- •Лекция 4. Методы количественного анализа Краткая характеристика количественного анализа
- •Методы химического анализа
- •Ошибки в количественном анализе
- •Гравиметрический анализ
- •1. Сущность гравиметрического анализа
- •2. Гравиметрические определения
- •3. Осаждаемая и гравиметрическая формы
- •4. Виды гравиметрических методов
- •4.1. Метод осаждения
- •4.1.1. Взвешивание (взатие) навески
- •4.1.2. Растворение навески
- •4.1.3. Осаждение
- •4.1.4. Фильтрование и промывание осадка
- •4.1.5. Высушивание и прокаливание осадков
- •5. Расчеты в гравиметрическом анализе
- •1. Размер навески;
- •2. Количество осадителя (растворителя), необходимое для растворения навески;
- •3. Количество промывной жидкости;
- •5.1. Расчет величины навески
- •5.2. Расчет количества осадителя
- •5.3. Расчет объема промывной жидкости
- •5.4. Обработка результатов гравиметрического анализа
- •5.4.1. Вывод формулы анализируемого соединения
- •5.5. Погрешности в гравиметрическом анализе
- •Требование к аналитическим весам
- •Правила обращения с весами
- •Правила взвешивания на аналитических весах
2. Гравиметрические определения
Весовые определения можно разделить на три основных типа.
К первому типу относят такие весовые определения, при выполнении которых определяемую составную часть количественно выделяют из анализируемого вещества и взвешивают.
Например, так определяют процентное содержание золы в каменном угле. Это - важный анализ, очень часто проводимый в заводских лабораториях, так как минеральные примеси, образующие золу, представляют собой вредную составную часть топлива. При сгорании топлива они не дают тепла и засоряют топку.
Для выполнения этого анализа точно взвешивают небольшое количество (навеску) образца анализируемого каменного угля.
Навеску каменного угля сжигают в тигле; остаток прокалывают до тех пор, пока масса оставшейся золы больше не будет уменьшаться. Оставшуюся золу точно взвешивают. Зная массу навески и массу золы, составляют пропорцию и определяют зольность (содержание золы в процентах):
Ко второму типу весовых определений относят такие определения, при выполнении которых определяют составную часть полностью удаляют, а остаток взвешивают.
Наиболее обычным анализом, выполненным таким способом, является определение влажности материалов.
Весовые определения первых двух типов выполняют сравнительно просто. Но в большинстве случаев определяемую составную часть трудно количественно выделить в чистом виде из анализируемого вещества. Например, трудно выделить из каменного угля серу и взвесить ее. Эти случаи относятся к наиболее сложному, третьему типу весовых определений.
При выполнении весовых определений третьего типа определяемую составную часть количественно связывают в такое химическое соединение, в виде которого она может быть выделена и взвешена. Состав этого соединения должен быть строго определенным, т.е. точно выражаться химической формулой, и оно не должно содержать каких-либо посторонних примесей. Соединение, в виде которого определяемую часть взвешивают, называют гравиметрической (весовой) формой.
Перед определением какой-либо составной части анализируемого вещества из навески взятого образца должны быть тщательно удалены другие составные части, ведущие себя в процессе данного анализа так же, как и определяемая, или приняты специальные меры, не допускающие выделения этих сопутствующих составных частей вместе с определяемой.
Навеской называют небольшую, точно взвешенную массу анализируемого вещества, взятую от средней его пробы, которую в процессе анализа количественно подвергают всем необходимым операциям.
Обычно размеры навесок невелики – от нескольких десятых долей грамма до нескольких граммов.
Для весовых определений первого и второго типа навеска должна быть такой, чтобы выделяемая или удаляемая из навески определяемая часть составляла от до .
Следовательно, для того, чтобы правильно рассчитать размер навески, необходимо знать химическую формулу анализируемого вещества или приблизительное содержание определяемой составной части в образце.
Третий вид весовых определений связан с образованием осадка. В этом случае при расчете размера навески необходимо учитывать физические свойства (структуру и плотность) вещества , в виде которого осаждается определяемая составная часть. Это вещество носит название осаждаемой формы и часто отличается от весовой (гравиметрической) формы.