Реферат з аналітичної хімії
на тему: гравіметричний аналіз.
Сутність гравіметричного аналізу
Гравіметричний аналіз заснований на визначенні маси речовини.
У ході гравіметричного аналізу обумовлений речовина або відганяється у вигляді якого-небудь летючого з'єднання (метод отгонки), або осідає з розчину у вигляді малорозчинної з'єднання (метод осадження). Методом отгонки визначають, наприклад, вміст кристалізаційної води в кристалогідратів, якщо речовина при нагріванні не зазнає інших хімічних змін, окрім виділення води:
ВаС1 2 • 2Н 2 О (к) = ВаС1 2 (к) + 2Н 2 О (г)
Спад маси вихідної наважки дорівнює вмісту води.
Для визначення вмісту SiO 2 часто використовують реакцію з фтороводородной (плавикової) кислотою, в результаті якої утворюється летючий SiF 4:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2Н 2 О
Метод отгонки застосовують також при аналізі карбонатів, деяких нітратів та інших з'єднань, що утворюють леткі продукти реакції. Зміст аналізованого компонента визначають за зменшення маси речовини в результаті термічної обробки або по збільшенню маси поглинача газоподібних продуктів реакції.
Методи осадження застосовуються більш широко, і їх практичне значення набагато більше, ніж методів відгону.
Розглянемо методи осадження більш докладно. Слідом за розчиненням проби або отриманням аналізованого розчину виконуються наступні операції (мається на увазі, що осідає лише один визначається компонент):
1) осадження;
2) фільтрування і промивання осаду;
3) висушування або прожарювання осаду;
4) зважування;
5) розрахунок результату аналізу.
Практичне проведення кожної з цих операцій грунтується на достатньо розроблених теоретичних уявленнях і багаторічному досвіді хіміків-аналітиків.
Розрахунки в гравіметричного аналізу
Якщо т - маса гравіметричної форми, наприклад BaSO 4, а в результаті аналізу потрібно визначити масу сірки S, то результат можна розрахувати за простою пропорції. Позначимо молярну масу BaSO 4 як М (BaSO 4), молярну масу S як М (S). Складемо пропорцію:
Ставлення молярної маси визначається компонента до молярної маси гравіметричної форми називають фактором перерахунку, або гравіметричним фактором (множником), або просто фактором і позначають буквою F.
z = mF.
Гравіметричний фактор показує масу визначається речовини, яке відповідає 1 г гравіметричної форми.
Диференціювання рівняння і перехід до кінцевих збільшення дає:
dX = dmF + mdF;
АХ = AmF + mAF.
Останнє співвідношення показує, що чим менше фактор перерахунку F, тим менша похибка визначається величини АХ при одній і тій же похибки зважування Am. (Похибка фактора AF пренебрежимо мала, і з нею можна не рахуватися.) Це, по суті, друга формулювання вимоги великої молярної маси гравіметричної форми.
При обчисленні гравіметричного фактора необхідно враховувати стехіометричні коефіцієнти в хімічних формулах визначається речовини і гравіметричної форми, з тим, щоб число атомів визначуваного компонента в чисельнику і знаменнику дробу було однаковим:
Трохи більше складні співвідношення виходять при розрахунку, наприклад, вмісту Fe 3 O 4, якщо гравіметричної формою є Fe 2 O 3. У цьому випадку пропорція має вигляд
ГМ (Fe 2 O 3) - 1М (Fe 3 O 4)
Обумовлений речовина може і не входити до складу гравіметричної форми. Наприклад, вміст заліза (Ш) в розчині сульфату заліза Fe 2 (SO 4) 3 можна визначити за масою осаду BaSO 4, отриманого з цього розчину. Один моль Fe 2 (SO 4) 3 містить 2 моль Fe 3 + і 3 моль SOf, тому фактор перерахунку розраховується згідно з наступними пропозиціями:
2М (Fe) - ЗМ (BaSO 4) = 2 M (Fe)
F - 1 3M (BaSO 4) '
Числове значення факторів перерахунку для більшості практично важливих визначень розраховані з високою точністю і наведені в довідниках.
Гравіметричний аналіз в області змістів визначається компонента кількох десятих відсотка і більше характеризується дуже високою точністю. Орієнтовну похибка гравіметричного методу можна оцінити за допомогою формули (2.19). У лабораторних роботах по гравіметричним методом звичайно потрібно визначити масу речовини в перерахунку на заданий з'єднання. Наприклад, при аналізі сульфату результат визначення часто перераховується на вміст SO 3 за формулою
ffi (SO 3) = m (BaSO 4) F,
де m (SO 3) - маса SO 3; m (BaSO 4) - маса прожареного осаду BaSO 4, що залишається постійною при повторному прожаренні, F - фактор перерахунку.
Відносна похибка визначення маси SO 3 дорівнює відносної похибки визначення маси BaSO 4. Маса гравіметричної форми m (BaSO 4) виходить як різницю двох зважувань на аналітичних вагах:
m (BaSO 4) = т 1 - т 2,
де т 1 - сумарна маса тигля і BaSO 4; m 2 - маса порожнього тигля.
Похибка зважування приблизно однакова в обох випадках:
S X = S 2.
У заводських і науково-дослідних лабораторіях нерідко потрібно визначити сірку в якій-небудь пробі у перерахунку на масову частку (%) SO 3. У ході аналізу сірковмісні з'єднання окислюють до SO3 ~ і осаджують у вигляді BaSO 4, який потім зважують. Якщо осадження BaSO 4 виробляється в аліквотах, результати такого аналізу можуть бути розраховані за формулою Прожарювання осаду до постійної маси припиняють, коли два послідовних зважування відрізняються не більш ніж на 2 • 10 ~ 4 г, що характеризує звичайну похибка зважування на аналітичних вагах.
Похибка розглянутого аналізу залежить головним чином від відносної похибки зважування прожареного осаду і від відносної похибки визначення обсягу піпетки. Отже, реального збільшення точності аналізу можна домогтися зменшенням саме цих похибок. У той же час слід відзначити, що зменшення похибки в масі наважки для аналізу або обсязі мірної колби не призведе до скільки-небудь помітного зменшення похибки аналізу.
Практичне застосування
Гравіметричний аналіз - один з найбільш універсальних методів. Він застосовується для визначення майже будь-якого елементу. У більшій частині гравіметричних методик використовується пряме визначення, коли з аналізованої суміші виділяється цікавить компонент, який зважується у вигляді індивідуального з'єднання. Частина елементів періодичної системи (наприклад, з'єднання лужних металів і деякі інші) нерідко аналізується за непрямими методиками. У цьому випадку спочатку виділяють два певних компонента, переводять їх у гравіметричну форму і зважують. Потім одна із з'єднань або обидва переводять в іншу гравіметричну форму і знову зважують. Зміст кожного компонента визначають шляхом нескладних розрахунків.
Визначення води. Знання вологості проби необхідно для точного розрахунку результатів аналізу та вмісту інших компонентів. Крім цього, вода входить до складу багатьох сполук у певних стехіометричних відносинах (у кристалогідрату). Для визначення води розроблені прямі і непрямі методи.
У непрямих методах воду визначають за зменшення маси проби при зневодненні нагріванням або шляхом витримування в ексикаторі з енергійним водовіднімаючих речовиною (Р 2 О 5, концентрована H 2 SO 4 та ін.) Метод дає правильні результати, якщо при цьому у пробі не відбувається ніяких інших процесів, крім видалення води, тобто проба не містить інших летких речовин.
Для визначення вологості пробу зазвичай витримують при температурі 105 або 110 ° С до постійної маси. Стехіометрична або кристалізаційна вода при цьому видаляється не завжди, а обезводнення деяких речовин, наприклад гідроксидів заліза, алюмінію та ін, вимагає вже значно більш високої температури (700-800 ° С і вище). При визначенні вологості органічних речовин часто використовується нагрівання у вакуумі при температурі нижче 100 ° С.
У прямих методах визначення води водяні пари поглинаються осушувачем - спеціальною речовиною, енергійно поглинає вологу (СаС1 2, Mg (C10 4) 2 та ін.) Вміст води визначається по збільшенню маси осушувача, звичайно, якщо він не поглинає інших речовин, крім води.
Визначення кремнієвої кислоти. Кремнієва кислота або її солі входять до складу багатьох гірських порід, руд та інших об'єктів. При обробці гірських порід або мінералів кислотою в осаді залишається кремнієва кислота з перемінним вмістом води. Якщо аналіз починається зі сплаву проби, гідратованих кремнієва кислота утворюється при кислотному вилуговуванні плаву. Більшість елементів при такій обробці утворюють розчинні сполуки і легко відокремлюються від осаду фільтруванням. Проте розподіл може бути неповним, оскільки гідратованих кремнієва кислота може частково проходити через фільтр у вигляді колоїдного розчину. Тому перед фільтруванням осад кремнієвої кислоти прагнуть повністю дегідратованих випаровуванням з хлороводородной кислотою. При прожарюванні кремнієва кислота переходить у безводний SiO 2, який є гравіметричної формою. За його масі часто розраховують результат аналізу. Гідратований діоксид кремнію SiO 2 • пН 2 О є відмінним адсорбентом, тому осад SiO 2 виявляється забрудненим адсорбованими домішками. Справжній зміст діоксиду кремнію визначають шляхом обробки прожареного осаду фтороводород-ної кислотою при нагріванні, в результаті чого утворюється летючий SiF 4:
SiO 2 +4 HF = SiF 4 + 2Н 2 О
Спад в масі після обробки осаду фтороводородной кислотою дорівнює змістом SiO 2 в пробі.
Визначення заліза і алюмінію. При аналізі силікатів, вапняків, деяких руд та інших гірських порід ці елементи часто визначають гравіметричним методом у суміші з титаном, марганцем і фосфатом як суму так званих полуторних оксидів. Зазвичай після відділення кремнієвої кислоти в кислому розчині проводять осадження сульфідів (міді та інших елементів) і в фільтраті після видалення сірководню осаджують суму полуторних оксидів аміаком в аміачному буферному розчині. Осад гідроксидів промивають декантацією і переосаждают, після чого фільтрують, промивають і прожарюють. Прожарений осад містить оксиди Fe 2 O 3, A1 2 O 3, TiO 2, MnO 2. Іноді аналіз на цьому закінчується, тому що буває достатнім визначити тільки суму оксидів і не потрібно встановлювати зміст кожного компонента. При необхідності більш-детального аналізу прожарений осад сплавляють з піросульфатом калію для перекладу оксидів в розчинні сульфати і після розчинення плаву визначають у розчині окремі компоненти - залізо титриметрическим чи гравіметричним методом, титан і марганець - фотометричним і фосфор - гравіметричним (марганець і фосфор аналізуються зазвичай з окремої навішення). Зміст алюмінію розраховують по різниці. Пряме Гравіметричне визначення заліза в сумі полуторних оксидів засноване на відновленні Fe (III) сірководнем до Fe (II) і осадженні FeS в аміачної середовищі в присутності винної кислоти як маскуючого агента. Осад FeS розчиняють в НС1, окислюють при нагріванні азотною кислотою і в облогу гідроксид заліза (Ш) аміаком. Аналіз закінчують зважуванням прокаленного Fe 2 O 3.
Визначення калію і натрію. Гравіметричне визначення лужних металів відноситься до порівняно складним аналізам головним чином через великий розчинності солей цих металів. Калій і натрій можуть бути визначені один в присутності іншого, але нерідко застосовується і непрямий аналіз: визначають суму хлоридів або сульфатів цих металів, потім зміст одного з них встановлюють експериментально, а зміст іншого розраховують по різниці. Іноді використовують метод визначення сумарної маси хлоридів калію і натрію, а потім після обробки H 2 SO 4 - сумарної маси їх сульфатів.
Калій в присутності натрію може бути обложений у вигляді K 2 PtCl 6 або Ксю 4. В даний час сполуки платини для цієї мети майже не застосовують у зв'язку з їх великою вартістю. Розчинність перхлорату калію у воді різко зменшується у присутності органічних рідин. На практиці часто використовують осадження Ксю 4 у присутності суміші рівних частин до-бутилового спирту і етилацетату. Гравіметричної формою є Ксю 4, висушений при 350 ° С. Натрій в присутності калію осідає цінкуранілацетатом як потрійний ацетат складу CH 3 COONa • (CH 3 COO) 2 Zn • 3 (CH 3 COO) 2 UO 2, і це ж з'єднання у вигляді повітряно-сухого осаду є гравіметричної формою.
Визначення органічних сполук. У гравіметричного аналізу органічних сполук використовується здатність деяких реагентів вступати у взаємодію з функціональними групами (карбонільної, азо-, сульфо-і т. д.). Таким чином, стає можливим аналізувати цілий клас речовин, що мають дану атомну групу. Наприклад, сполуки, що містять метоксігруппу, визначаються за схемою:
ROCH 3 + HI = ROH + CH 3 I CH 3 I + Ag + + H 2 O = Agl + CH 3 OH + H +
Результат аналізу розраховується за масою гравіметричної форми Agl.
Осад тетраіодфеніленхінона висушують і зважують.
Останнім часом успішно розвивається гравіметричний аналіз органічних сполук.
Загальна оцінка методу
Найбільш істотним достоїнством гравіметричного методу є висока точність аналізу. Звичайна похибка гравіметричного визначення становить 0,1-0,2%. При аналізі проби складного складу погрішність зростає до декількох відсотків за рахунок недосконалості методів розділення і виділення аналізованого компонента. До достоїнств гравіметричного методу відноситься також відсутність будь-яких стандартизації або градуювань зі стандартних зразків, необхідних майже в будь-якому іншому аналітичному методі. Для розрахунку результатів гравіметричного аналізу потрібне знання лише молярних мас і стехіометричних співвідношень.
Селективність гравіметричного аналізу невисока у зв'язку з відсутністю відповідних реагентів на більшість іонів. Одним з найбільш селективних є Гравіметричне визначення нікелю у вигляді діметілгліоксіма, але такі приклади поодинокі і гравіметричні методи, як правило, вимагають попереднього хімічного поділу з метою виділення аналізованого компонента.
Істотним недоліком гравіметричного методу є тривалість визначень. Це практично виключає застосування гравіметричного аналізу, наприклад, для поточного технологічного контролю виробництва і там, де швидкість виконання аналізу має вирішальне значення.
Найчастіше гравіметричний метод застосовують для визначення основних компонентів проби, коли на виконання аналізу відводиться кілька годин чи десятків годин, для аналізу еталонів, що використовуються в інших методах, в арбітражному аналізі, для встановлення складу мінералів, різних речовин, включаючи синтезовані, складу різних композицій та т. д. Практичне застосування гравіметричного методу залишається дуже широким.
Список літератури:
Основи аналітичної хімії / Під ред. академіка Ю. А. Золотова. - М.: Вища школа, 2002. Кн. 1, 2.
В.П. Васильєв Аналітична хімія - М.: Дрофа 2004
Пилипенко А. Т., П'ятницький І. В. Аналітична хімія. - М.: Хімія, 1990. Кн. 1, 2.
на тему: гравіметричний аналіз.
Сутність гравіметричного аналізу
Гравіметричний аналіз заснований на визначенні маси речовини.
У ході гравіметричного аналізу обумовлений речовина або відганяється у вигляді якого-небудь летючого з'єднання (метод отгонки), або осідає з розчину у вигляді малорозчинної з'єднання (метод осадження). Методом отгонки визначають, наприклад, вміст кристалізаційної води в кристалогідратів, якщо речовина при нагріванні не зазнає інших хімічних змін, окрім виділення води:
ВаС1 2 • 2Н 2 О (к) = ВаС1 2 (к) + 2Н 2 О (г)
Спад маси вихідної наважки дорівнює вмісту води.
Для визначення вмісту SiO 2 часто використовують реакцію з фтороводородной (плавикової) кислотою, в результаті якої утворюється летючий SiF 4:
SiO 2 + 4HF = SiF 4 + 2Н 2 О
Метод отгонки застосовують також при аналізі карбонатів, деяких нітратів та інших з'єднань, що утворюють леткі продукти реакції. Зміст аналізованого компонента визначають за зменшення маси речовини в результаті термічної обробки або по збільшенню маси поглинача газоподібних продуктів реакції.
Методи осадження застосовуються більш широко, і їх практичне значення набагато більше, ніж методів відгону.
Розглянемо методи осадження більш докладно. Слідом за розчиненням проби або отриманням аналізованого розчину виконуються наступні операції (мається на увазі, що осідає лише один визначається компонент):
1) осадження;
2) фільтрування і промивання осаду;
3) висушування або прожарювання осаду;
4) зважування;
5) розрахунок результату аналізу.
Практичне проведення кожної з цих операцій грунтується на достатньо розроблених теоретичних уявленнях і багаторічному досвіді хіміків-аналітиків.
Розрахунки в гравіметричного аналізу
Якщо т - маса гравіметричної форми, наприклад BaSO 4, а в результаті аналізу потрібно визначити масу сірки S, то результат можна розрахувати за простою пропорції. Позначимо молярну масу BaSO 4 як М (BaSO 4), молярну масу S як М (S). Складемо пропорцію:
Ставлення молярної маси визначається компонента до молярної маси гравіметричної форми називають фактором перерахунку, або гравіметричним фактором (множником), або просто фактором і позначають буквою F.
z = mF.
Гравіметричний фактор показує масу визначається речовини, яке відповідає 1 г гравіметричної форми.
Диференціювання рівняння і перехід до кінцевих збільшення дає:
dX = dmF + mdF;
АХ = AmF + mAF.
Останнє співвідношення показує, що чим менше фактор перерахунку F, тим менша похибка визначається величини АХ при одній і тій же похибки зважування Am. (Похибка фактора AF пренебрежимо мала, і з нею можна не рахуватися.) Це, по суті, друга формулювання вимоги великої молярної маси гравіметричної форми.
При обчисленні гравіметричного фактора необхідно враховувати стехіометричні коефіцієнти в хімічних формулах визначається речовини і гравіметричної форми, з тим, щоб число атомів визначуваного компонента в чисельнику і знаменнику дробу було однаковим:
Трохи більше складні співвідношення виходять при розрахунку, наприклад, вмісту Fe 3 O 4, якщо гравіметричної формою є Fe 2 O 3. У цьому випадку пропорція має вигляд
ГМ (Fe 2 O 3) - 1М (Fe 3 O 4)
Обумовлений речовина може і не входити до складу гравіметричної форми. Наприклад, вміст заліза (Ш) в розчині сульфату заліза Fe 2 (SO 4) 3 можна визначити за масою осаду BaSO 4, отриманого з цього розчину. Один моль Fe 2 (SO 4) 3 містить 2 моль Fe 3 + і 3 моль SOf, тому фактор перерахунку розраховується згідно з наступними пропозиціями:
2М (Fe) - ЗМ (BaSO 4) = 2 M (Fe)
F - 1 3M (BaSO 4) '
Числове значення факторів перерахунку для більшості практично важливих визначень розраховані з високою точністю і наведені в довідниках.
Гравіметричний аналіз в області змістів визначається компонента кількох десятих відсотка і більше характеризується дуже високою точністю. Орієнтовну похибка гравіметричного методу можна оцінити за допомогою формули (2.19). У лабораторних роботах по гравіметричним методом звичайно потрібно визначити масу речовини в перерахунку на заданий з'єднання. Наприклад, при аналізі сульфату результат визначення часто перераховується на вміст SO 3 за формулою
ffi (SO 3) = m (BaSO 4) F,
де m (SO 3) - маса SO 3; m (BaSO 4) - маса прожареного осаду BaSO 4, що залишається постійною при повторному прожаренні, F - фактор перерахунку.
Відносна похибка визначення маси SO 3 дорівнює відносної похибки визначення маси BaSO 4. Маса гравіметричної форми m (BaSO 4) виходить як різницю двох зважувань на аналітичних вагах:
m (BaSO 4) = т 1 - т 2,
де т 1 - сумарна маса тигля і BaSO 4; m 2 - маса порожнього тигля.
Похибка зважування приблизно однакова в обох випадках:
S X = S 2.
У заводських і науково-дослідних лабораторіях нерідко потрібно визначити сірку в якій-небудь пробі у перерахунку на масову частку (%) SO 3. У ході аналізу сірковмісні з'єднання окислюють до SO3 ~ і осаджують у вигляді BaSO 4, який потім зважують. Якщо осадження BaSO 4 виробляється в аліквотах, результати такого аналізу можуть бути розраховані за формулою Прожарювання осаду до постійної маси припиняють, коли два послідовних зважування відрізняються не більш ніж на 2 • 10 ~ 4 г, що характеризує звичайну похибка зважування на аналітичних вагах.
Похибка розглянутого аналізу залежить головним чином від відносної похибки зважування прожареного осаду і від відносної похибки визначення обсягу піпетки. Отже, реального збільшення точності аналізу можна домогтися зменшенням саме цих похибок. У той же час слід відзначити, що зменшення похибки в масі наважки для аналізу або обсязі мірної колби не призведе до скільки-небудь помітного зменшення похибки аналізу.
Практичне застосування
Гравіметричний аналіз - один з найбільш універсальних методів. Він застосовується для визначення майже будь-якого елементу. У більшій частині гравіметричних методик використовується пряме визначення, коли з аналізованої суміші виділяється цікавить компонент, який зважується у вигляді індивідуального з'єднання. Частина елементів періодичної системи (наприклад, з'єднання лужних металів і деякі інші) нерідко аналізується за непрямими методиками. У цьому випадку спочатку виділяють два певних компонента, переводять їх у гравіметричну форму і зважують. Потім одна із з'єднань або обидва переводять в іншу гравіметричну форму і знову зважують. Зміст кожного компонента визначають шляхом нескладних розрахунків.
Визначення води. Знання вологості проби необхідно для точного розрахунку результатів аналізу та вмісту інших компонентів. Крім цього, вода входить до складу багатьох сполук у певних стехіометричних відносинах (у кристалогідрату). Для визначення води розроблені прямі і непрямі методи.
У непрямих методах воду визначають за зменшення маси проби при зневодненні нагріванням або шляхом витримування в ексикаторі з енергійним водовіднімаючих речовиною (Р 2 О 5, концентрована H 2 SO 4 та ін.) Метод дає правильні результати, якщо при цьому у пробі не відбувається ніяких інших процесів, крім видалення води, тобто проба не містить інших летких речовин.
Для визначення вологості пробу зазвичай витримують при температурі 105 або 110 ° С до постійної маси. Стехіометрична або кристалізаційна вода при цьому видаляється не завжди, а обезводнення деяких речовин, наприклад гідроксидів заліза, алюмінію та ін, вимагає вже значно більш високої температури (700-800 ° С і вище). При визначенні вологості органічних речовин часто використовується нагрівання у вакуумі при температурі нижче 100 ° С.
У прямих методах визначення води водяні пари поглинаються осушувачем - спеціальною речовиною, енергійно поглинає вологу (СаС1 2, Mg (C10 4) 2 та ін.) Вміст води визначається по збільшенню маси осушувача, звичайно, якщо він не поглинає інших речовин, крім води.
Визначення кремнієвої кислоти. Кремнієва кислота або її солі входять до складу багатьох гірських порід, руд та інших об'єктів. При обробці гірських порід або мінералів кислотою в осаді залишається кремнієва кислота з перемінним вмістом води. Якщо аналіз починається зі сплаву проби, гідратованих кремнієва кислота утворюється при кислотному вилуговуванні плаву. Більшість елементів при такій обробці утворюють розчинні сполуки і легко відокремлюються від осаду фільтруванням. Проте розподіл може бути неповним, оскільки гідратованих кремнієва кислота може частково проходити через фільтр у вигляді колоїдного розчину. Тому перед фільтруванням осад кремнієвої кислоти прагнуть повністю дегідратованих випаровуванням з хлороводородной кислотою. При прожарюванні кремнієва кислота переходить у безводний SiO 2, який є гравіметричної формою. За його масі часто розраховують результат аналізу. Гідратований діоксид кремнію SiO 2 • пН 2 О є відмінним адсорбентом, тому осад SiO 2 виявляється забрудненим адсорбованими домішками. Справжній зміст діоксиду кремнію визначають шляхом обробки прожареного осаду фтороводород-ної кислотою при нагріванні, в результаті чого утворюється летючий SiF 4:
SiO 2 +4 HF = SiF 4 + 2Н 2 О
Спад в масі після обробки осаду фтороводородной кислотою дорівнює змістом SiO 2 в пробі.
Визначення заліза і алюмінію. При аналізі силікатів, вапняків, деяких руд та інших гірських порід ці елементи часто визначають гравіметричним методом у суміші з титаном, марганцем і фосфатом як суму так званих полуторних оксидів. Зазвичай після відділення кремнієвої кислоти в кислому розчині проводять осадження сульфідів (міді та інших елементів) і в фільтраті після видалення сірководню осаджують суму полуторних оксидів аміаком в аміачному буферному розчині. Осад гідроксидів промивають декантацією і переосаждают, після чого фільтрують, промивають і прожарюють. Прожарений осад містить оксиди Fe 2 O 3, A1 2 O 3, TiO 2, MnO 2. Іноді аналіз на цьому закінчується, тому що буває достатнім визначити тільки суму оксидів і не потрібно встановлювати зміст кожного компонента. При необхідності більш-детального аналізу прожарений осад сплавляють з піросульфатом калію для перекладу оксидів в розчинні сульфати і після розчинення плаву визначають у розчині окремі компоненти - залізо титриметрическим чи гравіметричним методом, титан і марганець - фотометричним і фосфор - гравіметричним (марганець і фосфор аналізуються зазвичай з окремої навішення). Зміст алюмінію розраховують по різниці. Пряме Гравіметричне визначення заліза в сумі полуторних оксидів засноване на відновленні Fe (III) сірководнем до Fe (II) і осадженні FeS в аміачної середовищі в присутності винної кислоти як маскуючого агента. Осад FeS розчиняють в НС1, окислюють при нагріванні азотною кислотою і в облогу гідроксид заліза (Ш) аміаком. Аналіз закінчують зважуванням прокаленного Fe 2 O 3.
Визначення калію і натрію. Гравіметричне визначення лужних металів відноситься до порівняно складним аналізам головним чином через великий розчинності солей цих металів. Калій і натрій можуть бути визначені один в присутності іншого, але нерідко застосовується і непрямий аналіз: визначають суму хлоридів або сульфатів цих металів, потім зміст одного з них встановлюють експериментально, а зміст іншого розраховують по різниці. Іноді використовують метод визначення сумарної маси хлоридів калію і натрію, а потім після обробки H 2 SO 4 - сумарної маси їх сульфатів.
Калій в присутності натрію може бути обложений у вигляді K 2 PtCl 6 або Ксю 4. В даний час сполуки платини для цієї мети майже не застосовують у зв'язку з їх великою вартістю. Розчинність перхлорату калію у воді різко зменшується у присутності органічних рідин. На практиці часто використовують осадження Ксю 4 у присутності суміші рівних частин до-бутилового спирту і етилацетату. Гравіметричної формою є Ксю 4, висушений при 350 ° С. Натрій в присутності калію осідає цінкуранілацетатом як потрійний ацетат складу CH 3 COONa • (CH 3 COO) 2 Zn • 3 (CH 3 COO) 2 UO 2, і це ж з'єднання у вигляді повітряно-сухого осаду є гравіметричної формою.
Визначення органічних сполук. У гравіметричного аналізу органічних сполук використовується здатність деяких реагентів вступати у взаємодію з функціональними групами (карбонільної, азо-, сульфо-і т. д.). Таким чином, стає можливим аналізувати цілий клас речовин, що мають дану атомну групу. Наприклад, сполуки, що містять метоксігруппу, визначаються за схемою:
ROCH 3 + HI = ROH + CH 3 I CH 3 I + Ag + + H 2 O = Agl + CH 3 OH + H +
Результат аналізу розраховується за масою гравіметричної форми Agl.
Осад тетраіодфеніленхінона висушують і зважують.
Останнім часом успішно розвивається гравіметричний аналіз органічних сполук.
Загальна оцінка методу
Найбільш істотним достоїнством гравіметричного методу є висока точність аналізу. Звичайна похибка гравіметричного визначення становить 0,1-0,2%. При аналізі проби складного складу погрішність зростає до декількох відсотків за рахунок недосконалості методів розділення і виділення аналізованого компонента. До достоїнств гравіметричного методу відноситься також відсутність будь-яких стандартизації або градуювань зі стандартних зразків, необхідних майже в будь-якому іншому аналітичному методі. Для розрахунку результатів гравіметричного аналізу потрібне знання лише молярних мас і стехіометричних співвідношень.
Селективність гравіметричного аналізу невисока у зв'язку з відсутністю відповідних реагентів на більшість іонів. Одним з найбільш селективних є Гравіметричне визначення нікелю у вигляді діметілгліоксіма, але такі приклади поодинокі і гравіметричні методи, як правило, вимагають попереднього хімічного поділу з метою виділення аналізованого компонента.
Істотним недоліком гравіметричного методу є тривалість визначень. Це практично виключає застосування гравіметричного аналізу, наприклад, для поточного технологічного контролю виробництва і там, де швидкість виконання аналізу має вирішальне значення.
Найчастіше гравіметричний метод застосовують для визначення основних компонентів проби, коли на виконання аналізу відводиться кілька годин чи десятків годин, для аналізу еталонів, що використовуються в інших методах, в арбітражному аналізі, для встановлення складу мінералів, різних речовин, включаючи синтезовані, складу різних композицій та т. д. Практичне застосування гравіметричного методу залишається дуже широким.
Список літератури:
Основи аналітичної хімії / Під ред. академіка Ю. А. Золотова. - М.: Вища школа, 2002. Кн. 1, 2.
В.П. Васильєв Аналітична хімія - М.: Дрофа 2004
Пилипенко А. Т., П'ятницький І. В. Аналітична хімія. - М.: Хімія, 1990. Кн. 1, 2.