спхфу Метода Гравиметрия Яковлев, Алексеева 2005

21

ванного химически чистого ВаС12 2Н2О. Затем бюкс с солью снова взвешивают на аналитических весах и определяют точную массу навески, взятой для анализа. Открыв бюкс, помещают крышку сверху, повернув ее на ребро и выдерживают бюкс в сушильном шкафу при температуре 110° С 2 часа. Затем охлаждают в эксикаторе и, закрыв крышкой, взвешивают на аналитических весах. Операцию повторяют до достижения постоянной массы. Как правило, одновременно проводят не менее двух параллельных опытов.

Массу внешней влаги определяют как разность масс бюкса с влажной и сухой навеской образца, а расчет влажности анализируемого образца (при погрешности параллельных результатов менее 0,3%) проводится по формуле (6.5).

Далее, высушенный до постоянной массы при 1100С образец нагревают до постоянной массы при 1250C и по разности масс бюкса рассчитывают массу удаленной кристаллизационной воды. Затем рассчитывают массовую долю кристаллизационной воды в анализируемом сухом кристаллогидрате хлорида бария и сравнивают её с теоретически рассчитанным значением для этой соли.

Работа 6. Определение сульфатной золы в лекарственных препаратах

Сущность работы: Определение сульфатной золы в лекарственных препаратах осуществляется обработкой навески препарата концентрированной серной кислотой при нагревании и дальнейшем удалении обуглившейся части прокаливанием при 5000С. Остаток после прокаливания представляет собой сульфаты неорганических ионов, содержащихся в препарате.

Посуда и реактивы:

-фарфоровый тигель для прокаливания – 1 шт.

-концентрированная серная кислота

Выполнение работы: В предварительно прокаленный до постоянной массы и точно взвешенный на аналитических весах фарфоровый тигель помещают около 1 г анализируемого препарата. Затем тигель вместе с анализируемым препаратом снова взвешивают на аналитических весах и по разности определяют точную массу навески, взятой для анализа. Вещество в тигле смачивают 1 мл концентрированной серной кислоты и осторожно нагревают на электроплитке (обязательно в вытяжном шкафу!!!) до удаления паров серной кислоты. Затем тигель с полученной обугленной массой прокаливают в муфельной печи при слабом калении (5000С) до постоянной массы (см. раб.1), избегая сплавления золы и её спекания со стенками тигля. Как правило, одновременно проводят не менее двух параллельных опытов. Результаты взвешиваний пустого тигля и тигля с остатком после прокаливания записывают в таблицу, представленную в работе 1.

Массу сульфатной золы определяют как разность масс тигля с остатком и пустого тигля, а расчет массовой доли сульфатной золы в анализируемом образце (при погрешности параллельных результатов менее 0,3%) проводится по известной формуле.

22

ΙΙΙ. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.В чем заключается сущность гравиметрических определений по методу осаждения? Приведите примеры.

2.В чем заключается сущность гравиметрических определений по методу отгонки? Приведите примеры.

3.В чем заключается сущность гравиметрических определений по методу выделения? Приведите примеры.

4.Что такое форма осаждения и требования, предъявляемые к ней?

5.В виде какого соединения следует осадить Ca2+ при его гравиметрическом опреде-

лении – СаSO4 (KS = 2,5·10-5) или СаС2О4 (KS = 2,3·10-9)?

6.Назовите условия образования крупнокристаллических осадков.

7.В чем преимущества кристаллических осадков перед аморфными при проведении гравиметрического анализа?

8.Выбор осадителя в весовом анализе. Почему кальций осаждают действием (NH4)2C2O4, а не Na2C2O4? Каким реактивом лучше осадить Ва2+ - раствором Na2SO4 или

H2SO4?

9.В каком случае следует ожидать более точный результат при гравиметрическом определении алюминия – при осаждении его аммиаком или 8-оксихинолином?

10.Основные виды соосаждения и способы уменьшения его влияния на результаты

анализа.

11.Почему осаждение кальция с помощью мочевины (NH2)2CO методом возникающего реагента приводит к образованию более чистого крупнокристаллического осадка оксалата кальция, чем при осаждении оксалатом аммония?

12.Что такое весовая форма и требования, предъявляемые к ней?

13.Пригодны ли в качестве весовой формы такие соединения, как А1(ОН)3×хН2О, Fе(ОН)3×хН2О? Зачем их прокаливают в ходе анализа?

14.Почему СаС2О4 является более удобной весовой формой, чем СаО, при определении кальция?

15.Что такое фактор пересчета и как он применяется в гравиметрическом анализе?

16.Какую цель преследует прокаливание до постоянной массы пустого тигля и тигля с осадком?

17.Для чего раствор при осаждении AgCl подкисляют, нагревают и интенсивно перемешивают?

18.Почему при определении хлоридов, в виде AgCl, и никеля, в виде диметилглиоксимата, пользуются стеклянными фильтрующими тиглями?

19.Почему осадок водной окиси железа можно промывать горячей водой?

20.В каком случае потери при промывании осадка Fе(ОН)3×хН2О будут наименьшими: а) осадок промыли водой; б) раствором нитрата аммония; в) раствором нитрата аммония с аммиаком?

21.В каких условиях обычно проводят осаждение Ni2+ диметилглиоксимом? Как полнота осаждения никеля зависит от величины рН раствора?

22.Присутствие каких ионов мешает определению бария и железа и почему?

23.Как проводят определение содержания кристаллизационной воды в кристаллогидратах?

24.Каким методом проводят определение влажности анализируемого образца?

25.Будет ли результат определения кальция завышен или занижен, если: а) в качестве реагента-осадителя использовали оксалат натрия; б) осадок оксалата кальция на фильтре промыли чистой водой; в) осаждение кальция в виде оксалата проводили в слишком кислой среде?

23

ΙV. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ

РАБОТЫ ПО ТЕМЕ «ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА»

Предложить методику определения весовым методом:

1.Массовой доли кальция в природном минерале известняке, если известно, что карбоната кальция в исследуемом объекте около 80%.

2.Массовой доли кальция в 10% водном растворе (ρ = 1,05 г/мл) лактата кальция

[Ca(С3Н5О3)2], (М = 218,2 г/моль).

3.Массовой доли магния в белой магнезии, имеющей состав 3MgCO3·Mg(OH)2·3Н2О и

содержащей около 3% примесей.

4.Массовой доли магния в препарате, содержащем алюминий и около 20% магния.

5.Массовой доли кальция или магния в доломите, содержащем около 70% двойной соли

CaCO3·MgCO3.

6.Массовой доли основного карбоната магния или карбоната кальция в препарате "Кальмагин". Состав комбинированного лекарственного препарата: 4,5 г основного карбоната магния, 3,0 г карбоната кальция и 3,0 г гидрокарбоната натрия.

7.Массовой доли алюминия в лекарственном препарате "Жидкость Бурова", содержащей около 8% ацетата алюминия.

8.Массы магния в таблетке препарата "Аспаркам", содержащей аспарагината калия и аспарагината магния MgC4H5O4N (М = 155,4 г/моль) по 0,175 г. Масса таблетки 0,5 г.

9.Массовой доли Al2O3 в природном минерале боксите, содержащем около 30% алюминия.

10.Массовой доли алюминия в препарате, содержащем около 15% алюминия.

11.Массовой доли железа в железоаммонийных квасцах NH4Fe(SO4)2·12H2O, содержащих около 5% индифферентных примесей.

12.Массовой доли железа в соли Мора (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O, содержащей около 1,5% индифферентных примесей.

13.Массы хлорида железа(II) в лекарственном препарате "Сироп алоэ с железом". Состав препарата: 135 г раствора хлорида железа(II), содержащего 20% соли; кислоты хлороводородной разведённой 15 г; кислоты лимонной 4 г; сиропа из сока алоэ до 1000 г.

14.Массовой доли железа в лекарственном препарате "Ферробион". Драже препарата массой 0,30 г содержит 0,10 г хлорида железа(II), 0,14 г глюкозы и связующие наполнители.

15.Массы железа в одном драже препарата "Ферроплекс" массой 0,20 г, которое содержит

50мг сульфата железа(II), 80 мг аскорбиновой кислоты и связующие наполнители.

16.Массовой доли калия в природном минерале карналлите КСl·MgCl2·6H2O, содержание калия в котором составляет около 10% в пересчёте на K2O.

17.Массовой доли хлорид-иона в природном минерале сильвините КСl·NaCl, содержание натрия в котором около 20% в пересчёте на Na2O.

18.Массовой доли сульфата натрия в глауберовой соли Na2SO4·10H2O, содержащей около 10% индифферентных примесей.

19.Массовой доли фосфат-иона в минеральном удобрении аммофосе, содержащем около 25% NH4H2PO4 и 70% (NH4)2HPO4 и индифферентные примеси.

20.Массовой доли серебра в препарате "Протаргол", порошок которого содержит около 8% серебра.

21.Массовой доли алюминия в 1% растворе алюмокалиевых квасцов KAl(SO4)2.

22.Массу кальция в таблетке глюконата кальция массой 0,6 г, которая содержит 0,5 г основного действующего вещества [Ca(C6H11О6)2] (M = 398,4 г/моль) .

23.Массовой доли никеля в препарате, содержащем около 35% никеля.

24.Массовой доли фосфата кальция в минеральном удобрении простом суперфосфате, содержащем около 20% оксида фосфора(V).

25.Массовой доли кобальта в лекарственном препарате коамиде, содержащем около 90 % основного действующего вещества [Co(C6H6ON2)2Cl2] (M = 330,1 г/моль).

24

Для выполнения индивидуального задания по теме "Гравиметрический метод анали- за" СТУДЕНТ ДОЛЖЕН ЗНАТЬ:

1.Сущность гравиметрического метода анализа. Достоинства, недостатки и погрешности определений весового метода анализа. Расчет массы навески анализируемого вещества в методах отдельных навесок и аликвотных частей.

2.Получение формы осаждения, требования, предъявляемые к ней. Важнейшие неорганические и органические реагенты-осадители. Выбор и расчет количества осадителя, полнота осаждения. Условия образования и свойства кристаллических и аморфных осадков, созревание («старение») осадков. Соосаждение и переосаждение.

3.Способы фильтрования и промывания осадков. Выбор фильтра и промывной жидкости. Потери при промывании осадка.

4.Способы получения весовой формы и требования к ней. Доведение весовой формы до постоянной массы и расчет её массы.

5.Расчет результатов анализа. Аналитический фактор или гравиметрический фактор пересчета.

При выполнении индивидуального задания СТУДЕНТ ДОЛЖЕН:

1.Предложить схему анализа по методу осаждения – выбрать растворитель (дистиллированная вода, раствор кислоты и др.) и написать уравнения реакций получения формы осаждения и весовой формы (см. разд.I.1). При наличии в анализируемом образце мешающих веществ привести реакции их отделения от определяемого компонента.

2.По предполагаемой массе весовой формы рассчитать массу навески или объем анализируемой пробы, исходя из предварительных данных о содержании определяемого компонента в образце и свойств полученного осадка (кристаллический или аморфный) (см. разд.I.2). При расчете руководствоваться условием, что масса весовой формы определяемого вещества для кристаллических осадков должна быть не более 0,5 г, для аморфных осадков не более 0,2 г. Рассчитать относительную погрешность взвешивания навески на аналитических весах при абсолютной погрешности взвешивания ±0,0001 г и обосновать проведение анализа по методу отдельных навесок или аликвотных частей (пипетирования). В последнем случае предложить объёмы мерной колбы и пипетки, используемых при определении. Описать условия растворения навески в выбранном растворителе (посуда, объём растворителя, рН, температура и т.д.).

3.Обосновать выбор формы осаждения и реагента-осадителя и охарактеризовать свойства полученного осадка, исходя из чего предложить условия осаждения (концентрация раствора осадителя, температура реакционной смеси, перемешивание или осаждение с возникающим реагентом, созревание осадка). По выбранной концентрации раствора осадителя рассчитать его объем, необходимый для практически полного осаждения определяемого компонента (см. разд.I.3).

4.В зависимости от предполагаемого способа получения весовой формы (высушивание или прокаливание) выбрать фильтр для отделения осадка от раствора. Предложить качественный и количественный (концентрация) состав промывной жидкости и описать условия промывания осадка. Рассчитать абсолютную и относительную потери осадка при промывании: а) 200 мл воды; б) таким же объемом промывной жидкости (см. разд.I.4). Дать сравнительную оценку потерь.

5.Указать конкретные условия перевода формы осаждения в весовую форму (температура высушивания или прокаливания, необходимая аппаратура и т.д.) и доведения осадка до постоянной массы (см. разд.I.5 и II.1).

6.Предложить способ расчета результата проведенного анализа с предварительным определением соответствующего гравиметрического фактора пересчета (см. разд.I.6).

25

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Харитонов Ю.Я. Аналитическая химия. Аналитика. В 2-х кн. – М.: Высш.шк., 2001. Кн.1. – 615 с.

2.Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2-х ч. – М.: Высш.шк., 1989. Ч.1. – 320 с.

3.Пономарев В.Д. Аналитическая химия. В 2-х ч. – М.: Высш.шк., 1982. Ч.2. – 288 с. 4.Фритц Дж., Шенк Г. Количественный анализ. – М.: Мир, 1975. – 577 с.

5.Алексеев В.Н. Количественный анализ. – М.: Химия, 1972. – 504 с.

6.Крешков А.П. Основы аналитической химии. В 3-х т. – М.: Химия, 1976. Т.2. – 376

с.

7.Васильев В.П. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач. –

М.: Дрофа, 2003. – 320 с.

8.Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. – М.: Химия, 1989. – 448 с.

9.Государственная фармакопея СССР. ХΙ. – М.: Медицина, 1989. Вып.2. – 400 с.