Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


 ласиф≥кац≥€ метод≥в грав≥метричного анал≥зу




ћетоди вид≥ленн€.  омпонент, €кий визначаЇтьс€, к≥льк≥сно вид≥л€ють у в≥льному стан≥ з досл≥джуваноњ речовини ≥ зважують на анал≥тичних терезах. ѕрикладом такого визначенн€ Ї визначенн€ процентного вм≥сту золи у твердому палив≥.

ћетоди осадженн€.  омпонент, що визначаЇтьс€, к≥льк≥сно осаджують х≥м≥чними способами у вигл€д≥ малорозчинноњ х≥м≥чноњ сполуки строго визначеного складу. ¬ид≥лений осад промивають, висушують або прожарюють. ѕри цьому осад у б≥льшост≥ випадк≥в перетворюЇтьс€ у нову речовину точно в≥домого складу, €ку ≥ зважують на анал≥тичних терезах. ѕри такому метод≥ анал≥зу розр≥зн€ють дв≥ форми речовини, €ка анал≥зуЇтьс€: осаджувану форму, тобто форму, у вигл€д≥ €коњ осаджують досл≥джувану речовину, ≥ грав≥метричну форму, тобто форму, у вигл€д≥ €коњ досл≥джувану речовину зважують. ≤нколи грав≥метрична форма може бути такою ж €к ≥ осаджувана. Ќаприклад, при визначенн≥ йон≥в грав≥метричним методом њх осаджують йонами ¬а2+. ѕри цьому утворюЇтьс€ малорозчинний ¬аSO4. …ого в≥дд≥л€ють ф≥льтруванн€м в≥д розчину. ќтже, осаджуваною формою -≥он≥в Ї BaSO4. ѕот≥м осад BaSO4 висушують, прожарюють. ѕри цьому н≥€ких зм≥н з BaSO4 не в≥дбуваЇтьс€. ѕрожарений BaSO4 Ї грав≥метричною формою йон≥в SO4.

¬ ≥нших грав≥метричних методах визначенн€ осаджувана форма речовини в≥др≥зн€Їтьс€ в≥д грав≥метричноњ форми. Ќаприклад, при визначенн≥ йон≥в Fe3+:

ћетоди в≥дгонки. «а цим методом компонент, €кий визначаЇтьс€, к≥льк≥сно в≥дган€ють €к летку сполуку. „астину, €ку визначають, в≥дд≥л€ють нагр≥ванн€м досл≥джуваноњ речовини або д≥Їю в≥дпов≥дних реагент≥в, що супроводжуЇтьс€ вид≥ленн€м летких продукт≥в. ћетоди в≥дгонки бувають пр€м≥ ≥ непр€м≥.

t∞
ѕри пр€м≥й в≥дгонц≥ досл≥джуваний леткий компонент поглинають специф≥чним поглиначем ≥ за зб≥льшенн€м його маси розраховують к≥льк≥сть компонента, €кий визначаЇтьс€. Ќаприклад:

CaCO3 + 2H+ " CO2# + Ca2+ + H2O

CO2 + 2NaOH " Na2CO3 + H2O

ѕри непр€мих методах в≥дгонки визначають масу залишку речовини п≥сл€ повного видаленн€ речовини, €ка визначаЇтьс€. –≥зниц€ маси до ≥ п≥сл€ в≥дгонки досл≥джуваноњ речовини Ї к≥льк≥сть компонента, €кий визначаЇтьс€. Ќаприклад, визначенн€ кристал≥зац≥йноњ води:

t∞
CuSO4Ј5H2O " CuSO4 +5H2O

ѕеревагою грав≥метричних метод≥в Ї велика точн≥сть визначенн€. √рав≥метричний анал≥з дозвол€Ї робити визначенн€ з точн≥стю до 0,005%, що перевищуЇ точн≥сть титриметричних метод≥в. јле суттЇвим недол≥ком грав≥метр≥њ Ї велика тривал≥сть визначень.

ѕри правильних операц≥€х грав≥метричного анал≥зу похибка визначенн€ визначаЇтьс€ точн≥стю зважуванн€. ѕри однаков≥й абсолютн≥й похибц≥ зважуванн€ велика наважка вих≥дноњ речовини даЇ б≥льшу в≥дносну точн≥сть результату анал≥зу, що виражаЇтьс€ в процентах. „им б≥льша наважка досл≥джуваноњ речовини, тим вища в≥дносна точн≥сть результат≥в анал≥зу.

ƒл€ розрахунку наважки треба знати приблизний вм≥ст компонент≥в у досл≥джуван≥й проб≥ речовини, €ка анал≥зуЇтьс€, або формулу ц≥Їњ речовини. ќсад, що одержуЇтьс€, не повинен бути дуже великим, бо робота з таким осадом потребуЇ багато часу ≥ викликаЇ техн≥чн≥ труднощ≥. ” той же час, величина осаду повинна бути достатньою дл€ того, щоб було зручно з ним працювати.  р≥м того, дуже мал≥ наважки Ї причиною значних в≥дносних похибок при зважуванн≥.

” грав≥метричному анал≥з≥ допустима похибка при зважуванн≥ не повинна перевищувати 0,1%. ћ≥н≥мальна наважка, €ку можна зважувати на звичайних анал≥тичних терезах, не повинна бути меншою 0,1 г. „им менший процентний вм≥ст досл≥джуваного компонента в проб≥, тим б≥льшою повинна бути наважка. ¬≥д точност≥, з €кою вз€та наважка досл≥джуваноњ речовини, залежить достов≥рн≥сть результат≥в анал≥зу. «важуванн€ твердих речовин провод€ть на годинниковому скл≥ чи в бюксах, а р≥дких речовин Ц у маленьких колбах (1-2 см 3), крапельниц€х.

ƒл€ осадженн€ кристал≥чних ≥ аморфних осад≥в к≥льк≥сть розчину осаджувача сл≥д брати приблизно у 1,5 рази б≥льше розрахованого. ƒл€ дос€гненн€ повноти осадженн€ необх≥дний надлишок осаджувача ≥ небажан≥ сторонн≥ електрол≥ти, €к≥ зменшують коеф≥ц≥Їнти активностей йон≥в малорозчинного електрол≥ту, що призводить до зростанн€ розчинност≥ осаду. –азом з тим, надм≥рний надлишок осаджувача може призвести до часткового розчиненн€ осаду внасл≥док комплексоутворенн€ ≥ сольового ефекту.  р≥м того, надлишок осаджувача зб≥льшуЇ забруднен≥сть осаду в результат≥ сп≥восадженн€.

ƒл€ одержанн€ кристал≥чних осад≥в використовують розведен≥ розчини осаджувача, а дл€ аморфних осад≥вЦконцентрован≥ розчини осаджувача.

” б≥льшост≥ випадк≥в осадженн€ провод€ть при нагр≥ванн≥ на вод€н≥й чи пов≥тр€н≥й бан≥. Ќе сл≥д доводити розчин до кип≥нн€. ќсаджувач додають пов≥льно краплинами при безперервному перем≥шуванн≥ розчину скл€ною паличкою, але так, щоб паличка не торкалась ст≥нок ≥ дна стакана ≥ не др€пала скло.  ожного разу, коли паличку виймають ≥з стакана, њњ сл≥д промити дистильованою водою над стаканом. ќсаджувач сл≥д приливати по ст≥нц≥ стакана.  оли осад зберетьс€ на дн≥ ≥ р≥дина над осадом стане прозорою, до нењ додають дек≥лька крапель осаджувача, щоб впевнитись у повнот≥ осадженн€. ќсаджений кристал≥чний осад не сл≥д одразу в≥дф≥льтровувати, його необх≥дно залишити на дек≥лька годин (приблизно 6 год.) на вод€н≥й бан≥ у накритому годинниковим склом стакан≥ дл€ дозр≥ванн€.

ѕовнота осадженн€ досл≥джуваного йона зовс≥м не означаЇ, що у розчин≥ над осадом зовс≥м немаЇ цих йон≥в.  онцентрац≥њ йон≥в малорозчинного електрол≥ту у розчин≥ над осадом визначаютьс€ добутком розчинност≥ ц≥Їњ малорозчинноњ сполуки. Ќаприклад, йони осаджуютьс€ йонами ¬а2+ у вигл€д≥ ¬аSO4.  онцентрац≥€ йон≥в ≥ ¬а2+ у розчин≥ над осадом можуть бути визначен≥:

ƒ–(¬аSO4) = [Ba2+]Ј[ ].

ќсадженн€ вважаЇтьс€ повним, €кщо у розчин≥ залишаЇтьс€ маса речовини, менша, н≥ж чутлив≥сть анал≥тичних терез≥в, тобто менша, н≥ж 1,0Ј10Ц4 г. ÷е значенн€ не перевищуЇ погр≥шност≥ зважуванн€ ≥ таким чином, не може зм≥нити показанн€ анал≥тичних терез≥в. якщо мол€рну масу сполуки, €ка осаджуЇтьс€, прийн€ти р≥вно 100 г/моль ≥ обТЇм розчину 1 дм 3, то мол€рна концентрац≥€ речовини, €ка осаджуЇтьс€, у розчин≥ над осадом становитиме 1,0Ј10Ц6 моль/дм 3. ÷е значенн€ часто приймаЇтьс€ €к к≥льк≥сний критер≥й повноти осадженн€. «найдемо, при €к≥й концентрац≥њ йон≥в ¬а2+ сульфат-ан≥он буде повн≥стю осаджений з розчину, €кщо повноту осадженн€ вважати при [ ]£1,0Ј10Ц6 моль/дм 3.ѕ≥дставл€ючи це значенн€ у вираженн€ добутку розчинност≥, отримуЇмо:

моль/дм 3

«наченн€ 1,0Ј10Ц4 Ї р≥вноважною концентрац≥Їю йон≥в ¬а2+ у розчин≥ п≥сл€ осадженн€ ≥ не включаЇ ту к≥льк≥сть речовини ¬а2+, €ка була використана на утворенн€ осаду.

ƒобуток розчинност≥ залежить в≥д температури. « п≥двищенн€м температури добуток розчинност≥ зростаЇ. “аким чином, з точки зору повноти осадженн€ низька температура спри€Ї осадженню. јле при дуже малих значенн€х ƒ– вплив температури на повноту осадженн€ Ї дуже незначним, практично не суттЇвим, так €к повнота осадженн€ дос€гаЇтьс€ при вс≥х температурах.

јморфн≥ осади осаджують з гар€чих концентрованих розчин≥в ≥ концентрованими розчинами осаджувача. ќсадженн€ провод€ть швидким додаванн€м осаджувача, що даЇ можлив≥сть отримувати осади з м≥н≥мальною поверхнею.  оли осадженн€ зак≥нчено, у стакан додають 100-150 см 3 гар€чоњ води ≥ швидко ф≥льтрують.

” грав≥метричному анал≥з≥ застосовують беззольн≥ ф≥льтри, €к≥ згорають майже повн≥стю. ћаса золи, що залишаЇтьс€, складаЇ 0,00003-0,00007 г. ѕри проведенн≥ дуже точних анал≥з≥в, масу золи, €ка вказана на обгортц≥ пачки ф≥льтр≥в, враховують при розрахунках.

≤нколи осади в≥дд≥л€ють в≥д розчину, використовуючи порист≥ скл€н≥ ф≥льтри чи спец≥альн≥ л≥йки з пластинками з пористого скла.

” залежност≥ в≥д розм≥р≥в частинок отриманого осаду застосовують паперов≥ ф≥льтри р≥зного ступен€ пористост≥: син€ стр≥чкаЦдл€ др≥бнозернистих осад≥в; б≥ла стр≥чкаЦдл€ осад≥в середньоњ зернистост≥; червона стр≥чкаЦдл€ крупнозернистих ≥ аморфних осад≥в. –озм≥р ф≥льтра визначаЇтьс€ величиною осаду, а не обТЇмом р≥дини, €ка ф≥льтруЇтьс€. “≥льки третина ф≥льтра повинна бути заповнена осадом. –озм≥р л≥йки п≥дбирають так, щоб крањ ф≥льтра були на 0,5-1 см нижче краю л≥йки. ѕри зливанн≥ р≥дини на ф≥льтр користуютьс€ скл€ною паличкою, але €ка не повинна торкатис€ ф≥льтра.

ƒл€ промиванн€ осад≥в на ф≥льтр≥ використовують промивн≥ р≥дини. –≥дину дл€ промиванн€ вибирають у залежност≥ в≥д властивостей осаду. Ќайчаст≥ше використовують дистильовану воду, у €ку додають невелику к≥льк≥сть речовин, що понижують розчинн≥сть осаду ≥ запоб≥гають його розчиненню.

јле ц≥ речовини повинн≥ легко видал€тис€ з осаду при п≥дготовц≥ його до зважуванн€. ѕри визначенн≥ кат≥он≥в, осаджуваних у вигл€д≥ кристал≥чних осад≥в, промиванн€ провод€ть розбавленими розчинами солей амон≥ю, €к≥ мають з осадом загальний ан≥он. —≥ль амон≥ю, що залишилас€ в осад≥ п≥сл€ промиванн€, зв≥трюЇтьс€ при наступному прожарюванн≥ осаду.

Ќе можна переривати процес промиванн€ осаду. якщо непромитий осад залишити на де€кий час на ф≥льтр≥, то осад швидко затверд≥Ї, розтр≥скаЇтьс€ на частини ≥ тод≥ стане неможливо промити його повн≥стю.

ƒл€ перев≥рки повноти промиванн€ вм≥щують дек≥лька крапель промивноњ р≥дини у проб≥рку чи на годинникове скло ≥ виконують чутливу €к≥сну реакц≥ю на один ≥з тих йон≥в, €к≥ повинн≥ бути в≥дмит≥ в≥д осаду.

ƒл€ отриманн€ грав≥метричноњ форми досл≥джуваноњ речовини осад повинен бути висушений у сушильн≥й шаф≥ чи прожарений до пост≥йноњ маси. ќсади прожарюють у фарфорових, кварцових ≥ платинових тигл€х. “игель ретельно промивають, сушать ≥ прожарюють у муфельн≥й чи тигельн≥й печ≥. “игель прожарюють 10Ц15 хвилин, виймають його з печ≥ п≥д≥гр≥тими тигельними щипц€ми (щоб тигель не тр≥снув в≥д перепаду температур) ≥ обережно ставл€ть в ексикатор дл€ охолодженн€. ≈ксикатор закривають пришл≥фованою скл€ною кришкою.

 оли тигель охолоне до к≥мнатноњ температури приблизно через 30-40 хв. його виймають холодними щипц€ми з ексикатора ≥ зважують на анал≥тичних терезах з точн≥стю до 0,0002 г. ѕрожарюванн€ тигл€ з осадом провод€ть не менше двох раз. якщо р≥зниц€ результат≥в двох паралельних зважувань буде не б≥льше 0,0002 г, то прожарюванн€ вважаЇтьс€ зак≥нченим.

ѕеред прожарюванн€м осаду його треба п≥дготувати до ц≥Їњ операц≥њ. Ћ≥йку з мокрим ф≥льтром ≥ осадом накривають зверху листочком паперу, проколотим у дек≥лькох м≥сц€х булавкою, вм≥щують у сушильну шафу ≥ п≥дсушують при температур≥ близько 100˚—. ѕот≥м л≥йку з ф≥льтром виймають ≥з сушильноњ шафи, ф≥льтр з осадом згортають ≥ перенос€ть у зважений тигель. “игель ставл€ть на нагр≥вач ≥ обвуглюють ф≥льтр так, щоб пап≥р не загоравс€, а тл≥в. ѕри гор≥нн≥ ф≥льтра полумТ€м частинки осаду можуть бути винесен≥ з тигл€, що призведе до втрат. ѕ≥сл€ обвуглюванн€ ф≥льтра осад прожарюють у муфельн≥й чи тигельн≥й печ≥ до пост≥йноњ маси.

¬исушену чи прожарену грав≥метричну форму досл≥джуваноњ речовини зважують на анал≥тичних терезах.

” грав≥метричному анал≥з≥ дуже важливою операц≥Їю Ї утворенн€ осаду. ¬≥д €кост≥, форми, структури ≥ ступен€ чистоти отримуваних осад≥в у значн≥й м≥р≥ залежить точн≥сть ≥ над≥йн≥сть результат≥в анал≥зу.

‘орма, структура ≥ ступ≥нь чистоти утворюваного осаду залежать в≥д умов осадженн€ ≥ головним чином в≥д швидкост≥ осадженн€, в≥д концентрац≥њ осаджуваноњ речовини, осаджувача, тривалост≥ осадженн€, температури, перем≥шуванн€, розчинност≥ утворюваних осад≥в, p H середовища та ≥н.

ѕри пов≥льному осадженн≥ утворюван≥ первинн≥ кристали встигають правильно ор≥Їнтуватис€ один по в≥дношенню до ≥ншого, в результат≥ утворюютьс€ правильноњ форми крупн≥ кристали. „им менш розчинна речовина, тим швидше утворюютьс€ осади ≥ др≥бн≥ш≥ кристали. „им б≥льша швидк≥сть утворенн€ осаду, тим швидше порушуЇтьс€ правильна ор≥Їнтац≥€ при кристал≥зац≥њ. ѕри швидкому осадженн≥ одразу зТ€вл€Їтьс€ багато центр≥в кристал≥зац≥њ. ” результат≥ утворюЇтьс€ багато др≥бних кристал≥в. ƒр≥бн≥ кристали можуть збиратись у пласт≥вц≥, в €ких кристал≥чну структуру можна ви€вити лише п≥д м≥кроскопом.

Ќарешт≥, при ще б≥льш≥й швидкост≥ осадженн€ первинн≥ центри кристал≥зац≥њ не встигають правильно ор≥Їнтуватис€ ≥ розташовуютьс€ хаотично. ” результат≥ утворюютьс€ аморфн≥ осади.

¬ипад≥нню осаду передуЇ пересиченн€ розчину. ” пересиченому розчин≥ утворюютьс€ зародки кристал≥в осаджуваноњ речовини, €к≥ у м≥ру дозр≥ванн€ осаду зб≥льшуютьс€. Ўвидк≥сть утворенн€ цих зародк≥в ≥ њх число залежать в≥д ступен€ пересиченн€. „им б≥льше пересиченн€, тим б≥льше зародк≥в. “ому при осадженн≥ з концентрованих розчин≥в утворюютьс€ др≥бнокристал≥чн≥ або аморфн≥ осади.

ƒл€ зменшенн€ числа центр≥в кристал≥зац≥њ у розчин≥ у в≥дпов≥дност≥ до формули:

де ¬ѕ Ц в≥дносне пересиченн€;

Q Ц концентрац≥€ компонента, що осаджуЇтьс€;

S Ц розчинн≥сть компонента, що осаджуЇтьс€,

треба зменшити Q ≥ зб≥льшити S.

ƒл€ цього перед осадженн€м багатьох речовин розчин рекомендуЇтьс€ розбавити дл€ зменшенн€ Q ≥ нагр≥ти дл€ зб≥льшенн€ S, а також ввести електрол≥т, найчаст≥ше сол≥ амон≥ю, дл€ зб≥льшенн€ S або дл€ цього ж п≥дкислити розчин.

ќсадженн€ в к≥льк≥сному анал≥з≥ майже завжди ведуть з кислих розчин≥в. ќсаджувачами часто виступають ан≥они слабких кислот, концентрац≥ю €ких можна регулювати зм≥ною p H розчину. ѕри де€кому значенн≥ p H дос€гаЇтьс€ добуток розчинност≥ малорозчинного електрол≥ту ≥ починаЇтьс€ випад≥нн€ осаду.

ќсадженн€ ≥з розбавлених розчин≥в внасл≥док малоњ к≥лькост≥ зародк≥в кристал≥в в≥дбуваЇтьс€ пов≥льн≥ше ≥ у процес≥ осадженн€ др≥бн≥ кристали ростуть. ѕри осадженн≥ ≥з розбавлених розчин≥в випадають крупнокристал≥чн≥ осади.

ѕри перем≥шуванн≥ розчину число зародк≥в кристал≥в зменшуЇтьс€ ≥ створюютьс€ умови дл€ росту крупних кристал≥в. “ому осадженн€ необх≥дно вести при перем≥шуванн≥ розчину.

ѕри нагр≥ванн≥ розчинн≥сть осад≥в зб≥льшуЇтьс€ ≥ крупн≥ кристали утворюютьс€ швидше. ќтже, осадженн€ необх≥дно вести з гар€чих розчин≥в гар€чими розчинами осаджувача.

ѕри сто€нн≥ осаду, над €ким Ї маточний розчин, у процес≥ дозр≥ванн€ крупн≥ кристали ростуть, а др≥бн≥ розчин€ютьс€.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1029 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

∆изнь - это то, что с тобой происходит, пока ты строишь планы. © ƒжон Ћеннон
==> читать все изречени€...

1378 - | 1205 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.029 с.