Чистота осадка

Чистота осадка

• Чистота депозита Образование осадка представляет собой сложный физико-химический процесс, законы которого до конца не выяснены. Образование незагрязненного крупного осадка является необходимым условием для получения точных результатов в гравиметрическом анализе. Крупнозернистые осадки более чистые, чем мелкозернистые или аморфные, потому что поверхность не образуется, поэтому адсорбция примесей меньше, а крупнозернистые осадки легко фильтруются.

• Мелкие осадки могут засорить поры фильтра, после чего скорость фильтрации падает почти до нуля. Поэтому, чтобы получить чистый и легко отфильтрованный осадок, необходимо подготовить условия осаждения, в которых образуются крупные кристаллы. Образование осадков начинается с образования ядер или центров кристаллизации — наименьшего образования, которое сопоставимо или немного больше, чем размер молекулы.

Рост этих образований в растворе приводит к появлению более крупных частиц и осадков. Людмила Фирмаль

Следовательно, относительные скорости двух основных процессов влияют на размер кристалла. Скорость образования центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. Когда скорость образования центра кристаллизации медленная по сравнению со скоростью роста кристаллов в растворе, образуется небольшое количество крупных кристаллов.

Когда скорость образования центров кристаллизации превышает скорость роста кристаллов, в растворе образуется много мелких кристаллов. Скорость образования центра кристаллизации и, следовательно, количество зависит от величины относительного пересыщения (GO1) раствора и выражается как: (8.1) Где Q — концентрация осажденного компонента. S его растворимость.

Чем больше относительное перенасыщение, тем выше скорость образования центра кристаллизации и тем мельче образуются кристаллы. Чтобы уменьшить количество центров кристаллизации в растворе согласно уравнению (8.1), необходимо уменьшить S и увеличить S.

По этой причине перед осаждением многих веществ рекомендуется разбавить раствор, чтобы уменьшить Q, и нагреть, чтобы увеличить S, и ввести больше электролитов, часто солей аммония, увеличить S или Подкислять раствор для той же цели. Осадки в количественном анализе чаще всего делают из кислых растворов. Осадителями часто являются слабые кислотные анионы, концентрацию которых можно контролировать, изменяя рН раствора.

Так, например, когда щавелевую кислоту добавляют к подкисленному раствору соли кальция, «концентрация оксалат-иона C2O4 в кислотном растворе недостаточна для достижения IIP щавелевой кислоты. Степень уменьшается, а концентрация CrO уменьшается ». Н2С204 + NH3 = NH t + НС20 $ » HCjOr + nh3 = tg + c2o? При определенном значении pH достигается продукт растворимости CaC204’H20 и начинается осаждение.

В этих условиях растворимость соли настолько высока, что относительное перенасыщение мало и осадок становится грубым. В конце осаждения избыток аммиака добавляют к раствору для достижения полного осаждения. Более эффективным способом равномерного введения небольшого количества осадителя является осаждение из гомогенного раствора (равномерное осаждение) или полученный метод реагентов.

В этом методе осадитель образуется при гидролизе реагентов, специально введенных в анализируемый раствор. Например, когда оксалат кальция осаждается в кислотном растворе, содержащем ионы Ca 2+ и щавелевую кислоту, вводится карбамид, который медленно нагревается при нагревании. (NH2) COH20 = 2NH3 + CO?

Образующийся аммиак снижает кислотность раствора и приводит к постепенному увеличению концентрации ионов C204-, что приводит к выпадению грубого осадка оксалата кальция. Сульфат-ионы в растворе этим способом получают гидролизом диметилсульфата или диэтилсульфата. (СН, hS04 +2 Н20 = 2 СНзОН + HSOr + и при гидролизе фосфорная кислота-триметилсульфат.

Но растворимость некоторых осадков Поскольку он небольшой, его нельзя увеличить до значения, которое может привести к уменьшению числа центров кристаллизации в растворе. Такие соединения включают, например, гидроксиды, такие как алюминий и железо. Эти осадки не получают в виде крупных кристаллов и всегда выпадают в виде мелких кристаллов или аморфных.

Путем слива концентрированного раствора и разбавления раствора осадком перед фильтрацией аморфный осадок можно легко отфильтровать. Основной причиной загрязнения осадка является процесс адсорбции и закупоривания. Чем мельче кристаллы осадка, тем больше общая площадь поверхности и тем больше ионов адсорбируется на них.

С этой точки зрения при гравиметрическом анализе грубые отложения более предпочтительны, чем аморфные отложения с высоко развитыми поверхностями. На температуру и раствор адсорбционного равновесия влияют температура раствора и природа адсорбированных ионов. По мере повышения температуры адсорбция уменьшается, а осадок становится чище.

Исследования показали, что ионы, которые являются частью осадка, сначала адсорбируются на осадке. Некоторые другие закономерности также проявляются при адсорбции на ионных кристаллах. Из двух ионов с одинаковым зарядом ионы с самой высокой концентрацией в основном адсорбируются, и с одинаковой концентрацией и разными зарядами ионы с более высоким зарядом в основном адсорбируются.

Среди ионов с одинаковым зарядом и концентрацией ионы сначала адсорбируются с образованием соединения с самой низкой растворимостью или самой низкой диссоциацией с осажденными ионами. Например, ТАК? Для осадков используйте BaCb вместо Ba (NOa) 2. Это потому, что нитрат бария менее растворим и диссоциирован, чем хлорид.

• Кроме того, нитраты, содержащие сульфат бария, образуют твердый раствор, но не хлориды. Эта функция явно имеет решающее значение при выборе хлорида бария в качестве осадителя сульфат-иона, и использование Ba (N0.3) 2 для этой цели завышает результаты.

Приведенные выше соображения указывают на то, что для получения чистого осадка необходимо осаждаться из горячего раствора, содержащего небольшой избыток осадителя в присутствии нафты-аммония. Как и в случае других электролитов, добавление солей аммония предотвращает образование коллоидных растворов, но соли аммония являются предпочтительными, поскольку они образуют летучие продукты во время последующего обжига осадка, так что адсорбция на осадке не происходит.

Это не приведет к ошибке анализа. Людмила Фирмаль

Инъекция часто используется для уменьшения загрязнения соосаждением. Кристаллические осадки выдерживают несколько дольше с маточным раствором Система временного осадка, в которой в растворе происходит сложный физико-химический процесс, называемый старением осадка.

Рекомендуется оставить раствор, содержащий осадок, на ночь, потому что старение различных осадков или период старения варьируется в очень широком диапазоне (0,5-10-20 часов). В процессе старения первичные частицы рекристаллизуются, мелкие частицы растворяются, и крупные кристаллы растут. Это связано с тем, что с уменьшением размера растворимость кристаллов увеличивается.

Кроме того, осадок превращается в стабильную модификацию. При прокаливании осадка в основном удаляются ионы аммония. При прокаливании соль образует газообразный продукт разложения, поэтому при зарядке ошибок не возникает. Шивани земля и песок. Для многих аналитических препаратов рекомендуется осаждение в присутствии солей аммония.

Одной из основных причин этой рекомендации является создание условий для обменной адсорбции, то есть замены адсорбированных ионов ионами аммония. Тем не менее, некоторые осадки при закачке загрязняются в результате осаждения или последующих процессов осаждения. Например, хорошо известно, что оксалат кальция, осажденный в присутствии ионов Mg, загрязняется магнием при длительном воздействии, поэтому рекомендуется, чтобы осадок CaCO2O2BO оставался в течение 1 часа после осаждения. мы рекомендуем.

Физико-химические причины после осаждения не совсем ясны. Взаимодействие между осадителем, адсорбированным на осадке, и ионами в растворе очень важен. Наиболее фундаментальным средством контроля загрязнения наносов является переосаждение или переосаждение. Для этого осадок отфильтровывают, промывают на фильтре, растворяют в кислоте и снова осаждают.

Содержание примесей в полученном таким образом осадке быстро уменьшается. Сравнение условий, при которых достигается полное осаждение и показан чистый осадок крупных кристаллов, на первый взгляд весьма противоречиво. Низкие температуры необходимы для достижения полного осаждения (чтобы уменьшить PR).

Кроме того, осаждение из горячего раствора требуется для получения грубого осадка, который является чистым и легко фильтруется. Для завершения осаждения требуется избыток осадителя, а для получения чистого крупного осадка необходимо ограничить его минимальным количеством осадителя. Противоречие здесь чисто очевидное.

Требования, связанные с образованием чисто крупных кристаллических осадков (горячий раствор, концентрация осадителя и т. Д.), Выполняются в начале осаждения, где образуются кристаллы, Избыток осадителя должен быть добавлен во время процесса. Конкретные рекомендации, касающиеся количества осадителя и других условий осаждения, обычно приводятся в аналитической подготовке.

Смотрите также:

Решение задач по аналитической химии

Форма осаждения	Промывание осадков
Полнота осаждения	Гравиметрическая форма