- •1. Предмет и значение аналитической химии. Связь с другими науками.
- •1.1. Определение.
- •1.2. Предмет и значение.
- •1.3. Теоретическая основа. Связь с другими науками.
- •2. Методы аналитической химии. Прикладные виды химического анализа.
- •3. Классификация качественного и количественного анализа.
- •3.1. Классификация качественного анализа.
- •4.2. Взятие навески.
- •4.3. Пробоподготовка.
- •5. Разложение (вскрытие) пробы: растворение, сплавление, спекание, специальные методы.
- •5.1. Растворение в жидкостях.
- •5.2. Сплавление.
- •5.3. Примеры практического применения сплавления.
- •5.4. Спекание.
- •5.5. Специальные методы. Термическое разложение.
- •5.6. Пирогидролиз.
- •11.2. Способы осуществления.
- •21. Общая характеристика титриметрического анализа (та). Понятие, терминология. Требования к реакциям, применяемым в та.
- •21.1. Общая характеристика.
- •21.2. Требования к реакциям, применяемым в та.
- •22. Основные приёмы титрования. Прямое, обратное, косвенное титрование. Примеры.
- •22.1. Прямое титрование.
- •22.2. Обратное титрование (титрование по остатку).
- •31.2. Термодинамическая и концентрационная константы равновесия реакции.
- •60.2. Условное произведение растворимости.
- •61. Растворение малорастворимого соединения: под действием кислот, комплексонообразователей, окислительно-восстановительных реакций.
- •61.1. Растворение малорастворимого соединения.
- •61.2. Растворение осадков под действием кислот.
- •61.3. Растворение осадков вследствие комплексообразования.
- •61.4. Растворение в результате овр.
- •69.2. Преимущества га.
- •69.3. Недостатки га.
5.4. Спекание.
Разложение является универсальным способом вскрытия минерального сырья, но благодаря использованию большого количества плавня, высокой температуре и длительности процесса происходит разрушение тиглей (коррозия); большое количество солей мешает проведению дальнейшего анализа инструментальными методами.
Спекание относится к твёрдофазным процессам, в ходе этого процесса образуется спек пористой структуры, а не жидкий расплав, как при сплавлении.
Преимущества спекания:
1. При спекании плавень берут в минимальном количестве, и температура процесса намного ниже, и поэтому коррозия стенок тигля не происходит.
2. При выполнении массовых анализов без ущерба для количества получаемых результатов спекание проводят в доступных фарфоровых тиглях.
3. Вскрытие минералов спеканием особенно выгодно в тех случаях, где следует разложить большую навеску, что трудно выполнить при сплавлении.
Наиболее распространёнными плавнями при спекании является пероксид натрия и безводный карбонат натрия.
Широкому применению пероксида натрия, несмотря на его высокую эффективность, мешает его действие на материал посуды, особенно при высокой температуре. Чаще всего используют платиновые и никелевые тигли, и температура спекания не превышает 500 градусов Цельсия. Полученные соединения после спекания легко растворяются в воде или минеральной кислоте. Безводный карбонат натрия обычно применяют в виде смеси с оксидами цинка, магния, железа либо с щавелевой кислотой, либо с нитратом калия.
Так, разложение силикатов спеканием проводят с 2-кратным количеством карбоната, содержащего 5% нитрата калия в платиновом тигле при 800 градусах Цельсия.
В ряде случаев, разложение силикатов проводят спеканием со смесью соды и буры или соды и оксида цинка.
Малорастворимый в воде силикат цинка образуется при спекании, позволяет определяет определить кремний от других элементов. Проводится в платиновом или фарфоровом тигле.
5.5. Специальные методы. Термическое разложение.
Термическое разложение наиболее часто используют при анализе минерального сырья, например, с целью выделения некоторых летучих соединений (CO2, H2O) и ускорения растворения.
Термическое разложение проводят путём нагревания на воздухе.
В некоторых случаях в инертной/окислительной/восстановительной среде или в присутствии других веществ, способствующих разложению кристаллической решётки анализируемого материала.
Чаще всего термическому разложению подвергают неорганические материалы, с целью определения воды, которая выделяется при нагревании вещества в фарфоровом или платиновом тигле.
При точном анализе пробу в лодочке помещают в кварцевую трубку, нагревают в электрической печи. Через трубку пропускают сухой газоноситель (CO2, N2, воздух), который увлекает пары воды, предварительно взвешенные в поглотительной трубке, а эти трубки наполнены водоотнимающими веществами – оксид фосфора (V), хлорид кальция.
Для ускорения дегидратации и снижения температуры разложения измельчённую пробу смешивают со вспомогательным плавнем. В качестве таких плавней используют оксиды свинца (II) и свинца (IV). Данный тип термического разложения относят к прямой гравиметрии. В случае необходимости удаления влаги или кристаллизации воды из анализируемого материала образец подвергают высушиванию в электрическом шкафу при температуре 105-120 градусов Цельсия до постоянной массы – это способ косвенной гравиметрии.
Термическому разложению в окислительной среде относится нагревание в присутствии галогенпроизводных реагентов, обладающих большой активностью. В качестве таких реагентов используют хлор, тетрахлорид углерода, фториды инертных газов (например, ксенона), фторорганические соединения, бром и его соединения. Галогенирование, как разложение, совмещают с последующим концентрированием и определением элементов, обладающих летучими галогенидами. Галогенирование хлором применяется в промышленности для извлечения платины, палладия из обработанных катализаторов.
Галогенирование четырёххлористым углеродом используется для определения мышьяка, сурьмы, олова и других металлических руд, и минералов. Такие продукты, как SbCl3, AsCl3, SnCl4 – летучие соединения.
Восстановительная атмосфера при термическом разложении создаётся водородом. Прокаливание в токе водорода удобно применять в разложении кассетерита SnO2.
При сравнительно низкой температуре кассетерит восстанавливается до олова.