Условия осаждения кристаллических осадков

В виде кристаллических осадков осаждаются обычно не слишком малорастворимые соединения. Например, BaSO₄, CaC₂O₄, MgNH₄PO₄ и другие. Продолжительность индукционного периода – аномально велик по сравнению с индукционным периодом аморфных осадков.

Условия осаждения

1. Осаждение ведут из горячих разбавленных растворов анализируемых веществ разбавленным горячим раствором осадителя. При повышении температуры и разбавлении раствора растворимость осадка увеличивается, что способствует уменьшению относительного пересышения (ОП).

2. Раствор осадителя добавляют медленно, по каплям, при перемешивании. Эти условия осаждения способствуют образованию крупнокристаллических осадков с небольшой поверхностью, что уменьшает явление адсорбции. Второе усдловие обеспечивает также уменьшение явлений окклюзии и механического захвата.

3. Осадок оставляют на созревание (2 – 24 ч.), после чего фильтруют.

4. Осаждение проводят при наименьшем значении pH раствора, при котором возможно полное осаждение данного соединения.

5. Осаждение проводят в условиях повышенной растворимости, то есть к раствору прибавляют вещества, способствующие повышению растворимости осадка, а затем понижают его растворимость путем прибавления избытка осадителя. Таким образом достигается полнота осаждения.

Вопрос 11.

Титриметрическим методом анализа (титриметрия) называют метод, основанный на измерении количества реагента В, затраченного на реакцию с определяемым компонентом А. При выполнении анализа к точно измеренному объему анализируемого образца постепенно прибавляют раствор реагента известной концентрации до тех пор, пока не будет достигнуто эквивалентное отношение реагирующих веществ, то есть пока количество молей эквивалента добавленного реагента В – n[f_экв.(B), B] не станет равным количеству молей эквивалента определяемого компонента А - n[f_экв.(А), А]. Условие эквивалентности:

n[f_экв.(А), А] = n[f_экв.(B), B]     (1)

Зная уравнение реакции:

А + В → С + D,

на основании закона эквивалентности по количеству затраченного реагента В (точно измеренный объем раствора реактива известной концентрации) рассчитывают количество определяемого компонента А. Практически удобнее всего прибавлять реагент в виде его раствора точно известной концентрации

Раствор реагента с помощью которого производится титрование (определение неизвестного вещества) или раствор с точно известной концентрацией называется стандартным раствором, рабочим раствором или титрантом.

Процесс добавления титранта (раствора реагента с точно известной концентрацией) к раствору определяемого компонента называют титрованием. Процесс титрования осуществляется с помощью бюретки.

Для титриметрических определений можно использовать реакции различных типов, но все они должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Реакция должна протекать по строго определенному стехиометрическому уравнению реакции. Побочные реакции должны быть исключены.

2. Реакция должна протекать количественно. Это значит, что константа равновесия реакции должна быть достаточно большой и, следовательно, погрешность из-за незавершенности реакции будет минимальна – степень полноты протекания реакции в момент эквивалентности должна быть не менее 99,9 %.

3. Реакция должна протекать достаточно быстро, чтобы в любой момент титрования состояние равновесия наступало практически мгновенно.

4. Необходимо иметь возможность зафиксировать тот момент или точку, когда добавлено стехиометрическое количество титранта и реакция прошла до конца.

Эту точку определяют экспериментально – по изменению цвета индикатора или используют физико-химические методы анализа (например, изменение потенциала в электрохимических методах анализа). Точка, в которой теоретически рассчитано эквивалентное количество титранта, называют точкой эквивалентности или точкой стехиометричности (т.э.) Точка, в которой заканчивается титрование с помощью индикаторов, называется конечной точкой титрования – к.т.т. Идеальный случай, когда точка эквивалентности (т.э.) совпадает с конечной точкой титрования (к.т.т.).

Кривые титрования

Для выбора метода обнаружения конца титрования, выбора индикатора и оценки ошибки титрования полезны теоретические кривые титрования. Кривые титрования в методе кислотно-основного титрованияявляются графическим изображением изменения pH раствора при постепенном прибавлении рабочего раствора к определенному количеству исследуемого раствора. выражают зависимость изменения рН среды от объема добавленного в процессе титрования титранта. Кривые кислотно-основного титрования позволяют проследить за качественными и количественными изменениями титруемого раствора в процессе титрования. Они являются логарифмическими кривыми, на которых по оси ординат откладываются значения величин, линейно связанных с логарифмами концентраций участвующих в реакции веществ (к таким величинам относится величина рН), а по оси абсцисс – объем прибавленного титранта (VT) или степень оттитрованности:

, (28)

где Ст и С_о – концентрации титранта и титруемого вещества, соответственно, V_T и V_о – объем добавленного титранта и объем титруемого вещества, соответственно.

По логарифмическим диаграммам можно определить равновесные концентрации всех компонентов кислотно-основной системы в зависимости от pH.