Для связи в whatsapp +905441085890

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Расчет потерь при промывании осадка

Для освобождения осадка от адсорбированных примесей применяют промывание. Крупнокристаллические легко фильтрующиеся осадки с низкой растворимостью промывают водой, кристаллические осадки с высокой растворимостью — раствором электролита, имеющего с осадком одноименный ион (разд. 6.2.2). Аморфные и

скрытокристаллические осадки промывают раствором электролита, например, нитрата или хлорида аммония (предотвращают пептизацию осадка), которые при прокаливании осадка улетучиваются.

Существует два приема промывания осадка: промывание на фильтре и промывание декантацией. Первый способ рекомендуется для очистки объемистых аморфных осадков, второй — для кристаллических. При этом во всех случаях более эффективно многократное промывание небольшими порциями, чем при меньшем числе раз большими порциями при одном и том же объеме промывной жидкости.

Концентрацию Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения отмываемого вещества в объеме Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения промывной жидкости, остающейся в осадке и не стекающей через фильтр после Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения-го промывания, можно рассчитать по формуле:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

где Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения — начальная концентрация отмываемого вещества, г/мл;

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения — объем каждой очередной порции промывной жидкости, мл;

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения объем жидкости, удерживаемой осадком.

Приведенная формула позволяет также оценить общий объем промывной жидкости. Эту зависимость можно использовать только для ориентировочного расчета, поскольку на самом деле осадок следует отмывать не только от посторонних веществ, находящихся в смачивающей жидкости, но также и от адсорбированных веществ. Использовать большой объем промывной жидкости нельзя, поскольку потери за счет растворимости могут превысить погрешность взвешивания. Можно рассчитать потери при промывании за счет растворимости осадка, исходя из произведения растворимости и состава промывной жидкости.

Пример 7.9.

Для промывания осадка Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения массой 0,5000 г используют 250 мл воды. Вычислить массовую долю потерь осадка за счет промывания водой. Во сколько раз уменьшатся потери осадка, если для промывания использовать 250 мл Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения М раствора Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения (ионную силу не учитывать)?

Решение:

Допустим, что при промывании осадка происходит образование насыщенного раствора Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения. В связи с этим вычисляем растворимость осадка, исходя из Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения по формуле (6.4):

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Масса осадка Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения, растворяющегося в 250 мл промывной воды, соответствует потерям осаждаемой формы Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения. Это составит с учетом Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Массовая доля потерь осадка равна:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Следует отметить, что на практике указанные потери должны быть меньше, так как насыщения промывных вод, как правило, не происходит.

При промывании разбавленным раствором Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения и растворимость осадка определяется по формуле (6.6):

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

что меньше погрешности взвешивания на обычных аналитических весах.

Массовая доля потерь осадка составит:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Потери уменьшаются примерно в 51 раз.

Пример 7.10.

Для гравиметрического определения хлорида в каменной соли пробу 100 мг растворили в 100 мл раствора. Рассчитать, какое количество осадителя 0,1М раствора нитрата серебра следует добавить к раствору, чтобы потери вследствие неполноты осаждения хлорида серебра не превысили 0,001 %. Солевым эффектом пренебречь.

Решение:

Допустим, что соль практически полностью состоит из хлорида натрия. Определим количество Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения в пробе:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Потери хлорида не должны превысить 0,001 %, чему соответствует количество вещества Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения, равное:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Определим эквивалентное количество осадителя:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Таким образом, после добавления эквивалентного количества осадителя объем раствора составляет:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Допустим, что при добавлении избыточного количества осадителя объем раствора практически не увеличится. Тогда максимальное значение концентрации хлорид-иона в растворе не превысит значения: Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения или Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения моль/л.

Исходя из величины Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения, находим минимальную концентрацию серебра в растворе:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Находим избыточное количество раствора Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения из соотношения:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Общее количество осадителя: Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Пример 7.11.

Сколько граммов кальция будет потеряно при промывании моногидрата оксалата кальция 0,2 л воды и таким же объемом 0,1 % раствора оксалата аммония?

Решение:

Осадок частично растворяется в промывной жидкости, поэтому задача сводится к расчету растворимости (S) осадка в воде в присутствии одноименного иона. Пренебрегаем влиянием ионной силы и протеканием конкурирующих химических реакций. Если осадок промывают водой, то

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Если промывают раствором оксалата аммония, то при

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения моль/л, тогда с учетом (6.6):

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

При промывании водой масса потерь:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

что превышает величину допустимой погрешности. При промывании раствором оксалата аммония:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Пример 7.12.

Какое максимальное количество воды можно использовать для промывания хлорида серебра массой 0,2 г?

Решение:

С учетом погрешности гравиметрического анализа (<0,2 %) потеря осадка должна быть не более Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения г, что соответствует количеству Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения:

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Рассчитываем растворимость хлорида серебра в воде (принимая коэффициенты активности равными единице):

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Следовательно, объем воды для промывания не может быть больше, чем Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения л или 2 К) мл.

Пример 7.13.

Сравните соотношение концентраций примеси в растворе и маточном растворе, удерживаемом осадком Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения, если общий объем промывной жидкости 100 мл и объем Ио удерживаемого осадком раствора 1 мл, а промывание осадка ведется порциями: а) двумя по 50 мл; б) четырьмя по 25 мл и в) десятью по 10 мл. Сравните концентрацию примесей в растворе после промывания осадка в условиях а) — в), если концентрация примеси в маточном растворе Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения моль/л.

Решение:

Расчет проведем с использованием формулы (7.11):

Расчет потерь при промывании осадка с примерами решения

Проведенные расчеты свидетельствуют о большей эффективности многократного промывания при неизменном общем объеме промывной жидкости.

Эти примеры взяты со страницы примеров решения задач по аналитической химии:

Решение задач по аналитической химии

Возможны вам будут полезны эти страницы:

Расчет величины навески анализируемой пробы с примерами решения
Расчет количества осадителя с примерами решения
Расчет результатов анализа в гравиметрии с примерами решения
Методы, приемы и способы титрования с примерами решения