33. Гравиметрический анализ, классификация.

Гравиметрический анализ (весовой анализ) — важнейший метод количественного химического анализа, в котором взвешивание является не только начальной, но и конечной стадией определения. Гравиметрический анализ основан на законе сохранения массы веществ при химических превращениях. Измерительным прибором служат аналитические весы. Результаты анализа выражают обычно в процентах. Гравиметрический анализ сыграл большую роль при становлении закона постоянства состава химических соединений, закона кратных отношений, периодического закона и др., применяется при определении химического состава различных объектов (горных пород и минералов), при установлении качества сырья и готовой продукции и т. д.

Методы гравиметрии:

Метод осаждения

Навеску анализируемого вещества растворяют в воде или другом растворителе и осаждают определяемый элемент реактивом в виде малорастворимого соединения. Полученный осадок отфильтровывают, промывают, высушивают, прокаливают и взвешивают. Зная массу осадка, вычисляют содержание определяемого элемента в массовых долях или процентах от взятой навески.

Поскольку осаждённое вещество может не соответствовать тому, что получается после прокаливания, различают осаждаемую и гравиметрическую форму осадка.

Метод выделения

Основан на выделении определяемого компонента из анализируемого вещества и его точном взвешивании. Например определение золы в твердом топливе.

Метод отгонки

В этом методе определяемый компонент выделяют в виде летучего соединения действием кислоты или высокой температуры.

34. Метод осаждения в гравиметрическом анализе, ход анализа, расчеты.

Одной из важнейших операций гравиметрического анализа является осаждение. В количественном анализе при осаждении необходимо практически полностью перевести определенную составную часть анализируемого вещества в осадок. При этом осадок дол­жен быть чистым и такой формы, которая позволяет хорошо отфильтровать и промыть его.

Осаждение проводится в химических стаканах, так как из колб невозможно полностью извлечь осадок. Ре-, актив, которым проводят осаждение, приливают из маленького стаканчика аккуратно по внутренней стенке стакана,, в котором ведется осаждение, а не каплями в середину. Нельзя допускать разбрызгивания, так как это может привести к потере определяемого вещества. При этом необходимо непрерывно перемешивать раствор стеклянной палочкой.

Чтобы получить достаточно чистый и удобный для фильтрования кристаллический осадок, необходимо выполнять следующие условия:

а) осаждение кристаллических осадков проводить из сильно разбавленных растворов разбавленным раствором осадителя;

б) прибавлять осадитель очень медленно, в начале осаждения по каплям;

в) осаждение проводить из горячих растворов;

г) для образования более крупных кристаллов осадки следует некоторое время выдержать в маточном растворе на холоду; при этом образуются более крупные кристаллы, происходит «старение», или «созревание», осадка.

При осаждении аморфных осадков условия другие:

а) осаждение проводят из мало разбавленных растворов концентрированным раствором осадителя;

в этих условиях образуются более плотные осадки;

б) осадитель прибавляют более быстро, чем при осаждении кристаллических осадков;

в) перед осаждением в раствор добавляют электролит, вызывающий коагуляцию;

г) осаждение ведут из горячего раствора и немедленно начинают фильтрование.

При осаждении форма осадка может быть различной в зависимости от условий, в которых оно проводится. Важно подобрать такие условия, при которых не происходит потери вещества. Поэтому осаждение считают важнейшей операцией гравиметрического анализа. При его выполнении необходимо правильно выбрать осадитель, рассчитать его количество, соблюсти определенные условия осаждения, убедиться в полноте осаждения иона из раствора.

Осадок в процессе анализа приходится доводить до постоянной массы. Поэтому в гравиметрическом анализе различают две формы: осаждаемую и гравиметрическую.

Осаждаемая форма - тот осадок, который получается в результате химической реакции между осаждаемым ионом и осадителем.

Например: Ba2+ + SO42- > BaSO4

К осаждаемой форме предъявляются следующие требования:

· малая величина растворимости, около 1*10-6 моль/л,

· осадок должен быть крупнокристаллическим,

· осаждаемая форма должна легко и полно превращаться в гравиметрическую форму.

Гравиметрическая форма - то вещество, которое получается после прокаливания осаждаемой формы.

В некоторых случаях осаждаемая и гравиметрическая формы одинаковы (например, BaSO4). В других случаях их состав отличается друг от друга:

Осаждаемая форма

Гравиметрическая форма

CaCO3

CaO