11.6. Основные этапы методики гравиметрического определения методом осаждения

Типичная методика гравиметрического определения методом осаждения включает в себя следующие этапы:

образца^-^

растворение навески

взятие навески анализируемого

£

j"^— ^саждение|

отделение осадка от раствора

I

промывание осадка

^олучение^равиметрической^орм^^

т

^змерение^ассы^равиметрической

Взятие навески

необходимо много времени, чтобы отфильтровать, промыть, высушить и прокалить такое количество осадка

Оптимальная масса навески зависит от величины неопределён­ности измерения массы с помощью аналитических весов (±1-10^-4г) и от характера образующегося осадка.

V

Аморфный осадок занимает больший объём, чем имеющий та­кую же массу кристаллический осадок, поэтому оптимальная масса аморфных осадков меньше, чем у кристаллических. Обычно массу на­вески берут такой, чтобы масса аморфного осадка была равна при­мерно 0,1 г, а масса кристаллического - от 0,1 г (лёгкий осадок типа CaCO₃) до 0,5 г (очень тяжёлый осадок типаPbSO₄).

Растворение навески

Навеску растворяют в дистиллированной воде. Раствор нагре­вают и добавляют к нему необходимые вспомогательные реагенты.

Осаждение

Осадитель всегда добавляют в некотором избытке: больше на 30-50%, если осадитель нелетучий, и 2-3 кратный избыток, если он летучий. При получении кристаллических осадков осадитель добав­ляют медленно, по каплям. Раствор непрерывно перемешивают. Для того чтобы получить скоагулированный аморфный осадок, осаждения проводят быстро, используя концентрированный раствор осадителя.

Полученные кристаллические осадки оставляют в растворе на 2­24 часа для «созревания» («старения»). Аморфные осадки оставляют лишь на короткое время в горячем растворе для уплотнения.

Рис. 11.4.Фильтрование осадка

Отделение осадка от раствора

Обычно осадок отделяют от рас­твора фильтрованием через бумажный беззольный фильтр. Для большинства осадков используют фильтры со сред­ним размером пор («белая лента»). Для мелкокристаллических осадков ис­пользуют плотные фильтры («синяя лента»). Для того чтобы фильтрование происходило с приемлемой скоростью, вначале через фильтр пропускают про­зрачную надосадочную жидкость и только затем количественно переносят

осадок на фильтр с помощью стеклянной палочки с резиновым нако­нечником (рис. 11.4.).

Промывание осадка

Состав жидкости, которую используют для промывания, зависит от свойств осадка. Малорастворимые кристаллические осадки промы­вают горячей дистиллированной водой. Для уменьшения растворимо­сти осадка к промывной жидкости может быть добавлен осадитель. Если осадок склонен к пептизации, к промывной жидкости прибавля­ют летучий сильный электролит (NH₄NO₃, NH₄Cl). Осадок обычно промывают несколько раз малыми порциями (10-20 мл) промывной жидкости.

Получение гравиметрической формы

Гравиметрическую форму получают из осаждаемой путём вы­сушивания либо высушивания и прокаливания. Процесс ведут до по­стоянной массы- до тех пор, пока разность между двумя взвешива­ниямине будет превышать 2-10^- г

Осадки органических соединений или осадки, полученные в ре­зультате реакций с органическими осадителями, обычно высушивают в сушильном шкафу при определённой температуре. Осадки неорга­нических веществ, как правило, прокаливают. При высушивании до постоянной массы вещество помещают в бюкс. При проведении про­каливания осадок вместе с фильтром помещают в тигель. Прокалива­ние проводится в муфельной печи.

Используемая посуда (тигли, бюксы, выпарительные чашки) должна быть предварительно доведена до постоянной массы.

Измерение массы гравиметрической формы

Измерение массы гравиметрической формы проводят после то­го, как температура осадка сравняется с температурой окружающей среды. До достижения этого момента тигель (бюкс) с осадком должен находиться в эксикаторе.

Расчёт результата анализа

Пример 11.1.Навеску мази массой 2,3426 г, содержащейZnO,

2+

обработали кислотой. Ионы Zn , перешедшие в раствор, осадили в видеZnNH₄PO₄. При прокаливании полученного осадка был полученZn₂P₂O₇ массой 0,4450 г. Рассчитайте массовую долюZnO в мази.

В основу данного гравиметрического определения положен сле­дующий процесс

81,39 304,72

г/моль г/моль

2ZnO ^ Zn₂P₂O₇

определяемое вещество гравиметрическая форма (a = 0,4450 г)

2 • 0 4450 • 8139 ^(ZnO) =^{2 0,4450 81,39}• 100% = 10,15% 304,72 • 2,3426

^Vопр •^Mопр • ^а_1ЛЛ0/ ^F • а_1ЛЛ0/

или в общем виде ю = 100% = 100%

^V грм•^M грм•^{g g}

V • M

„ опр опр

где F = фактор пересчёта

v •M

^угрм ^грм

Чем меньше величина этого фактора, тем выше чувствитель­ность гравиметрического определения.