Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Єнакієвський металургійний технікум
Дисципліна: Фізична хімія та аналітичний контроль Лекція №7 Гравіметричний метод аналізу.
Зміст
Теоретичні основи методу.
Ваги і зважування.
Основні операції гравіметричного аналізу.
Контрольні питання
Література
Питання до самостійного вивчення
Викладач Ю.В. Старушенко
1. Теоретичні основи методу.
Гравіметричний метод аналізу заснований на точному вимірюванні маси визначаємої речовини у вигляді з'єднання або простої речовини відомого складу. Стара назва - ваговий. Аналітичний сигнал - маса.
Аналітичний сигнал – це будь-який прояв хімічних або фізичних властивостей речовини, який можна використовувати для встановлення якісного складу об'єкту, що аналізується, або для кількісної оцінки компонентів, що містяться в ньому.
Це фундаментальна характеристика речовини, така як заряд ядра атома, атомна маса та ін. Аналітичний сигнал – носій як якісної, так і кількісної інформації.
При вирішенні аналітичних задач ваговим методом можливі кілька варіантів виконання аналізу. У першому, найбільш простому випадку визначається складову частину виділяють із речовини і зважують. Таким шляхом визначають вміст золи в кам'яному вугіллі та продуктах промислового органічного синтезу, наприклад в кристалах або в хімікатах для полімерних матеріалів. Тут зола є шкідливою домішкою, яка знижує якість основного продукту. Аналіз проводять, спалюючи в тиглі точно зважену кількість аналізованої речовини і прожарюючи залишок до тих пір, поки маса золи, яка залишилася, не перестане зменшуватися (тобто до постійної маси). Залишок золи зважують і обчислюють вміст її в аналізованій речовині.
У другому випадку визначаєму складову частину видаляють з аналізованої речовини, а залишок зважують. Таким шляхом, наприклад, визначають зміст кристалізаційної води у хлориді барію ВаCl2·2H2O. Аналіз проводять шляхом висушування точно зваженої кількості кристалічного хлориду барію. Вода при висушуванні випаровується, маса зменшується, і по зміні маси обчислюють вміст води в хлориді барію.
Більш складний третій варіант, при якому не можна таким простим способом виділити обумовлену складову частину речовини, наприклад визначити зміст барію в хлориді барію. Для цього потрібно провести аналітичну реакцію, в результаті якої барій повністю перейде в форму, придатну для вагового визначення, тобто в вагову форму. Такою реакцією є осадження барію сірчаною кислотою у формі сульфату барію:
ВаС12 + Н2SO4 = ВаSO4 ↓ + 2НС1
Аналіз проводять, розчиняючи точно зважену кількість хлориду барію у воді і осаджуючи іони Ва2+ сірчаною кислотою у формі сульфату барію. Осад відфільтровують, промивають, висушують, прожарюють до постійної маси і зважують. За кількістю сульфату барію, що утворився, обчислюють вміст барію в аналізованому хлориді барію.
Варіант аналізу, при якому визначається складову частину речовини переводять у вагову форму за допомогою спеціально підібраної хімічної реакції, найбільш поширений у ваговому аналізі. Основні операції при виконанні вагового аналізу за цим варіантом: зважування аналізованого речовини; розчинення аналізованого речовини; осадження; промивка осаду; висушування осаду; прожарювання осаду; зважування; розрахунок результатів аналізу.