Выбор реагента-осадителя

Выбор осаждаемой формы

Растворение навески анализируемого вещества

Подходящий растворитель подбирают предварительно, делая пробы с отдельными порциями вещества.

Если вещество нерастворимо в воде, используют кислоты, смеси кислот, смеси кислот с окислителями и т. п., нагревают раствор. Процессы растворения при этом часто сопровождаются разложением веществ вследствие окисления—восстановления и комплексообразования и превращением их в растворимые соединения.

Очень важно, чтобы взвешиваемый осадок имел строго постоянный, точно известный химический состав, отвечающий определенной формуле. Дело в том, что при прокаливании выделенные осадки ведут себя по-разному: одни не изменяют, другие изменяют свой химический состав. В связи с этим в гравиметрии принято различать осаждаемую и весовую формы.

Осаждаемой формой (или формой осаждения) называют соединение, которое осаждается из раствора при действии реагента-осадителя, а весовой формой — соединение, которое взвешивают для получения конечного результата. Для некоторых соединений, не изменяющих свой химический состав при прокаливании, осаждаемая и весовая форма совпадают (BaSО₄, SrSО₄, AgCl, многие сульфиды металлов); в большинстве случаев весовая форма отличается от формы осаждения.

Например, осаждаемой формой может быть водный оксид Fе₂О₃*nН₂О [условно обозначаемый Fе(ОН)₃], весовой—безводный оксид Fe₂O₃; при определении Mg²⁺ (Zn²⁺, Cd²⁺)формой осаждения может быть фосфат, например MgNH₄PО₄, весовой формой —пирофосфат Mg₂P₂О₇ и т. д.

Осаждаемая форма должна удовлетворять ряду требований:

1. Обладать достаточно малой растворимостью (не превышающей 10^-4—

10^-5 моль/дм³).

2. Выделяться в виде крупных кристаллов. Крупнокристаллические осадки имеют слабо развитую поверхность, вследствие чего мало загрязняются примесями раствора, легко отмываются от них, хорошо фильтруются, не забивая при этом поры фильтра и не проходя через фильтр.

3. Достаточно легко и полностью превращаться в весовую форму при высушивании или прокаливании.

Требования, предъявляемые к осаждаемой форме, определяют выбор реагента–осадителя.

1. Из возможных осадителей следует выбирать тот, который обеспечивает наиболее полное осаждение определяемого элемента.

2. Желательно, чтобы осадитель был веществом летучим, так как в этом случае захваченная осадком часть осадителя, не удаленная при промывании, легко удаляется при прокаливании. Так, для осаждения сульфатов используют обычно H₂SО₄, а не ее соли; для осаждения гидроксидов – NH₄ОН, а не NaOH или КОН (NH₄0H нельзя использовать для осаждения Сu²⁺, Ni²⁺, Co²⁺ и других ионов, образующих с избытком NНз растворимые аммиакаты состава, например [Cu(NH₃)₄]²⁺ и т. п.).

3. Реагент-осадитель должен быть достаточно специфическим.

Например, для осаждения ионов никеля—диметилглиоксим, ионов кобальта—α-нитрозо-β -нафтол, редких элементов (тантала, ниобия, титана и др.) —таннин, пирогаллол и т. д.

Реагент-осадитель должен быть взят в количестве, обеспечивающем превышение ПР осаждаемого соединения и практически полное его осаждение. В гравиметрическом анализе осаждение вещества считают практически полным, если в растворе остается не более 2*10^{-4 г осаждаемого вещества.}

Практически полное осаждение в гравиметрии достигается взятием полуторного (1,5) избытка осадителя, что способствует значительному понижению растворимости осадка

Полнота осаждения иона проверяется «пробой на полноту осаждения». Для этого к совершенно прозрачному раствору над осадком прибавляют осторожно по стеклянной палочке или стенке стакана 2—3 капли раствора осадителя. Если при этом в месте смешения растворов появится хотя бы легкая муть, считают, что полнота осаждения не достигнута, и производят доосаждение с повторной пробой на полноту осаждения.

Соосаждение – захват осадком посторонних ионов раствора, которые сами по себе в данных условиях осадка не образуют. Причины соосаждения различны, они определяются химическими свойствами компонентов и условиями осаждения.

Различают адсорбционное соосаждение, окклюзию, изоморфное, химическое соосаждение и послеосаждение.

Получение весовой формы

Весовая форма должна отвечать следующим требованиям.

1. Состав весовой формы должен быть строго определенным, точно соответствовать химической формуле. Удерживаемая осадком вода, неотмытые летучие примеси (NH₃, CO, СО₂ и др.) должны быть полностью удалены при прокаливании; полным должно быть озоление фильтра.

2. Весовая форма должна обладать достаточной химической устойчивостью, крайне нежелательны процессы поглощения весовой формой паров Н₂О или СО₂ из воздуха, разложение, окисление, восстановление и т. п. Для предотвращения подобных процессов либо прибегают к определенного рода предосторожностям, либо переводят малоустойчивый осадок в более устойчивый.

Например, оксид кальция СаО, легко поглощающий Н₂О и CO₂ из воздуха, действием H₂S0₄ переводят в более устойчивую форму CaS0₄, а остаток H₂S0₄ удаляют прокаливанием.

3. Желательно, чтобы весовая форма имела возможно большую молекулярную массу, а содержание определяемого элемента в молекуле было меньшим. Погрешности анализа при этом (ошибки взвешивания, потери от растворимости, потери при перенесении осадка на фильтр и др.) меньше влияют на окончательный результат.

4. Взвешиваемый осадок должен быть достаточно чистым.

5. Способами получения весовых форм являются: а) высушивание осадков без нагревания (обработка спиртом, затем эфиром); б) высушивание осадков при слабом нагревании (около 100°С); в) прокаливание осадков при температуре 600—1100°С; г) прокаливание в струе инертного газа и др.

Дата добавления: 2014-01-20