Химические методы анализа - 197 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

393
пени пересыщения. Чем больше пересыщение, тем большее количество
центров образуется. При осаждении из концентрированных раство-
ров получаются мелкокристаллические или аморфные осадки.
В разбавленных растворах получаются крупнокристаллические
осадки.
Влияние перемешивания раствора. Перемешивание раствора
способствует довольно равномерному распределению вещества по все-
му объему, увеличению скорости растворения. Поэтому количество
центров (зародышей) кристаллов уменьшается и это благоприятствует
росту и образованию крупных кристаллов. Вот почему осаждение не-
обходимо проводить при непрерывном или хотя бы при периодическом
перемешивании раствора.
Влияние температуры. Как правило, увеличение температуры
приводит к увеличению растворимости осадков. Это является причи-
ной быстрого образования крупных кристаллов. Осаждение необхо-
димо проводить из горячих растворов горячими же растворами
осадителя. При нагревании раствора в процессе созревания осадка
крупные кристаллы растут за счет более мелких.
Схема образования кристаллических осадков
Процесс осаждения можно представить следующей схемой:
Осаждаемое вещество + Осадитель Первичный осадок
Первичный осадок Вторичный (созревающий) осадок
Мелкие частички осадка Крупные частицы осадка
При этом в пересыщенном растворе одновременно протекают
два противоположных процесса: образование осадка и его растворение.
Первичный осадок непрерывно растворяется и по достижении границы
пересыщения вновь выпадает. Подобный процесс приводит к раство-
рению мелких и росту крупных кристаллов осадка.
Таким образом, между осадком и частью вещества, находящего-
ся в растворе, наступает состояние динамического равновесия (момент
насыщения), при котором скорость растворения осадка равняется ско-
рости его образования.
VIII.5.2. Требования к осадкам
В весовом анализе к осадкам предъявляется ряд непреложных
требований.
Растворимость. Для количественного определения соединение,
выпадающее в осадок, должно быть трудно растворимо.
394
В весовом количественном анализе можно считать практически
нерастворимым соединение с растворимостью меньше 10
5
моль/л. Для
понижения растворимости осадка, а также для снижения потерь при-
меняют некоторый избыток раствора осадителя.
Состав. Весовая форма осадка должна отвечать точному и по-
стоянному химическому составу, так как малорастворимые соединения
переменного состава, который может одним при одной температуре и
другим при другой температуре, не пригодны для выполнения весового
анализа.
Структура. При образовании осадка протекает несколько, за-
частую параллельных, а иногда и конкурирующих, процессов:
а) пересыщение;
б) формирование центров кристаллизации;
в) рост кристаллов;
г) коллоидообразование;
д) коагуляция;
е) адсорбция.
По возможности, нужно получать осадки кристаллической
структуры, отличающейся наименьшей вероятностью к загрязнению,
т.е. свойством не увлекать посторонних примесей из анализируемого
раствора, добиваясь образования максимально чистого осадка.
Таким образом, осадок должен быть практически нераствори-
мым, иметь постоянный состав и структуру, способствующую опера-
циям фильтрования, промывания и превращения его в строго опреде-
ленную весовую форму.
Причины загрязнения осадков
Одной из главных причин загрязнения осадков, во многом иска-
жающих конечный результат, т.е. массу определяемого вещества, при-
нято считать сопряженное осаждение (соосаждение), вызываемое
свойством хорошо растворимых в данном растворителе соединений
осаждаться совместно с образующимся осадком малорастворимых ве-
ществ. Например, хорошо растворимая соль Na
2
SO
4
осаждается с
BaSO
4
, или Ba(NO
3
)
2
c тем же BaSO
4
.
Сопряженное осаждение может быть вызвано следующими при-
чинами:
1. Образованием химических соединений между осаждаемым
веществом и почти всегда присутствующими в растворе примесями.
2. Образованием смешанных кристаллов, состоящих из основно-
го соединения и примесей, кристаллизующихся в одной и той же кри-
пени пересыщения. Чем больше пересыщение, тем большее количество             В весовом количественном анализе можно считать практически
центров образуется. При осаждении из концентрированных раство-        нерастворимым соединение с растворимостью меньше 10−5 моль/л. Для
ров получаются мелкокристаллические или аморфные осадки.              понижения растворимости осадка, а также для снижения потерь при-
      В разбавленных растворах получаются крупнокристаллические       меняют некоторый избыток раствора осадителя.
осадки.                                                                      Состав. Весовая форма осадка должна отвечать точному и по-
      Влияние перемешивания раствора. Перемешивание раствора          стоянному химическому составу, так как малорастворимые соединения
способствует довольно равномерному распределению вещества по все-     переменного состава, который может одним при одной температуре и
му объему, увеличению скорости растворения. Поэтому количество        другим при другой температуре, не пригодны для выполнения весового
центров (зародышей) кристаллов уменьшается и это благоприятствует     анализа.
росту и образованию крупных кристаллов. Вот почему осаждение не-             Структура. При образовании осадка протекает несколько, за-
обходимо проводить при непрерывном или хотя бы при периодическом      частую параллельных, а иногда и конкурирующих, процессов:
перемешивании раствора.                                                      а) пересыщение;
      Влияние температуры. Как правило, увеличение температуры               б) формирование центров кристаллизации;
приводит к увеличению растворимости осадков. Это является причи-             в) рост кристаллов;
ной быстрого образования крупных кристаллов. Осаждение необхо-               г) коллоидообразование;
димо проводить из горячих растворов горячими же растворами                   д) коагуляция;
осадителя. При нагревании раствора в процессе созревания осадка              е) адсорбция.
крупные кристаллы растут за счет более мелких.                               По возможности, нужно получать осадки кристаллической
                                                                      структуры, отличающейся наименьшей вероятностью к загрязнению,
        Схема образования кристаллических осадков                     т.е. свойством не увлекать посторонних примесей из анализируемого
                                                                      раствора, добиваясь образования максимально чистого осадка.
       Процесс осаждения можно представить следующей схемой:                 Таким образом, осадок должен быть практически нераствори-
        Осаждаемое вещество + Осадитель→ Первичный осадок             мым, иметь постоянный состав и структуру, способствующую опера-
        Первичный осадок→ Вторичный (созревающий) осадок              циям фильтрования, промывания и превращения его в строго опреде-
          Мелкие частички осадка→ Крупные частицы осадка              ленную весовую форму.
       При этом в пересыщенном растворе одновременно протекают
два противоположных процесса: образование осадка и его растворение.                    Причины загрязнения осадков
Первичный осадок непрерывно растворяется и по достижении границы
пересыщения вновь выпадает. Подобный процесс приводит к раство-             Одной из главных причин загрязнения осадков, во многом иска-
рению мелких и росту крупных кристаллов осадка.                       жающих конечный результат, т.е. массу определяемого вещества, при-
       Таким образом, между осадком и частью вещества, находящего-    нято считать сопряженное осаждение (соосаждение), вызываемое
ся в растворе, наступает состояние динамического равновесия (момент   свойством хорошо растворимых в данном растворителе соединений
насыщения), при котором скорость растворения осадка равняется ско-    осаждаться совместно с образующимся осадком малорастворимых ве-
рости его образования.                                                ществ. Например, хорошо растворимая соль Na2SO4 осаждается с
                                                                      BaSO4, или Ba(NO3)2 c тем же BaSO4.
                  VIII.5.2. Требования к осадкам                            Сопряженное осаждение может быть вызвано следующими при-
                                                                      чинами:
      В весовом анализе к осадкам предъявляется ряд непреложных             1. Образованием химических соединений между осаждаемым
требований.                                                           веществом и почти всегда присутствующими в растворе примесями.
      Растворимость. Для количественного определения соединение,            2. Образованием смешанных кристаллов, состоящих из основно-
выпадающее в осадок, должно быть трудно растворимо.                   го соединения и примесей, кристаллизующихся в одной и той же кри-


                               393                                                                   394