Краткая характеристика метода

Традиционный метод определения сульфата − его осаждение хлоридом бария в виде малорастворимого сульфата бария. Первоначально образующиеся частицы сульфата бария слишком малы, чтобы их можно было фильтровать и промывать. Поэтому важным этапом является созревание осадка, в процессе которого формируются более крупные кристаллы:

 

Ba²⁺(р-р)+ SO₄^2-(р-р) Û BaSO₄(тв.) ®ВaSO₄(тв.).

(ВaCl₂) мелкие частицы (кристаллы)

 

Сульфат бария осаждают из кислого раствора, что повышает избирательность осаждения. Однако если кислотность раствора слишком велика, часть осадка сульфата бария растворяется. Для того чтобы осаждение считалось количественным, потеря массы сульфата бария за счет растворимости не должна превышать величину абсолютной погрешности взвешивания используемых аналитических весов (в нашем случае (2^.10^-4 г). Для уменьшения растворимости осадка вводят небольшой избыток осадителя (хлорида бария).

Тонкий кристаллический осадок сульфата бария обычно фильтруют через плотный беззольный бумажный фильтр и промывают несколько раз декантацией. Этот осадок не пептизируется, поэтому его можно промывать чистой водой. Чтобы потери в массе сульфата бария за счет растворимости при промывании были незначимы, следует избегать слишком долгого промывания осадка и прибавления больших объемов промывной жидкости. Для окончательного удаления следов примесей с поверхности осадка, находящегося на фильтре, сульфат бария несколько раз промывают на фильтре до отрицательной реакции на присутствие хлорид-ионов в промывных водах.

Сульфат бария для удаления воды прокаливают при температуре не ниже 800 ⁰С и взвешивают в виде ВаSО₄. При температуре выше 900 ⁰С может произойти частичная термическая диссоциация сульфата бария:

 

ВaSO₄ ® ВaO + SO₃

 

В процессе сжигания фильтра необходимо принимать меры для достаточного доступа воздуха во избежание частичного восстановления сульфата бария:

 

ВаSO₄ + 2C ®BaS + 2CO₂

 

Описанный метод используют для определения сульфидов, тиосульфатов и серы низких степеней окисления, предварительно окисляя эти ионы в сульфат.

Порядок проведения работы

Рассчитывают, какой объем 4 %-ного раствора хлорида бария нужно взять для осаждения, предполагая, что анализируемый раствор содержит до 0,3 г сульфат-иона. Вычисленный объем раствора хлорида бария увеличивают в 1,3 раза, так как для достижения полноты осаждения достаточно 30 %-ного избытка осадителя.

Подготовка фарфоровых тиглей

Для выполнения анализа выбирают два фарфоровых тигля. Чистые сухие маркированные тигли с помощью тигельных щипцов помещают в муфельную печь и прокаливают 40 мин при температуре 800 ⁰С. Тигли охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры, затем взвешивают.

Осаждение сульфата бария

В два чистых и подписанных стакана объемом 250−300 см³ наливают для двух параллельных определений раствор серной кислоты. Помещают в каждый стакан стеклянную палочку. Во избежание потерь вещества стеклянную палочку не вынимают из стакана до конца анализа. Анализируемые растворы разбавляют дистиллированной водой примерно до 100 см³ (во избежание разбрызгивания содержимого стаканов воду лить по палочке!), нагревают на водяной бане почти до кипения.

 

В два стакана объемом 100─200 см³ отмеряют с помощью цилиндра вычисленный объем 4 %-ного раствора хлорида бария. Раствор осадителя разбавляют равным объемом дистиллированной воды и нагревают почти до кипения (не кипятить!).

Горячий раствор хлорида бария очень медленно, по каплям приливают к горячему раствору серной кислоты, постоянно перемешивая содержимое стакана стеклянной палочкой (следует избегать касания палочкой стенок и дна стакана!). Раствор осадителя должен литься по палочке, а не падать каплями в середину стакана во избежание разбрызгивания. Не вынимая палоч-

ку, стаканы с осажденным сульфатом бария накрывают листом фильтровальной бумаги и оставляют на горячей водяной бане.