Виды гравиметрических определений. Осаждаемая и гравиметрическая формы

Известны два основных варианта гравиметрических определений: метод осаждения и метод отгонки.

Чаще всего при гравиметрических определениях используют метод осаждения: навеску определяемого вещества растворяют в воде, а к полученному раствору добавляют необходимое количество реагента, реакция которого с определяемым веществом сопровождается выпадением осадка. Образовавшийся осадок тем или иным способом отделяют от раствора, отмывают от посторонних веществ, высушивают, если необходимо, прокаливают — и затем измеряют его массу.

Соединение, в виде которого определяемый компонент осаждают из раствора, носит название осаждаемой формы. Соединение, масса которого является аналитическим сигналом, называют гравиметрической формой. В ряде случаев осаждаемая и гравиметрическая формы представляют собой одно и то же вещество, но часто — это все-таки разные вещества. Например, при определении ионов бария в виде BaS04 данное соединение является одновременно и осаждаемой, и гравиметрической формой. В то же время при определении ионов кальция в виде оксалата осаждаемой формой является СаС204. Однако это вещество термически неустойчиво и в зависимости от условий прокаливания превращается в СаС03 (при температуре 470-530 °С) или СаО (900-1000 °С). Именно одно из этих веществ (а не СаС204) и будет являться гравиметрической формой.

Вещества, претендующие на роль осаждаемой и/или гравиметрической формы, должны обладать определенными свойствами. Так, необходимо, чтобы осаждаемая форма была практически нерастворимой: масса вещества, остающегося неосажденным, должна составлять менее 1 • 10“4 г (примерно 1СГ6 моль), что соответствует нижнему пределу измерения массы с помощью обычных аналитических весов. Кроме того, образующийся осадок должен по возможности быть крупнокристаллическим и легко отделяться от раствора, а также быть как можно более чистым или, по крайней мере, легко отмываться от посторонних примесей. Гравиметрическая форма должна представлять собой устойчивое стехиометрическое соединение известного состава. Желательно, чтобы молярная масса гравиметрической формы превышала молярную массу определяемого вещества: в этом случае погрешности взвешивания будут в минимальной степени сказываться на результатах анализа.

При использовании метода отгонки часть анализируемого объекта является летучей — либо летучее соединение образуется из определяемого вещества в процессе химической реакции. Методы отгонки бывают прямыми и косвенными (рис. 12.1). В первом случае аналитическим сигналом является увеличение массы поглотителя, а во втором — уменьшение массы исходной пробы. Прямой метод отгонки используется, например, для определения углерода в органических соединениях, а косвенный — для определения влажности различных материалов.

Прямой (а) и косвенный (б) методы отгонки

Рис. 12.1. Прямой (а) и косвенный (б) методы отгонки

Реже встречается еще один вариант гравиметрического определения, называемый методом выделения: в этом случае определяемое вещество отделяют от других компонентов смеси обычным фильтрованием или центрифугированием. К такого рода гравиметрическим определениям можно отнести также процесс определения зольности органических материалов: органическое вещество разрушают с образованием летучих продуктов, а затем измеряют массу оставшейся золы, состоящей из нелетучих неорганических веществ, которые содержались в исследуемом материале и продуктах их разложения.

Наряду с перечисленными известны такие гравиметрические методы, как термогравиметрия и электрогравиметрия, которые обычно относят к инструментальным методам анализа. В электрогравиметрии «реагентом» является электрический ток. В результате протекания процесса электролиза определяемое вещество осаждается на электроде (на катоде, например, Ag+ в виде Ag или на аноде, например, свинец в виде РЮ2). Аналитическим сигналом является увеличение массы электрода.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >