4.1.2. Фильтрование и промывание осадка

Для фильтрования осадков в количественном анализе используются так называемые беззольные фильтры, остаток после озоления которых меньше чувствительности аналитических весов. Для фильтрования мелкокристаллических осадков, например BaSO₄, применяют наиболее плотные фильтры (их маркируют, как фильтры с синей лентой), для крупнокристаллических и аморфных осадков предназначены менее плотные (с белой или черной лентой).

Крупнокристаллические легко фильтрующиеся осадки промывают непосредственно на фильтре. Мелкокристаллические и аморфные студенистые осадки обычно перед перенесением на фильтр промывают декантацией, сливая прозрачную жидкость над осадком через фильтр и снова взмучивая осадок промывной жидкостью и опять ее сливая. Промывание декантацией часто применяют при переосаждении. При этом первичный осадок совсем не переносят на фильтр, а после промывания декантацией растворяют и переосаждают.

Осадок на фильтре промывают небольшими порциями промывной жидкости, так как при одном и том же общем объеме промывных вод многократная промывка небольшими порциями более эффективна, чем при меньшем числе раз большими порциями.

В качестве промывной жидкости обычно берут раствор соли аммония, имеющей общий ион с осадком, разбавленный раствор аммиака или азотной кислоты или какого-либо другого электролита. Чтобы уменьшить потери при промывании осадка за счет растворимости, в промывную жидкость вводят электролит, имеющий общий ион с осадком. По правилу ПР присутствие в растворе общего иона будет понижать растворимость осадка. Гидролизующиеся осадки промывают раствором реагента, подавляющего гидролиз или неводным растворителем (часто спиртом), а склонные к пептизации осадки – раствором соли аммония или другого подходящего электролита. В качестве промывной жидкости иногда используют насыщенный раствор соединения, выделенного в осадок (PbSO₄).

4.1.3.Высушивание и прокаливание

После промывания осадок высушивают или прокаливают. В результате такой термической обработки получают соединение, пригодное для взвешивания. Такое соединение называют весовой или гравиметрической формой.

Высушивание или прокаливание осадка продолжают до тех пор, пока его масса не станет постоянной, что обычно рассматривается как критерий достигнутой полноты превращения формы осаждения в гравиметрическую форму и указывает на полноту удаления летучих примесей – растворителя, адсорбированных солей аммония и т.д. В зависимости от физико-химических свойств осадка при прокаливании он остается неизменным (например, BaSO₄) или претерпевает существенные химические превращения:

2 Fe(OH)₃→ Fe₂O₃ + 3 H₂O.

Иногда в результате прокаливания образуется смесь с неизвестным соотношением компонентов, как например, в случае оксалата кальция:

СаС₂О₄ · Н₂О = СаС₂О₄ + Н₂О (200 ^оС);

СаС₂О₄ = СаСО₃ + СО (475–525 ^оС);

СаСО₃ = СаО + СО₂ (900–1000 ^оС).

В зависимости от температуры прокаливания можно получить СаСО₃ или СаО или их смесь. Расчет результата анализа в этом случае невозможен. Поэтому главное требование к гравиметрической форме: точное соответствие ее состава определенной химической формуле.

Гравиметрическая форма должна обладать также определенной химической устойчивостью в достаточно широком интервале температур. Она должна получаться по возможности при сравнительно низкой температуре (400–500 ^оС), оставаться устойчивой на воздухе при обычной температуре, т.е. не быть гигроскопичной и не реагировать с другими компонентами атмосферы. Желательно, чтобы у гравиметрической формы была большая относительная молекулярная масса и содержание определяемого элемента в ней было возможно меньшим, при этом меньше будут сказываться погрешности взвешивания на результатах анализа.