Раздел III. Химические методы анализа
Тема 1. Гравиметрический (весовой) анализ
Гравиметрический, или весовой, анализ, один из важных методов количественного химического анализа, основан на точном измерении массы вещества, выделенного либо в элементарном виде, либо в виде соединения определенного и постоянного состава.
Рис.1 Весы
Выделяют весы трех классов:
1) 3 класс - торговые весы с допустимой погрешностью до 1гр.;
2) 2 класс - технохимические (лабораторные) весы с допустимой погрешностью до 0,01гр.;
3) 1 класс - аналитические весы с допустимой погрешностью до 0,001гр.
Приступая к взвешиванию, нужно помнить, что аналитические весы представляют собой чувствительный физический прибор, обращение с которым требует весьма большой аккуратности и осторожности. Чтобы весы не портились, и взвешивание давало точный результат, нужно строго соблюдать следующие правила:
- перед каждым взвешиванием проверить состояние весов;
- какие бы неисправности не были замечены при осмотре весов, чтобы ни случилось с ними во время работы, ни в коем случае нельзя исправлять весы самостоятельно;
- не сдвигать весы с занимаемого места;
- не ставить на чашки весов влажных и грязных предметы;
- не взвешивать горячих (или слишком холодных) предметов, что может вызывать изменение длины коромысла весов и привести к неправильным показаниям;
- для уменьшения влияния погрешностей взвешивания на результаты анализа все взвешивания желательно проводить на одних и тех же весах, пользуясь одним и тем же набором разновесов (гирь).
- не опираться на полку, на которой установлены весы во избежание нарушения условий их работы.
Гравиметрическое определение состоит из нескольких этапов. После отбора и растворения пробы, содержащей анализируемое вещество, выполняются следующие операции:
1) Осаждение осадка - обычно проводят из горячих растворов, их высокая температура способствует образованию крупнокристаллического осадка. Раствор осадителя большей частью вливают небольшой струей, непрерывно помешивая.
2) Фильтрование и промывание осадка - фильтрую ч/з бумажный фильтр, а так же ч/з воронки с пористым дном.
3) Промывание осадка - промывание проводят методом декантации.
4) Высушивание осадка - проводят в сушильном шкафу в бюксах (стеклянных колбах с крышкой).
5) Прокаливание осадка - выполняют в фарфоровых тиглях, используя для этого муфельную печь. Прокаливание проводят несколько раз, пока масса осадка не станет постоянной.
Весовая форма – масса окончательно полученного осадка после операций (В).
6)Вычисление результатов осадков.
Вычисление в гравиметрическом анализе:
1. Определение влажности - содержания гигроскопической воды в анализируемом веществе (в процентах) по формуле: X=((A-B)/A)*100% , где Х- влажность, %; А- масса навески до высушивания, г; В- масса весовой формы после высушивания, г.
2. Определение зольности - содержания неорганической части анализируемого вещества (в процентах) по формуле: X=(B/A)*100%, где Х- зольность, %; А- масса навески до прокаливания, г; В- масса весовой формы после прокаливания, г.3. Определение содержания элемента в веществе при процедурах по формуле: X=((n*Ar*B)/(Mr*A))*100%, где Х – содержание элемента, %; n- число атомов элемента в веществе; Ar- атомная масса элемента; Mr- молекулярная масса вещества; А- масса навески, г; В- масса весовой формы, г.