ビビアナイト …
. .. .
Fe 3 P + 8H。
水を放出する。 — 泡立ち、その後、灰色の金属光沢のビーズ状に固まる。 木炭のように。炎は緑色に焦げる
…..
(P)。 鉄との反応を起こす。 ホウ砂のように。 還元炎では磁性を帯び、黒く垂れ下がった塊に融合する。 —
イリフィリン …
. . . ..
(FeMnLi) 3 P.
アルカリ性反応を示し、水を放出する。また、黒鉛に似た金属光沢を帯びる。 — 金属光沢を持つ黒色の磁性ビーズに容易に溶着する。 I.白金線では、
炎は深紅色 (Li)と緑色( P)に変化し、先端に向かって黒い磁性ビーズに溶ける。
鉄とマンガンの反応を示す。 鉄との反応が起こり、それがマンガンとの反応を凌駕する。 融解しない多孔質の塊を形成し、還元炎の下で磁性を帯びる。 白金箔上でマンガンと硝酸ナトリウムおよび炭酸ナトリウムとの反応を起こす。
スコロダイト …
… .. .
Fe As + 4H。
水を進化させる。 水とAsO3を放出する。 ヒ素の煙を発し、還元炎の中で溶融して金属光沢を持つ磁性体となる。 I.
木炭の場合と同様。外側の炎を青色に染める。 焙煎された鉱物は鉄と反応する。 ホウ砂のように。 木炭のみで描かれたもの。 ヒ素の反応を示します。
立方体鉱石 … …
. .. … .. .
Fe 3 As + Fe 3 As 2 + 18H.
大量の水を発生させる。 前述のとおり。 前述のとおり。 前述のとおり。 前述のとおり。 ホウ砂のように。 前述のとおり。 前述のとおり。
マンガン。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
マンガンブレンド MnS。
— 二酸化硫黄( SO₂)を放出し、表面が灰緑色に変色する。 ゆっくりと焙煎され、酸化物に変化する。 V. 焙煎された鉱物は強いマンガン反応を示す。 未焙焼状態では、リンの硫化物が除去されるため、激しく沸騰・爆発しながら溶解する。このとき、ビーズはマンガン特有の紫色を呈する。 スラグ状の塊を形成し、それを銀の上に置いて湿らせると、硫黄反応が起こる。 —
軟マンガン鉱 ..
Mn.
少量の水を頻繁に発生させ、強く加熱すると酸素も発生する。 — — V. マンガン反応を起こす。 ホウ砂のように。 スラグ状の塊を形成する。 —
マンガン酸塩 … .
Mn H。
大量の水を放出する。 — — V.
軽く角質を除去します。 前述のとおり。 ホウ砂のように。 前述のとおり。 —
プシロメラン . . . . . ..
(Ba,Ca,Mg,K)Mn + H.
水を放出し、強く加熱すると酸素も放出する。 — — V.>br />炎の色はかすかに緑色(Ba)で、先端に向かって赤色(Ca)になります。 軟マンガン鉱として。 ホウ砂のように。 軟マンガン鉱として。 —
ワッド .. . 。 … … 。 。 … …
Mn、Mn、H、またFe、Al、Ba、Cu、Pb、Si など。
水を放出する。 — — V.
色は組成に応じて様々に変化する。 他の酸化物の存在によって多かれ少なかれ変化するものの、マンガン反応を示す。 ホウ砂のように。 軟マンガン鉱として。 組成によって異なる。強く加熱した後、湿らせると、赤色リトマス紙上でアルカリ性反応を示す。
ロードナイト . …
Mn 3 Si 2 .
多かれ少なかれ水を放出する。 — 強い炎の下では、茶色の不透明なビーズ状に溶ける。 II.
木炭に描いた場合と同様。 酸化炎ではマンガン反応が起こり、還元炎では鉄反応が起こる。 ホウ砂と同様だが、不溶性のケイ酸質骨格を残す。 少量のアルカリと反応すると黒いビーズ状に溶融する。多量のアルカリと反応するとスラグを形成する。 —
ダイアロガイト . ..
MnC。
頻繁に老朽化し、多かれ少なかれ水分を放出する。 — 強く加熱され湿潤すると、カルシウムの存在によりリトマス紙上でアルカリ反応を示し ます
。
V.
炎をしばしばわずかに赤く染める。 マンガンと鉄の反応を示す。 ホウ砂のように。 融解しないスラグを形成する。 温かい酸に溶かすと、激しく発泡する。
トリプライト …
.. . ..
(MnFe) 4 P.
一般的に、多かれ少なかれ水分を放出する。 — — I.
外側の吹き矢の炎を緑色にする
…..
(P)。 マンガンと鉄の反応を示す。 ホウ砂のように。 融解しない塊を形成する。 —
ニッケルとコバルト。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
ミラーライト NiS。
— SO₂を発生させる。 激しく沸騰しながら溶けて磁性ビーズになる。 — 焙焼された鉱物はニッケル反応を起こし、少量の鉄と銅によってわずかに変化する。 ホウ砂のように。 溶融してスラグ状の塊となり、銀と反応して硫黄と反応する。 —
銅ニッケル Ni 2 As。
少量のAsO 3を放出します。 多量のAsO₃と少量のSO₂を放出し、粉末状になる。 ヒ素が発生し、その際に磁性ビーズと融合して炎が青色に染まる。 — 木炭上で鉱物を溶融して得られたヒ素ビーズを、同じ支持体上でホウ砂を順次加えたり取り除いたりしながら溶融すると、まず鉄が反応し、次にコバルト(存在する場合)が反応し、最後にニッケルが反応する。 ホウ砂で処理した残留ビーズをさらに微量塩で処理すると、ニッケル反応が起こり、場合によってはわずかな銅反応も起こる。 — シアン化カリウムで処理すると、昇華した金属ヒ素が得られる。
スマルティン 証明書。
強く加熱すると、一般的に金属ヒ素を発生する。 ヒ素(AsO₃ )の結晶昇華物が得られる。また、少量の二酸化硫黄(SO₂ )も生成する。 ヒ素のガスを放出し、溶けると濃い灰色の磁性ビーズになり、非常に脆く、炎のような青色に変色する。 — 前述と同様だが、コバルトが過剰に存在するため、ニッケル反応が現れる前に、コバルトが完全に酸化されるまでにはある程度の時間が必要となる。 コバルト反応を起こし、コバルトが除去された後にニッケルが除去される。 — 前述のとおり。
コバルト色の一瞥 CoS 2 + CoAs。
— 前述と同様だが、SO 2をより多く放出する。 SとAsを放出し、磁気ビーズに融合する。炎は青色に発色する。 — 前述の鉱物と同様に処理すると、コバルトとわずかな鉄との反応を示す。 ホウ砂のように。 銀と硫黄の反応を起こす。 前述のとおり。
ニッケルのちらりと NiS 2 + NiAs。
崩壊してオレンジ色の昇華物AsS 2を与える。 前述のとおり。 前述のとおり。 — 銅ニッケルとして。 ニッケルの反応は、コバルトによって時折やや不明瞭になることがある。 前述のとおり。 銅ニッケルとして。
ウルマン鉱 NiS 2 + Ni(AsSb) 2。
SbO 3のわずかな白色昇華物と、多かれ少なかれ AsS 3を生成する。 AsO 3と SO 2 とともにSbO 3と SbO 5の濃い煙を発生する。 一瞬コバルト色に見えるが、同時にSbO 3の濃い煙が発生する。 — 銅ニッケルとして。 前述のとおり。 前述のとおり。 一般的に銅やニッケルが含まれるが、ヒ素は必ずしも含まれているとは限らない。
コバルト黄鉄鉱 、、、、、、、、、、、、、
(CoNiFe)( Co Ni Fe )。
強く加熱すると硫黄を放出し、褐色に変色する。 多量のSO₂と少量のAsO₃を放出する。 還元炎の中で、小さな破片が硫黄の発生とともに融合し、青銅色の破断面を持つ磁性ビーズとなる。 — 木炭の上で酸化炎にさらすと、紫色のガラスが得られる。還元炎にさらすとニッケルが還元され、金色のビーズとして回収される。ニッケルを取り除くと、ガラスは温かい状態でわずかに鉄と反応する。 ホウ砂の場合と同様だが、ニッケルの還元は後者のフラックスの場合よりも難しい。 一瞬のコバルトのように。 銅やニッケルと同様だが、ヒ素の含有量は通常ごくわずかである。
エメラルドニッケル . .. .
Ni 3 C + 6H.
大量の水分を放出し、黒く変色する。 — — — 激しく発泡しながら溶解し、ニッケル反応を起こす。 ホウ砂のように。 スラグ状の塊を形成する。 温かい希塩酸に溶解すると、激しく発泡する。
コバルトブルーム . … .
Co 3 As + 8H.
水を放出する。 — ヒ素ガスを発生し、還元炎の中で溶融して暗灰色のコバルト化ヒ素の粒状物となる。 青い炎の先端で溶融し、外側の炎が青色に染まる(As)。 コバルト反応を起こす。 ホウ砂のように。 — ガラス管内でシアン化カリウムと反応させるとヒ素が発生する。
土っぽいコバルト色 。 。 。 。 。
Mn、Co、Cu、Fe、Hなど
水を放出する。 — わずかにヒ素臭を発するが、溶融はしない。 炎を青く染める。 酸化炎ではコバルト反応が起こり、マンガン、銅などの反応が隠蔽される。還元炎で
は時折銅反応が起こる。
ホウ砂の場合と同様です。飽和ビーズを還元炎で数秒間スズとともに木炭上で処理すると、
Cu
反応
が得られることがあります。 融解しない塊を形成する。 白金箔上で炭酸ナトリウムと硝酸ナトリウムを用いると、強いマンガン反応が起こる。
亜鉛。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
閃亜鉛鉱 ZnS。
激しく衰弱する。 SO₂が発生し、鉄分を含む場合は白色または黄色に変化する。 V.
還元炎の中で、木炭はZnOで覆われる。CdOが存在する場合は、CdOも覆われる。 — 焙煎された鉱物は亜鉛と反応し、場合によってはわずかに鉄とも反応する。 ホウ砂のように。 木炭上で単独で反応するのと同様である。さらに、炎を青色に染める。溶融アルカリは銀に対して硫黄反応を起こす。 —
酸化亜鉛(赤色) .
Zn。
— — 還元炎の中で、木炭表面に酸化亜鉛の薄い被膜が形成される。 V. 一般的に、亜鉛との反応に加えて、マンガンとわずかな鉄との反応も示す。 ホウ砂のように。 木炭上では、厚い酸化亜鉛の被膜を形成する。 白金箔上で炭酸ナトリウムと硝酸カリウムを反応させると、マンガン反応が起こる。
電気カラミン . … .
2Zn 3 Si + 3H
水分を放出し、白く不透明になる。 — — V. 透明なガラス状に溶け、断続的な炎によって不透明になることはない。 溶解すると透明なガラス状になり、冷却すると不透明になる。シリカは溶解しない。 炭酸ナトリウム単独では融解しない。アルカリ2部とホウ砂1部で融解してガラス状になり、木炭に付着する亜鉛が遊離する
。
—
カラミン . ..
ZnC。
二酸化炭素を放出し、不透明になる。 — 赤色酸化物と同様。鉛の析出物が生じる場合もある。 V. 亜鉛との反応を起こし、しばしば鉄やマンガンとの反応も起こす。 ホウ砂のように。 亜鉛の厚い被膜を形成し、時には鉛やコバルトも形成する
。
冷たい酸に溶かすと、激しく発泡する。
ビスマス。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
天然ビスマス ビ。
— 融解して黄色の酸化物に変化する。 ビーズ状に溶け込み、炭に酸化物を析出させる。 — 木炭上に形成された酸化物は、ビスマス反応を引き起こす。 ホウ砂のように。 — —
ビスムチン ビス。
— 沸騰して融解し、SとSO2を生成する。 激しく溶融し、還元炎の中で金属のビーズを生成し、木炭に酸化物を付着させる。 — 木炭上で得られた酸化物はビスマス反応を起こす。 ホウ砂のように。 木炭上では単独で反応する。溶融アルカリは銀上で硫黄反応を起こす。 —
ビスマスブレンド … …
Bi 2 Si 3。
黄色に変色し、強く加熱すると融解する。 — 沸騰しながら融合して褐色の球状になり、 木炭上に
Biの付着物を形成する。
I.
容易に黄色いビーズに溶け、特に塩酸で湿らせると外側の炎が青緑色に染まります。この色は
…..
Pによるものです。 ビスマスを生成するとともに、鉄との反応も起こす。 ホウ砂と同様だが、ケイ酸質の骨格を残す。 黄色い塊に溶融する。ビスマスは金属状態に還元され、部分的に揮発して、その外側の木炭に付着する。 —
テトラジマイト Bi、Te、S。
時折、破砕されてから溶融し、鉱物の破片のすぐ上に灰白色の昇華物を形成する。 溶融して白い煙を発し、その一部は管内を上昇し、一部は鉱物のすぐ上に沈着する。後者は加熱すると透明な液滴(TeO 3 )に溶融する。鉱物残渣は溶融した
…
Biに囲まれ、
黄色を特徴とする。 金属ビーズに溶け込み、外側の炎を青緑色(TeとSe)に染め、周囲の炭にオレンジ色の
…
Biを付着させ、その向こうには…
Teからなる白い付着物があります。
— 木炭上で得られた黄色の酸化物はビスマス反応を起こし、ビスマスとテルル酸の白色の析出物となる。 ホウ砂のように。 還元炎の中で金属ビスマスの粒が生成し、その一部は揮発したテルルの一部であり、周囲の木炭に付着する。 溶融したアルカリ性物質は、銀と硫黄反応を起こす。また、木炭と炭酸ナトリウムとテルル反応を起こす。
鉛。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
方鉛鉱 PbS。
一般的に、老朽化が進み、少量の硫黄を放出する。 SO 2を放出し、強く加熱すると、白色の昇華物である
.
Pb、.
S
を放出する。 溶融して還元され、金属鉛の粒を生じ、木炭上にPbOの析出物を形成する。外側の炎は青色に染まる。 — 木炭上に形成された酸化物は鉛反応を引き起こす。 ホウ砂のように。 木炭上で単独で反応する場合と同様である。溶融アルカリは銀上で硫黄反応を起こす。 —
クラウスタライト PbSe。
わずかに衰える。 セレンの昇華物を生成する。昇華物は、厚く析出すると灰色になり、薄く析出すると赤色になる。 セレンの強い臭いを発し、炎を青く染める。還元炎の中で部分的に溶融し、木炭にセレンと酸化鉛が付着する。しばらくすると、黒色の不溶性塊だけが残る。 — 木炭上に得られた不溶性残留物は、鉄、場合によっては銅およびコバルトと反応する。 ホウ砂のように。 炭酸ナトリウムとシュウ酸カリウムを組み合わせると金属のビーズができ、溶融したアルカリを銀の上に置いて湿らせると、硫黄によって生じるものと同様の染みができる。 —
ジェムソナイト 、、、、
Pb 3 Sb 2。
溶融して硫黄、硫化アンチモン、アンチモンを放出し、それらが球根の首の部分に凝縮する。 溶融して濃い白色のSbO3の煙を放出し、青色リトマス紙を赤く変色させる。 非常に容易に溶融し、多量のSbO₃とPbOを発生させ、これらが鉱物の周囲の木炭に付着する。煙が止むと、小さな金属鉛の粒が残る。 — 木炭上に形成された黄色の被膜は鉛の反応を示し、白色の被膜はアンチモンの反応を示す。 ホウ砂のように。 木炭上では単独で反応する。溶融アルカリは銀上で硫黄反応を起こす。 —
ミニウム Pb3O4 。
— — まず酸化鉛(PbO)に還元され、次に金属鉛に還元されて、通常の析出物を形成する。 外側の炎を青色に染める。 主要な反応を示します。 ホウ砂のように。 木炭のみで描かれたもの。 —
メンディピット PbCl + 2PbO。
やや老朽化し、黄色に変色する。 — 容易に融解し、酸性ガスを発生しながら金属鉛に還元される。塩化鉛(PbCl)の白色の析出物と酸化鉛(PbO)の黄色の析出物を形成する。 前述のとおり。 前述のとおり。 ホウ砂のように。 木炭のみで描かれたもの。 塩素とCuOおよび微量塩との反応を示す。
セルサイト . ..
PbC。
衰弱し、二酸化炭素を放出し、黄色に変色して溶融する。 — 金属鉛に還元され、周囲の木炭にPbOが付着する。 前述のとおり。 リード反応を示す。 ホウ砂のように。 木炭のみで描かれたもの。 硝酸に溶解すると、激しく発泡する。
アングレサイト . …
PbS。
老朽化して、少量の水を放出する。 — 酸化炎の中では透明なビーズ状に溶融し、冷却すると不透明になる。還元炎の中では激しく沸騰しながら還元され、金属ビーズとなり、周囲の木炭にPbOが付着する。 前述のとおり。 鉛との反応を示し、まれに鉄やマンガンとのわずかな反応も示す。 ホウ砂のように。 還元されて金属鉛のビーズが生成する。溶融したアルカリ性物質は銀と硫黄反応を起こす。 —
ピロモルファイト …
. ..
PbCl + 3Pb 3 P.
崩壊し、長時間強く加熱すると、わずかに白色の昇華性塩化鉛を生じる。 — 酸化炎では、冷却時に結晶表面を持つビーズ状に溶融し、木炭上にPbClの薄膜を形成する。還元炎では、還元されずに溶融し、冷却時に多面体状になる。木炭にPbOがわずかに付着する。 炎を溶着させ、青色に染める。 — — 還元されると金属ビーズが生成され、木炭にPbOが析出する。 微量塩とCuOとの塩素反応、およびリン酸との反応を示します。
ミメテネ . …
. ..
PbCl + 3Pb 3 As
前述のとおり。 — 融解するが、前のものよりは融解しにくく、 AsO₃を放出し、木炭にPbClを析出させる。最後に金属ビーズに還元され、PbOの析出物を形成する。 前述のとおり。 木炭上に形成された酸化物が鉛反応を引き起こす。 ホウ砂のように。 前述のとおり。 塩素反応を起こす。
バナジン石 . …
PbCl + 3Pb 3 V?
パイロモルファイトとして。 — 粉末状の鉱物は溶融して黒く輝く塊となり、還元炎で金属のビーズを形成する。まず木炭に白いPbClの膜を被せ、次にPbOを被せる。 パイロモルファイトとして。 容易に溶解して透明なガラス状になり、酸化炎中では高温時は黄色、冷却すると無色になる。還元炎中では不透明になり、冷却すると緑色になる。 酸化炎では、高温時は黄色で、冷えると色が薄くなる。還元炎では、温かい時は茶色で、冷えるとエメラルドグリーンになる。 白金線上では溶融して黄色のビーズ状になり、冷却すると結晶化する。木炭上では金属鉛のボタン状結晶が得られる。 微量塩と CuO と反応して塩素反応を起こす。白金スプーンで体積の 3 ~ 4 倍の K,S 2 と融解すると、
冷える
とオレンジ
色になる流動性の黄色い塊を形成する。
クロコイサイト . …
PbCr。
激しく衰弱し、暗い色に変色する。 — 導火線が爆発してCr₂O₃と金属鉛を生成し、木炭上にPbOの被膜を形成する。 パイロモルファイトとして。 容易に溶解し、温かい状態ではガラスを黄色に、冷えると緑色に変色させる。(クロム反応を参照。) ホウ砂のように。 白金箔上では濃い黄色の塊となり、冷えると色が薄くなる。木炭上では金属光沢のあるボタン状の物質が得られる。 上記のように処理すると
、…
K,S 2
は紫色の塊を形成し、固化すると赤みを帯び、冷えると淡い灰色になります。
鉛モリブデン酸塩 . …
PbM。
前述のとおり。 — 溶融して木炭に部分的に吸収され、金属鉛の球状塊が残る。この球状塊は部分的に酸化され、木炭に付着する。 パイロモルファイトとして。 容易に溶解し、モリブデン反応を示す。 ホウ砂のように。 金属鉛を生成する。 上記のように溶融すると
、
K,S 2
は黄色の塊を形成し、冷却すると白色になります。これを水に溶かし、溶液に亜鉛片を加えると、溶液は青色になります。
シェーレタイン . …
PbW。
多かれ少なかれ衰弱する。 — 溶融してビーズ状になり、木炭にPbOが析出する。冷却するとビーズは結晶化し、暗い金属光沢を帯びる。 パイロモルファイトとして。 溶解すると透明で無色のガラス状になり、還元炎の中では黄色に変化し、冷えると灰色で不透明になる。 溶解すると透明で無色のガラス状になり、還元炎の中ではくすんだ青色を呈する。しばらくすると不透明になる。 前述のとおり。 炭酸ナトリウムと硝酸ナトリウムを用いると、マンガン反応が起こる。
銅。
目次へ
ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
天然銅 銅。
— — 溶融すると光沢のある金属のビーズ状になり、冷却されると黒色の酸化物の被膜で覆われる。 外側の炎が溶けて青く染まる。 酸化炎の中で溶解し、その後銅反応を起こす。 ホウ砂のように。 — —
ガラス質銅 Cu 2 S。
— 二酸化硫黄( SO₂)を発生し、粉砕してしばらく穏やかに加熱すると酸化銅(CuO)に変化する。 溶融してビーズ状になり、かなりの量の気泡を噴出し、SO₂を放出する。粉砕して軽く焙焼すると、CuOに変化する。 — 焙煎された鉱物は銅と反応し、場合によってはわずかに鉄とも反応する。 ホウ砂のように。 還元炎中では、硫黄は分解してNaSと金属銅を生成する。前者を切り出して銀の上に置くと、硫黄反応が起こる。 —
黄銅鉱 、、、
Cu Fe。
老朽化し、時に昇華硫黄を生じ、表面が青銅色になる。 SO₂を生成し、最終的にはFe₂O₃とCuOの暗赤色の混合物に変化する。 容易に溶融し、激しく沸騰する。冷却すると磁性を帯びる。 — 前述と同様だが、木炭還元によって銅を除去すると、ビーズは強い鉄色を示す。 前述と同様だが、酸化炎の色は鉄の存在により緑色になる。 金属銅のビーズと、木炭上に残る磁性酸化鉄が生成される。溶融した銅は銀と硫黄反応を起こす。 —
ファーラーズ 、、、、、、、、、、、
( Cu AgFeZn) 4 (Sb As)。
時には崩壊し、融解し、非常に強く加熱すると、Sb の赤色の昇華物と Sb を生成し
、 また
時にはHgの黒色の昇華物と、まれにAsを生成 します。
融解してSbO₃とSO₂の濃い煙を発し、一般的にはAsO₃も発生し、黒色の不溶性残留物を残す。Hgが存在する場合は昇華し、試験管内で小さな液滴となって凝縮する。 ビーズ状に溶融し、強い煙を発しながら炭にSbO₃、場合によってはZnOを付着させる。ZnOは揮発しない。強いヒ素臭を発する。 — 十分に焙煎した木炭上で得られた残留物は銅と反応し、木炭による還元で銅を除去すると鉄と反応する。 前述と同様です。 この融剤と少量のホウ砂を加えると、金属銅の粒が得られる。銀にアルカリ性物質を作用させると、硫黄との反応が起こる。 炭酸ナトリウム上で溶融して得られた銅ビーズを分析用鉛でキュペルすると、銀ビーズが得られる。あるいは、硝酸に溶解し、塩酸を1、2滴加えると、塩化銀の白色沈殿物が生成され、これを回収して炭酸ナトリウムと木炭で還元することができる。
テナタイト 、、、、、
(Cu Fe)4 As。
時折崩壊し
、,,,
As の赤色昇華物を生成します。 進化して
、
S
とAs
に
なり、
凝縮して白い昇華物を形成します。 磁性ビーズに融着し、ヒ素と硫黄の煙を発生する。 — 前述のとおり。 前述のとおり。 銅のビーズと、濃灰色の粉末状の金属鉄が生成する。溶融したアルカリは硫黄と反応する。 —
ブルノン派 、、、、、
(Pb 2 Cu)Sb。
硫黄を放出しながら崩壊し、強く加熱すると
、、、
Sb
および
…
Sb になります。
…
… ..
Sb、Sb
、および… . .. PbSbの濃い白い煙が発生します。 また、. Sも発生します。
容易に融着し、木炭にSbとPbを付着させ
、 暗色
のビーズを残す。
— 木炭上に得られたビーズを、還元炎の中でホウ砂とともにその支持体上で融解させると、わずかな鉄の反応が起こり、しばらくすると銅の反応が起こる。 ホウ砂と同様です。 金属銅と鉛のビーズを生成し、木炭にSbとPbを付着させる
。銀の
上に 置いて湿らせたアルカリ性物質は硫黄反応を起こす。
—
銅の赤色酸化 Cu2O
— 黒色の酸化物であるCuOに変化する。 還元炎の中で還元され、金属銅の粒が形成される。 溶融すると炎がエメラルドグリーンに、または塩酸で事前に湿らせておくと青色に変色する。 銅との反応を起こす。 ホウ砂と同様です。 金属銅の粒に還元される。 —
アタカマイト . .
CuCl + 3Cu + 6H.
試験紙上では多量の水を発生させ、酸性反応を示し、淡灰色の昇華物である塩化銅(I)を生成する。 — 溶融し、炎を青色に染め、木炭上に茶色と淡灰色の付着物を形成し、金属銅に還元され、少量のスラグが残る。 先端に向かって外側の炎が溶け合い、鮮やかな青色と緑色に染まる。 銅の反応を示す。 ホウ砂と同様です。 還元されると、金属銅のビーズが生成される。 —
ダイオプテーズ . … .
Cu 3 Si 2 + 3H。
水分を放出し、黒く変色する。 — 酸化炎の中では黒色になり、還元炎の中では赤色になる。 V.
外側の炎を鮮やかな緑色に染める。 銅の反応を示す。 ホウ砂の場合と同様、シリカは溶解しない。 少量の炭酸ナトリウムを加えると、溶融してビーズ状になり、冷却すると不透明になり、赤い破断面を示す。アルカリを多く加えると、還元された銅の小さなビーズを含むスラグが形成される。 —
マラカイト …
Cu 2 C + H。
水分を放出し、黒く変色する。 — 強い炎で溶着してビーズ状になり、金属銅に還元される。 外側の炎が溶け合い、鮮やかな緑色に染まる。 銅との反応を起こす。 ホウ砂と同様です。 金属銅が得られる。 塩酸に溶解すると、激しく発泡する。
青色硫酸塩 . … .
Cu S + 5H。
腫れ上がり、水分を出し、白くなる。 強く加熱すると分解し、 SO₂を放出し、CuOに変化する。 ガラス球の場合と同様です。その後、溶融して外側の炎を緑色にし、金属銅と Cu に還元され
ます
。 外側の炎が溶けて青く染まる。 焙煎された鉱物は銅と反応する。 ホウ砂のように。 金属銅が生成する。銀の上に置かれたアルカリ性物質はS反応を起こす。 硫酸反応を示す。
リベテナイト …
. .. .
Cu 4 P + 2H。
水分を放出し、黒く変色する。 — 徐々に加熱されると黒くなり、溶けてビーズ状になり、その芯は金属銅である。 溶融するが、炎の色ははっきりとは変わらない。冷えると黒色の結晶となる。 銅との反応を起こす。 ホウ砂のように。 アルカリの大部分が分解され、金属銅が生成する。少量ずつ順次加えると、まず溶融し、次に膨張し、強い炎で溶融し、その後木炭に吸収されて金属銅が残る。 リン酸反応を示す。
オリベナイト … …
。 .. .. .
Cu 4 (As P) + H.
水を放出する。 — 爆発とヒ素ガスの発生に伴い、脆いレグルスに変化し、外面は褐色で、破断面は白色となる。 溶融して外側の炎を緑色に染める。冷却すると結晶質の表面になる。 銅との反応を起こす。 ホウ砂のように。 還元されて金属銅が生成される。 ヒ素の反応を示します。
アンチモン。
目次へ
ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
天然アンチモン Sb.
融解し、強く加熱すると揮発して、濃い灰色の昇華物として管内に再析出する。 溶融して濃い白色の煙を発し、その一部は管に再付着する。少量のヒ素ガスを発することもある。 溶融して濃い白い煙を発し、それが炭に厚く付着して、分析直後の炎を青く染める。 — 木炭上に形成された酸化物は、アンチモンとの反応を引き起こす。 ホウ砂のように。 — 木炭に付着した被膜は、硝酸コバルトで処理すると、特徴的な緑色を呈する。
灰色アンチモン SbS 3。
容易に融解し、時折少量の硫黄を発生する。強く加熱すると、SbS₃とSbO₃の褐色の昇華物を生成する。 溶融してSO₂を放出し、それが管を上昇していき、SbO₃とSbO₅の濃い白色の煙が発生し、その一部が管内に堆積する。 木炭に溶け込み、一部は木炭に吸収され、一部は揮発して、木炭に特徴的な白い酸化物を付着させる。炎は青色に染まる。 — 前述のとおり。 ホウ砂のように。 溶融・還元されて金属アンチモンを生成し、これは木炭上で前述の鉱物と同様の反応を示す。アルカリ性の物質は硫黄反応を起こす。 前述のとおり。
アンチモンブレンド 、、、…
Sb 2 + Sb。
容易に融解し、最初にSbO₃を生成し、その後オレンジ色の昇華物を生成する。強く加熱すると分解し、黒色の昇華物を生成する。この昇華物は冷却すると褐色になる。 前述のとおり。 前述のとおり。 — 天然アンチモンとして。 ホウ砂のように。 前述のとおり。 天然アンチモンとして。
白色アンチモン SbO 3。
昇華して管の首の部分で再凝縮する。 ガラス球の場合と同様です。 濃密な白い煙を伴って溶融し、木炭の表面を覆う。還元炎の中で部分的に還元され、金属アンチモンが生成する。炎は青色に染まる。 溶融して揮発し、外側の炎を青色に染める。 アンチモン反応を起こす。 ホウ砂のように。 還元炎の中では還元され、金属アンチモンが生成される。 天然アンチモンとして。
砒素。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
天然ヒ素 として。
融解せずに昇華し、濃い灰色の金属質の昇華物として再凝縮するが、時にわずかな残留物を残す。 穏やかな空気の流れの中で加熱すると、AsO 3として放出され、その一部は管の上部で白色の昇華物として凝縮する。 分析範囲外の炭に薄く付着するAsO 3として認識される。 炎を青く染める。 — — — —
雄黄 AsS 2。
融解し、沸騰し、透明な赤色の昇華物として昇華する。 穏やかに加熱すると、 SO₂とAsO₃として放出され、後者は管の上部に再析出する。 融解して亜ヒ酸や亜硫酸として振る舞う。 炎を溶着させ、青色に染める。 — — 木炭の場合と同様だが、Sがアルカリと結合してNaSを形成し、銀上では硫黄反応が起こる。 —
雄黄 AsS 3。
前述と同様であるが、昇華物は冷えた状態では濃い黄色である。 前述のとおり。 前述のとおり。 前述のとおり。 — — 前述のとおり。 —
白色砒素 AsO 3。
融解せずに昇華し、白い結晶となって再凝縮する。 — 昇華し、一部が木炭上に再凝縮して白い皮膜を形成する。 炎を青く染める。 — — — 片端を密閉したガラス管内で木炭とともに加熱すると、還元されて金属ヒ素が昇華する。
水銀。
目次へ
ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
天然水銀 水銀。
残留物がほとんどまたは全く残らず揮発し、球根の首の部分で再凝縮する。 — 揮発する。 — — — — —
辰砂 硫化水銀。
揮発する際にわずかに土っぽい残留物を残すことがあり、黒色の硫化物として再凝縮する。 穏やかに加熱すると、金属水銀に分解し、水銀は揮発して管の上部で再凝縮し、二酸化硫黄(SO₂ )は、その臭いと漂白性で容易に識別できる形で排出されます。 揮発性があり、一般的に少量の土っぽい残留物を残す。 — — — 炭酸ナトリウムとシアン化カリウムが分解し、金属水銀が揮発する。 前述の実験で水銀が完全に蒸発すると、銀の上に置かれたアルカリ性の残留物は硫黄反応を起こす。
ネイティブアマルガム AgHg 2。
天然水銀と同様だが、純銀の残留物を残す。 — 水銀は揮発して銀が残り、銀は溶融してビーズ状になり、酸化炎の中で木炭に特有の酸化物を析出させる。 — — — — —
銀。
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ミネラル。 式。
(1)ガラス球内 (2)開いた管の中で。 (3)木炭で。 (4)鉗子で。 (5)ホウ砂中 (6)微塩中 (7)炭酸飲料 (8)特殊反応
天然銀 農業
— — 溶融し、強い酸化炎の中で炭の表面に濃褐色の酸化物の被膜を形成する。アンチモンが存在する場合は、深紅色の被膜が形成される。 — 銀反応を起こす。 ホウ砂のように。 — —
アンチモン銀 Ag 2 Sb。
— 濃い白色の煙が発生し、その一部は管内に付着する。 溶融し、激しく煙を発して白い析出物を形成し、アンチモンがほぼ完全に排出されると深紅色の析出物となり、ほぼ純粋な銀のビーズが残る。 — 木炭上に形成された被膜はアンチモンと反応する。 ホウ砂のように。 木炭のみで描かれたもの。 —
銀色の輝き AgS。
— 亜硫酸を発生する。 二酸化硫黄(SO₂ )を放出し、金属銀に還元される。不純物が含まれている場合は、少量のスラグも残る。 — 木炭から得られる残留スラグ(もしあれば)は鉄と反応する。 ホウ砂のように。 木炭上で単独で使用した場合と同様である。アルカリ性の物質は、磨かれた銀上で硫黄反応を起こす。 —
ステファニート 、、、
Ag 6 Sb。
崩壊し、融解して、わずかに硫化アンチモンの昇華物を生成する。 溶融して二酸化硫黄と濃い白色のアンチモンガスを発生する。 木炭をアンチモン酸で溶融・被覆し、銀に少量のアンチモンが残る。炎を当て続けると、赤い被覆層が形成され、最終的には小さなスラグに囲まれた純銀の粒が残る。 — 木炭上に残ったスラグは、鉄と銅の反応を引き起こす。 ホウ砂のように。 銀は還元され、アンチモンは濃い煙となって放出される。溶融したアルカリ金属は銀と硫黄反応を起こす。 —
ピアルギライト 、、、
Ag 3 Sb。
時には脆くなり、容易に融解し、強く加熱するとSbS 3の赤い昇華物を生成する。 前述と同様です。 激しく溶融し、木炭をアンチモンの煙で覆う。残ったAgSを酸化炎でしばらく加熱すると、純銀の粒が得られる。 — — — 前述のとおり。 —
プルースト 、、、
Ag 3 As。
溶融し、低い赤熱状態で少量のAsS3が昇華する。 徐々に加熱すると、 AsO₃とSO₂を発生する。場合によってはアンチモンガスも発生する。 前述と同様だが、多量のAsO 3と少量のSbO 3 が放出される点が異なる。 — — — ステファナイトと同様だが、多量のヒ素が放出され、アンチモンは少量しか放出されない。 —
角銀 塩化銀。
融合するが、それ以上の変化は起こらない。 — 酸化炎中では容易に融解する。還元炎中ではゆっくりと還元され、金属銀を生成する。 — — — 急速に金属銀に還元される。 細かく刻んで酸化銅と混ぜ合わせ、木炭の上で酸化炎にさらして加熱すると、炎が青色に染まる。
脚注
[1]フランスのミリメートルは、イギリスのインチの約25分の1です。
[2]プラットナー。
[3]プラットナーの引用。
[4]シェーラーの引用。
終わり。
転写者メモ:
この本には多くの列表があり、それらはしばしばページをまたいで分割されていた。
読みやすさを考慮して、統合および再フォーマットされています。
要素記号の一部は、次のようなマークによって区別されていました。
本書では定義されていないが、価数であるはずである
マーキング。これらは可能な限り正確に転写されています。
原文の見た目。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「吹き矢の実際的な使用法に関する指導体系」の終了 ***
《完》