Портал аналитической химии

Использование какого-либо малорастворимого соединения данного элемента для гравиметрического определения методом осаждения возможно лишь в том случае, если это соединение удовлетворяет ряду требований. Прежде чем перейти к рассмотрению этих требований, обратим внимание на то обстоятельство, что полученные в ходе анализа осадки обычно приходится прокаливать. При прокаливании многие осадки претерпевают химические изменения. Таким образом, взвешивают часто какое-то другое соединение, а не то, которое было получено при осаждении. Вследствие этого в гравиметрическом анализе различают осаждаемую форму и весовую форму.

Осаждаемой формой (или формой осаждения) называется то соединение, которое осаждается из раствора при взаимодействии с соответствующим реагентом, а весовой формой — соединение, которое взвешивают для получения окончательного результата анализа. Например, при определении Fe3+ и Al3+ осаждаемой формой являются обычно водные окиси Fe2O3*H2O и Al2O3-пН20 [также обозначаемые формулами Fe(OH)3 и Al(OH)3 и называемые гидроокисями], получаемые действием NH4OH на анализируемый раствор.

 

Весовой формой являются безводные окиси Fe2O3 и Al2O3, образующиеся из указанных водных окисей при прокаливании их, например:

Fe2O3 •«H2O —>- Fe2O3+ «H2O

При определении Ca2+ осаждаемой формой будет оксалат кальция CaC2O4-H2O,. а весовой формой может быть окись кальция CaO, образующаяся из него при прокаливании:

CaC2O4*H2O —> CaO + C02 + CO + H2O

Понятно, что к осаждаемой и весовой формам предъявляются разные требования. Рассмотрим их здесь отдельно.

 

1. Осаждаемая форма должна обладать достаточно малой растворимостью, без чего невозможно достижение практически полного осаждения определяемого иона (элемента). Как известно, растворимость малорастворимых электролитов характеризуется величиной их произведения растворимости (ПР). Опыт показывает, что в случае бинарных электролитов (т. е. соединений, каждая молекула которых образует при диссоциации два иона.

2. Желательно далее, чтобы структура осадка давала возможность с достаточной скоростью вести фильтрование и отмывание от примесей. Очень удобны для работы сравнительно крупнокристаллические осадки, так как они почти не забивают поры фильтра и, имея слабо развитую поверхность, мало адсорбируют посторонние вещества из раствора и легко отмываются от них. Очень мелкокристаллические осадки, такие, как BaSO4 или CaC2O4, в этом отношении менее удобны. Кроме того, при неправильном проведении осаждения такие осадки легко проходят через поры фильтра, что в весовом анализе, конечно, совершенно недопустимо.

Аморфные осадки, особенно студенистые, вроде А1(0Н)з, имеют сильно развитую поверхность и потому значительно адсорбируют посторонние вещества из раствора и трудно отмываются от них. Кроме того, и фильтрование происходит очень медленно. Но если соединений, обладающих более удобными для анализа свойствами, не существует, то приходится работать и с такими осадками. В этом случае стараются создать условия, при которых уменьшаются неудобства, связанные с применением аморфных осадков.

3. Необходимо, чтобы осаждаемая форма достаточно легко и полностью превращалась в весовую форму. Требования к весовой форме. 1. Важнейшим требованием, предъявляемым к весовой форме, является точное соответствие ее состава химической формуле. Ясно, что если бы такое соответствие не имело места, например если бы взвешиваемый осадок был химически не индивидуальным веществом строго определенного, соответствующего формуле состава, а какой-либо неопределенной смесью, то вычисление результатов анализа было бы невозможным.

Между тем многие из получаемых при анализе осадков не удовлетворяют этому требованию. Например, осадок гидроокиси железа не соответствует точно формуле Fe(OH)3, а содержит переменное, зависящее от условий осаждения и неизвестное количество воды. Таким образом, формулу его следует писать в виде Fe2O3*11H2O. При прокаливании гидроокиси железа вся эта вода удаляется и образуется соединение вполне определенного состава, строго соответствующего формуле Fe2O3.

Именно вследствие того что первоначально выпадающие осадки часто не удовлетворяют требованию соответствия состава формуле, и приходится прибегать к их прокаливанию. Кроме того, при прокаливании полностью удаляется из осадка удерживаемая им вода и неотмытые летучие примеси, а также происходит озоление фильтра.

< Предыдущая		Следующая >