Girlya_L.AH_navch_pos

повільно, краплями, додають осаджувач; осадження ведуть в присутності хлоридної кислоти, що перешкоджає забрудненню осаду; нагрівання аналізованої суміші. Зменшення розчинності BaSO4 досягають введенням відповідної надлишкової кількості осаджувача. Після завершення осадження BaSO4 виконують пробу на повноту осадження. Для цього в прозорий над осадом розчин додають декілька крапель розчину BaCl2. Якщо під дією осаджувача каламуть не утворюється, то повноти осаду досягнуто. Стакан з осадом залишають для дозрівання осаду. Для фільтрування осаду вибирають найщільніший беззольний фільтр (“синя стрічка”). Промивання осаду здійснюють холодною дистильованою водою до повного видалення хлорид-іонів. Пробу на повноту вилучення Cl–-аніонів виконують в окремій порції фільтрату за допомогою AgNO3.Фільтр з осадом підсушують у сушильній шафі при температурі 105 ºС , фільтр озолюють на газовому пальнику або електричній плитці.

Озолення осаду BaSO4 ведуть за достатнього доступу повітря, інакше утворюється монооксид карбону, що реагує з барій сульфатом за реакцією:

BaSO4 + 4CO BaS + 4CO2 .

При прожарюванні осаду BaSO4 слідкують за тим, щоб температура в муфельній печі не перевищувала 900 ºС. При температурах 1200-1300 ºС відбувається розкладання препарату, що веде до його втрати, помилок в результатах аналізу. Прожарювання і зважування тигля з осадом виконують декілька разів до отримання сталої маси.

Масову частку сульфат-іонів визначають за формулою:

(SO24 ) XF 100%,

mнав

де Х – маса вагової форми; mнав – маса наважки розчинного сульфату; F – гравіметричний фактор, відношення молярної маси сульфатаніонів до молярної маси барій сульфату, дорівнює 0,4116.

За описаною вище методикою визначають вміст сульфат-іонів у водній витяжці засолених ґрунтів. За результатами аналізу – кількістю ммоль еквівалентів сульфат-аніонів в 100 г ґрунту встановлюють ступінь сульфатного засолення ґрунтів.

221

Визначення вмісту Калію в калійних добривах

Метод ґрунтується на осадженні катіонів калію натрій тетрафенілборатом в присутності ацетатної кислоти

KCl + Na(B(C6H5)4) K(B(C6H5)4) + NaCl.

Розглянутий метод використовують для аналізу однокомпонентних калійних добрив. Діючою речовиною в калійних добривах є дикалій оксид K2О. Для перерахунку результатів аналізів на K2О користуються гравіметричним фактором, який визначають як відношення молярних мас дикалій оксиду і калій тетрафенілборату

F(K2O/2K(B(C6H5)4)) =	M(K2O)		94,195	= 0,332.
	2M(K(B(C6H5 )4 ))		2 358,33

Наважку добрива переносять у хімічний стакан, додають води і кип’ятять протягом 10 хвилин. Охолоджений розчин переносять у мірну колбу, перемішують і фільтрують. Аліквоту відфільтрованого розчину переносять у хімічний стакан, туди ж додають 1-2 краплі індикатора метилового червоного і 10% розчин ацетатної кислоти до переходу забарвлення розчину в рожевий колір. Якщо при введенні метилового червоного розчин одразу набуває рожевого кольору, його нейтралізують 0,1 М розчином лугу до жовтого кольору, а потім додають ацетатну кислоту до відновлення рожевого забарвлення. Розчинене добриво осаджують натрій тетрафенілборатом Na(B(C6H5)4). Розчину разом з осадом дають відстоятися на водяній бані. Фільтруванням (фільтр “біла стрічка”) відокремлюють розчин від осаду. Промитий осад разом з фільтром поміщають у прожарений і зважений тигель і висушують у сушильній шафі при температурі 120 ºС. Операцію висушування повторюють до сталої маси тигля.

Масову частку Калію в перерахунку на К2О обчислюють за формулою

(K2O) 0,1314 m 100 %, m1

де m – маса прожареного осаду калій тетрафенілборату; m1 – розрахункова маса добрива; 0,1314 – гравіметричний фактор F(K2O/2K(B(C6H5)4)); 100 – коефіцієнт перерахунку результатів аналізу у відсотки.

222

Магнезіальний метод визначення вмісту Фосфору в фосфатних добривах

Гравіметричний метод визначення вмісту Фосфору ґрунтується на осадженні сполук фосфору лужною магнезіальною сумішшю у вигляді подвійної солі магній-амоній фосфату

Ca(H2PO4)2 + 2MgCl2 + 4NH3 H2О

2MgNH4PO4 + CaCl2 + 4H2O + 2NH4Cl.

Осад магній-амоній фосфату промивають і прожарюють. Гравіметричною формою осаду є магній пірофосфат:

t

2MgNH4PO4 Mg2P2O7 + 2NH3 + H2O.

За масою утвореного магній пірофосфату визначають вміст P2O5 в добриві.

Фосфатні добрива відрізняються за вмістом діючої речовини P2O5, розчинністю та хімічним складом. За розчинністю фосфатні добрива поділяють на водорозчинні (суперфосфати – Ca(H2PO4)2 H2O), розчинні у слабких кислотах (преципітат – CaHPO4 2H2O) та важкорозчинні (фосфоритне борошно – Ca3(PO4)2). Перед проведенням аналізу фосфатне добриво розчиняють у відповідному розчиннику: воді, хлоридній, нітратній, лимонній кислотах, цитраті амонію – і відбирають аліквоту приготовленого розчину для роботи.

При осадженні добрива магнезіальною сумішшю за рахунок взаємодії катіонів магнію з розчином амоніаку можливе утворення осаду Mg(OH)2, що може привести до неправильних результатів у аналізі. Тому осадження проводять в присутності амоній хлориду, що як сіль з однойменним іоном знижує ступінь дисоціації амоніаку і зменшує концентрацію гідроксид-іонів у розчині

NH3 H2О NH4Cl NH4 + OH .

Добуток розчинності Mg(OH)2 ( KS0 1,8·10 11) в присутності NH4Cl

не досягається і осад магній гідроксиду не випадає. Уникають надлишку NH4Cl, тому що зазначена сіль внаслідок гідролізу створює кисле середовище, в якому може розчинитися осад MgNH4PO4. Осадження подвійної солі магній амоній фосфату ведуть при pH ~ 9,

223

користуючись високою концентрацією амоніаку і низькою концентрацією NH4Cl. Як осаджувач використовують лужну магнезіальну суміш. Для приготування такої суміші в мірну колбу місткістю 1 дм3 додають 55 г MgCl2 6H2O, 200 см3 10%-го водного розчину амоніаку, 105 г NH4Cl, приливають дистильованої води до позначки, вміст колби ретельно перемішують. Для зниження розчинності осаду MgNH4PO4 осадження проводять за кімнатної температури, краще суміш охолоджувати льодом. Як промивну рідину використовують розведений розчин амоніаку (1:20), промивання водою сприяє частковому гідролізу солі й утворенню розчинної речовини магній гідрогенфосфату:

MgNH4PO4 + H2O MgHPO4 + NH4ОН.

Легкоплавка сіль MgNH4PO4 при озоленні паперового фільтру закриває неспалені часточки вугілля, припиняє їм доступ повітря і тому прожарений осад може бути чорним внаслідок адсорбції вугілля. Для запобігання цьому явищу фільтр озолюють при якомога нижчій температурі. Катіони феруму (ІІІ), алюмінію заважають кількісному визначенню P2O5 у добриві тому, що в лужному середовищі можуть осаджуватися у вигляді гідроксидів. Для розчинення цих речовин в аналізовану суміш додають солі лимонної кислоти, що утворює із зазначеними катіонами розчинні комплексні сполуки

CH2COONH4

НО– C – COONH4 + Fe (OH)3

CH2COONH4

CH2COONH4

Fe(OH)2 – О – C – COONH4 + H2O.

CH2COONH4

Метод використовують для визначення водорозчинних, засвоюваних сполук фосфору і загального вмісту фосфору у водних

224

витяжках. Проводячи аналіз, виконують два досліди: один з наважкою добрива, інший – контрольний – за тих же умов, але без досліджуваного добрива. Вміст фосфору в перерахунку на P2O5 обчислюють за формулою

(P2O5) 0,638 m m1 V0 100 %,

Vxm2

де 0,638 – гравіметричний фактор F( P2O5)/(Mg2P2O7); m – маса осаду досліджуваної проби; m1 – маса осаду контрольної проби; m2 – маса наважки добрива; V0 – загальний об’єм розчину добрива; Vx – об’єм аліквоти досліджуваного розчину; 100 – коефіцієнт перерахунку результатів аналізу у відсотки.

Визначення вмісту “сирої клітковини”

Одним з показників якості продуктів і кормів є вміст у них клітковини. Клітковина є головною складовою частиною оболонок рослинних клітин, у чистому вигляді в рослинах не зустрічається, супутніми речовинами клітковини є лігнін, геміцелюлози, коркові й ретикулярні тканини, білкові та зольні сполуки. Вміст клітковини залежить від виду рослини, фази її розвитку, кліматичних умов, мінерального живлення. Рослини – коноплі, бавовник, кенар, рамі, кендир містять значну кількість клітковини, тому їх використовують як сировину для текстильної промисловості. Технологічна якість такої сировини визначається вмістом клітковини. Найбагатші на клітковину волокна бавовнику, де її вміст становить 85 – 90 %.

Кількісне визначення “сирої” клітковини ґрунтується на послідовній обробці наважки досліджуваної речовини сульфатною (VІ) кислотою, лугом, спиртом, етером і наступному зважуванні обробленого матеріалу.

За різницею мас наважки і залишку, що утворився після обробки, встановлюють кількість клітковини в аналізованій пробі. Під дією сульфатної кислоти розчиняються мінеральні солі; нерозчинні вуглеводи – крохмаль, частково геміцелюлози розкладаються на розчинні моносахариди; нітрогенвмісні сполуки – аміни, алкалоїди, аміди утворюють водорозчинні речовини. Для руйнування лігніну, залишку геміцелюлоз, білків, жирів та ліпоїдних

225

речовин користуються лужним гідролізом. Спирт та етер вилучають смоли, дубильні й барвні речовини, деякі білки, залишки жиру і віск. У результаті такої обробки утворюється “сира” клітковина. “Сирою” її називають через те, що цілком звільнитися від супутніх речовин не вдається.

Пробу рослинного матеріалу тонко подрібнюють, добре перемішують і переносять у бюкс. На аналітичних терезах точно зважують масу аналізованої речовини. Кількісно наважку переносять у склянку і додають розчин сульфатної кислоти. Рідину в склянці доводять до кипіння, яке продовжують протягом 30 хвилин. У міру випарювання в склянку доливають гарячої дистильованої води, щоб не змінилася концентрація сульфатної кислоти, що реагує з клітковиною. За півгодини склянку знімають, дають осаду відстоятися декілька хвилин і рідину в гарячому стані відсмоктують за допомогою вакууму.

Після відмивання осаду і видалення промивної води у склянку додають розчин лугу, вміст склянки кип’ятять протягом 30 хвилин. Після охолодження реакційної суміші її фільтрують таким же способом, як і у випадку з кислотою. Закінчивши фільтрування, осад промивають водою, підкисленою сульфатною кислотою до слабокислої реакції і фільтрують крізь висушений і попередньо зважений фільтр у звичайній лійці без розрідження. Перенесений на зважений фільтр осад промивають послідовно 2 – 3 рази гарячою дистильованою водою, 2 – 3 рази етанолом і сульфатнокислим етером доти, поки промивна рідина стане цілком безбарвною. В бюкс, де сушився фільтр, поміщають фільтр разом з промитим осадом і висушують при температурі 100 – 105 оС у сушильній шафі, охолоджують в ексикаторі й зважують на аналітичних терезах, зважування повторюють до отримання сталої маси.

Вміст клітковини в аналізованій пробі рослинного матеріалу визначають за формулою

a

X m 100 % ,

де X – вміст клітковини; a – маса ”сирої клітковини”; m –маса наважки рослинного матеріалу; 100 – коефіцієнт для перерахунку результатів у відсотки.

226

Контрольні запитання та задачі

1.У чому полягає сутність гравіметричного аналізу?

2.Назвати методи вагового аналізу.

3.Що називають осадженою формою і яки вимоги до неї висувають?

4.Що представляє собою гравіметрична форма?

5.Дати коротку характеристику основним операціям гравіметричного аналізу в методі осадження.

6.Як розрахувати наважку аналізованої речовини?

7.Зазначити умови осадження кристалічних та аморфних осадів.

8.Яку кількість осаджувача в гравіметричному аналізі вважають оптимальною?

9.Які фільтри використовують для відокремлення осадів від маточних розчинів?

10.З якою метою виконують промивання осаду?

11.Як перевірити повноту осадження і повноту промивання осаду?

12.Для чого використовують муфельні печі?

13.Як зрозуміти вираз “прожарювання до сталої маси”?

14.Що називають гравіметричним фактором і як його використовують у ваговому аналізі?

15.Для аналізу взято 0,6905 г технічного барій хлориду. Внаслідок його осадження сульфатною кислотою і наступного прожарювання дістали осад масою 0,6653 г. Обчислити масову частку Ba в зразку. Відповідь: 56,69 %.

16.Для визначення масової частки вологи взяли наважку ферум (ІІ) сульфату 1,9547 г. Після висушування до сталої маси маса солі склала 1,8754 г. Визначити масову частку (%) вологи у зразку. Відповідь: 4,06 %.

17.Яку масу речовини, що містить 30 % Феруму, необхідно взяти

для аналізу, якщо маса прожареного осаду Fe2O3 становить 0,1г. Відповідь: 0,23 г.

18.Обчислити вміст NaCl у технічному натрій хлориді, якщо з наважки масою 0,398 г добули осад AgCl асою 0,8411 г. Відповідь: 86,17 %.

19.З наважки суперфосфату масою 0,4895 г добули 0,2934 г

прожареного осаду магній дифосфату Mg2P4O7. Розрахувати масову частку P2O5 у суперфосфаті. Відповідь: 38,24 %.

227

Список використаних та рекомендованих джерел

1.Аналитическая химия. Проблемы и подходы : в 2-х т. / [Мерме Ж.- М., Отто М., Видмер Г. М.] ; под ред. Р. Кельнера ; пер. с англ. – М. :

Мир, 2004.

Т. 1. – 2004. – 608 с. ; Т. 2. – 2004. – 728 с.

2.Аналітична хімія : навч. посіб. для фармац. вузів та ф-тів ІІІ-IV рівня акредитації / [Жукова Т. В., Колісник С. В., Свєчнікова О. М. та ін.] ; за ред. В. В. Болотова. – Х. : НФаУ; Оригінал, 2004. – 480 с.

3.Аналітична хімія. Титриметричний аналіз : навч. посіб. / [Клещев М. Ф., Т. Д. Костиркіна Т. Д., Левшин М. П., Самойленко С. І.] – Х. :

НТУ “ХПІ”, 2005. – 130 с.

4.Барсукова З. А. Аналитическая химия / З. А. Барсукова. – М. : Высшая школа, 1990. – 320 с.

5.Бессероводородные методы качественного полуанализа: учеб. пособ. для вузов / [Мочалов К. Н., Михайленко Ю. Я. и др.] ; под ред. А. П. Крешкова. – М. : Высшая школа, 1971. – 222 с.

6.Більченко М. М. Лабораторний практикум з аналітичної хімії. Кількісний аналіз : навч. посіб. / М. М. Більченко. – Суми : Університетська книга, 2007. – 142 с.

7.Будников Г. К. Основы современного электрохимического анализа / Г. К. Будников, В. Н. Майстренко, М. Р. Вяселев – М. : Мир: Бином Л3, 2003. – 592 с.

8.Васильев В. П. Аналитическая химия : в 2-х ч. / В. П. Васильев. –– М. : Высшая школа, 1989.

Ч. 1. – 1989. – 320 с. ; Ч. 2. – 1989. – 384 с.

9.Дорохова Е. Н. Аналитическая химия. Физикохимические методы анализа / Е. Н. Дорохова, Г. В. Прохорова. – М. : Высшая школа, 1991. – 256 с.

10.Жебентяев А. И. Аналитическая химия. Химические методы анализа / А. И. Жебентяев, А. К. Жерносек, И. Е. Талуть. – М. : Новое знание, 2010. – 541 с.

11. Крешков А. П. Основы аналитической химии : в 3 кн. / А. П. Крешков. – М. : Химия, 1976.

Кн. 1. – 1976. – 471 с. ; Кн. 2. –1976. – 479 с.

228

12. Краткий справочник по химии / И. Т. Гороновский, Ю. П. Назаренко, Е. Ф. Некряч. – К. : Наукова думка, 1987. – 829 с.

13.Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии / Ю. Ю. Лурье.

– М. : Химия, 1989. – 448 с.

14.Набиванець Б. Й. Аналітична хімія природного середовища / Б. Й. Набиванець, В. В. Сухан, Л. В. Карабіна – К. : Либідь, 1996. –

303с.

15.Основы аналитической химии : учеб. для вузов : в 2-х кн. / [Большова Т. А., Брыкина Г. Д., Гармаш А. В. и др.] ; под ред. Ю. А. Золотова. – 3-е изд. –– М. : Высшая школа, 2004.

Т. 1. – 2004. – 361 с. ; Т. 2. – 2004. – 503 с.

16.Основы аналитической химии. Задачи и вопросы: учеб. изд. для вузов / [Большова Т. А., Брыкина Г. Д., Гармаш А. В. и др.] ; под ред. Ю. А. Золотова. – М. : Высшая школа, 2002. – 413 с.

17.	Пилипенко	А.	Т.	Аналитическая	химия : в	2-х т.	/
А. Т. Пилипенко, И. В. Пятницкий. –– М. : Химия, 1990.
	Т. 1 – 1990.	– 480	с. ;
	Т. 2 – 1990.	– 460	с.
18.	Толстоусов	В. Н. Задачник по количественному				анализу	/
В. Н. Толстоусов, С. М. Эфрос. – Ленинград : Химия, 1986. – 160 с.
19.	Пустовалова Л.			М. Техника	лабораторных	работ	/

Л. М. Пустовалова, И. Е. Никанорова. – Ростов-на-Дону : Феникс, 2004. – 288 с.

20.Сборник вопросов и задач по аналитической химии / [Калинина В. Е., Кочергина Л. А., Куракин А. Н. и др.] ; под ред. В. П. Васильева. –М. : Высшая школа, 1976. – 216 с.

21.Сегеда А. С. Лабораторний практикум з аналітичної хімії. Якісний і кількісний аналіз / А. С. Сегеда. – К. : ЦУЛ; Фітосоціоцентр, 2004. –

280с.

22.Скуг Д. Основы аналитической химии : в 2-х т. / Д. Скуг, Д. Уест; пер. с англ. –– М. : Мир, 1979.

Т.1. – 480 с. ; Т. 2. – 438 с.

23.Тулюпа Ф. М. Аналітична хімія : навч. посіб. / Ф. М. Тулюпа, І. С. Панченко. – Дніпропетровськ : УДХТУ, 2002. – 657 с.

24.Цитович И. К. Курс аналитической химии / И. К. Цитович. – М. : Высшая школа, 1994. – 400 с.

229

ДОДАТКИ

Додаток А

Константи дисоціації деяких кислот при 25 oС

Назва

Формула

Константа

pK= lg K

кислоти

дисоціації

1

2

3

4

3

pK = 2,22

Арсенатна

H AsO

K1 = 6 10

1

= 6,98

7

pK2

3

4

K2 = 1,05 10

pK3

= 11,53

K3 = 2,95 10 12

Арсенітна

HAsO2

3

pK = 2,30

K = 5 10

Борна (мета)

HBO2

10

pK= 9,12

K = 7,5 10

10

pK

= 9,22

Борна (орто)

H

BO

K1 = 6 10

1

= 12,74

3

13

pK2

3

K2 = 1,8 10

pK3

= 13,80

K3 = 1,6 10 14

4

pK = 3,74

Борна (тетра)

H2B4O7

K1 = 1,8 10

1

= 7,70

K2 = 2,0 10 8

pK2

3

pK = 3,00

Винна

H2C4H4O6

K1 = 1,0 10

1

K2 = 4,6 10 5

pK2

= 4,34

Гідроген

H

O

12

pK = 11,70

пероксидна

2 2

K1 = 2,0 10

1

Етанова (ацетатна)

CH3COOH

10

5

pK = 4,74

K = 1,8

2

pK = 2,00

Етилендіамін

H4Y

K1 = 1,0 10

1

= 2,68

K2 = 2,1 10 3

pK2

тетра

(EDTA)

7

pK3

= 6,16

ацетатна

K3 = 6,9 10

pK4

= 10,26

K4 = 5,5 10 11

7

pK = 6,52

Карбонатна

H2CO3

K1 = 3 10

1

= 10,22

K2 = 6 10 11

pK2

Метанова

HCOOH

10

4

pK = 3,75

K = 1,8

Нітратна (ІІІ)

HNO

10

4

pK = 3,40

2

K = 4,0

2

pK = 1,42

Оксалатна

H2C2O4

K1 = 3,8 10

1

= 4,46

K2 = 3,3 10 5

pK2

10

pK

= 9,50

Силікатна (мета)

H2SiO3

K1 = 3,2 10

1

K2 = 1,6 10 12

pK2 = 11,8

10

pK = 9,90

H4SiO4

K1 = 1,3 10

1

= 11,80

Силікатна (орто)

12

pK2

K2 = 1,6 10

pK3

= 13,70

K3 = 2,0 10 14

230