Лекция № 10 гравиметрический метод анализа

План:

1. Методы отгонки и осаждения

2. Условия образования кристаллических и аморфных осадков.

3. Причины загрязнения осадка (совместное осаждение, соосаждение, последующее осаждение).

4. Классификация видов соосаждения: адсорбция, окклюзия, образование новых химических соединений, изоморфизм.

5. Пути уменьшения загрязнения осадка.

6. Требования к осаждаемой и гравиметрической формам (самостоятельно).

7. Практические вопросы гравиметрии (самостоятельно):

а) определение серы в сульфатах;

б) определение Аl и Fe осаждением аммиаком;

в) определение Ca Mg при совместном присутствии;

г) определение осаждением диметилглиоксимом.

1. Гравиметрия основана на том, что определяемое вещество выделяют в виде малорастворимого соединения (метод осаждения).

Методом отгонки определяются те компоненты, которые или летучи или могут превращаться в летучие соединения в результате химической реакции. Методы отгонки делят на прямые и косвенные. К прямым относится определение СO₂ в карбонатных породах. Навеску породы растворяют в HCl, CO₂ поглощают поглотителем. По увелечению массы поглотителя определяют содержание CO2.

Косвенный метод – определение гигроскопической и кристаллизационной воды.

В методе осаждения определяемый компонент выделяют в виде осадка, затем его отфильтровывают, промывают, высушивают, взвешивают и по массе осадка рассчитывают содержание определяемого компонента.

2. Образование осадка происходит в две стадии: а) образование зародышевых центров; б) рост первичных кристаллов, их укрупнение и выпадение в осадок. Вторая стадия может протекать двумя различными путями, в зависимости от этого образуется кристаллический или аморфный осадок.

I путь II стадии прибавление новой порции осадителя вызывает образование новых центров кристаллизации, затем эти частицы укрупняются и выпадают в осадок. Осадок состоит из большого количества слабосвязанных между собой мелких частиц.

II путь IIстадии прибавление новой порции осадителя не вызывает образования новых центров кристаллизации, происходит постепенный рост ранее выделенных зародешевых кристаллов. При этом образуется кристаллический осадок.

Важным фактором, определяющим величину частиц кристаллического осадка является фактор относительного пресыщения раствора . Для получения крупного кристаллического осадка д.б. минимальным. Для этого нужно понижать концентрацию осаждаемого раствора и осадителя и повышать растворимость в момент осаждения.

Условия образования кристаллических осадков

1. осаждение ведут из разбавленных растворов разбавленным раствором осадителя;

2. осадитель прибавляют медленно;

3. из горячего раствора;

4. при наименьшем значении pH ;

5. оставляют на созревание под маточным раствором.

Условия образования аморфных осадков

1. из концентрированных растворов ведут осаждение концентрированным раствором осадителя;

2. осадитель прибавляют быстро, что уменьшает вероятность образования коллоидных растворов;

3. из горячего раствора, чтобы ускорить процесс коагуляции;

4. прибавляют коагулятор для предотвращения пептизации осадка;

5. не оставляют на созревание, сразу фильтруют .

3. Осадок может загрязняться посторонними веществами за счет трех причин:

а) соосаждение –загрязнение осадка за счет примеси, растворимых в условиях осаждения;

б) совместное осаждение – осаждение примесей вместе с основным веществом. Совместное осаждение происходит за счет достижения в растворе произведения растворимости как основного вещества, так и примесей;

в) последующее осаждение – вместе с осадком через некоторое время после образования осадка в осадок выпадают посторонние ионы. Например, в растворе имеются ионы Ca²⁺, Мg²⁺, осаждают C₂O₄^2-, в осадок выпадает CaC₂O₄, в процессе созревания постепенно выпадает MgC₂O₄.