Колоїдні розчини у якісному аналізі

При осадженні багатьох катіонів і аніонів у вигляді гідроксидів, сульфідів, а також при проведенні інших аналітичних операцій часто утворюються колоїдні сис­теми (колоїдні розчини або золі).

Наприклад, дуже часто спостерігається лише слабке помутніння при додаванні AgNO₃ в розчин, який містить хлорид-іони, а осад, не дивлячись на перевищення ДР_AgCl, не випадає. Це пояснюється утворенням колоїдного розчину.

Колоїдні розчини на відміну від дійсних (молекулярних) розчинів не уявляють собою гомогенних систем, а є високодисперсними мікрогетерогенними системами. Хоча розміри колоїдних частинок коливаються від 1 до 100 нм і перевищують роз­мір молекул та іонів у сотні раз (<1нм), їх не видно не тільки неозброєним оком, а часто навіть під мікроскопом. Проте ці частинки розсіюють світло і стають поміт­ними під ультрамікроскопом завдяки ефекту Тіндаля. Колоїдні частинки проходять через найшільніші паперові фільтри, що часто ускладнює хід аналізу, а то й взагалі робить неможливим його проведення.

Частинки більшості колоїдів несуть позитивний (Al(OH)₃, Fe(OH)₃, Cr(OH)₃) або негативні (H₂SiO₃, H₂Sb(OH)₆, CdS, As₂S₃, AgCl тощо) заряди, що спричиняється адсорбцією на їх поверхню розчину аніонів у першому випадку або катіонів у дру­гому. Ці частинки притягують іони протилежного заряду з розчину, утворюючи так звані міцели. Спрощений запис складу міцели наведено нижче

Наявність у колоїдних частинок зарядів, що спричиняє їх відштовхування ор-дна від одної, утруднює утворення крупніших частинок, здатних під дією гравітації випадати в осад.

Заряджені колоїдні можно спеціальними прийомами з'єднати (згорнути) в крупніші агрегати. Цей прцес носить назву коагуляції. Стійкість зо лей можно пони­зити і здійснити перевід їх в гелі (осади) додаванням в розчин електролітів (коагу­лянтів). В якісному аналізі з цією метою частіш за все застосовують леткі кислоти або амонійні солі. Це пояснюється тим, що такі коаголянти при нагріванні можуть бути видалені і тому не викликають ускладнень у ході аналізу. Підвищення темпе­ратури розчину теж сприяє процесу коагуляції.

При промиванні і тривалому стоянні осадів у контакті з розчином, а також при дії деяких реагентів спостерігається явище, протилежне коагуляції - пептизація. Пептизація, яка частіш за все спостерігається при промиванні осадів чистою водою, пояснюється зменшенням концентрації іонів - коагулянтів, що оточують частинки осаду. Для попередження цього негативного як для якісного, а особливо кількісного аналізу, осади слід промивати не водою, а розчинами відповідних електролітів. Так, осад AgCl промивають розведеною азотною кислотою, NiS i Fe(OH)₃ — розчином хлориду амонію тощо.

Дата добавления: 2014-01-04