Файл: Лекция 1 Санды анализ. Анализді химиялы дістері. Гравиметриялы анализ. Санды анализді теориялы негіздері.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.12.2023

Просмотров: 46

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
 CaCO3 →t01000C CaO гр. ф + CO2
Кейбір тұнбалар қатты қыздырғанда ыдырамайды.
Ba2+ →H2SO4 BaSO4тұнбалық ф. + →1000C BaSO4 гр. Ф.
Ca2+ →HCl CaCl2 →С2О42- CaC2O4 тұнб. ф. →1000C CaO гр. ф.
Тұнбаның түзілу механизмі
Тұнба түзілу үшін иондар концентрациясының көбейтіндісі тұнбаның Кs-ң артық болу керек.
Ba2+ + SO42- → BaSO4 ↓
[Ba2+] * [SO42-] > Ks BaSO4 = 1 * 10-10
Егер тұндырылатын иондардың ерітіндіде қалып қойған мөлшері аналитикалық таразы сізімталдығынан аз болса, тұнба толық тұнды деп есептелінеді. Тұндыру толықтығын қамтамасыз ету үшін, тұндырушы затты артық мөлшерінде тіпті көп болса, онда тұнба еріп кетуі мүмкін (компл. түзілуі, тұзды эффект әсері). Сондықтан практика жүзінде тұндырғышты 1,5 есе ғана артық мөлшерде алады. Тұнба түскеннен кейін тұндыру толықтығын тексереді. Тұнбаның бөгде қоспамен ластануын болдырмау үшін қатты қыздырған кезде ұшып кететін тұндырғышты пайдалану қажет.

Сондықтан сульфаттарды күкірт қышқылымен, кальцииді аммоний оксалатымен тұндырған, темір мен Аl-ді аммоний гидроксидімен тұндырған дұрыс. Тұнба түзілгенде ерітіндіден өзімен бірге басқа иондарды немесе қоспаларды ала түседі.

Қоса тұну деп – тұнба мен бірге ерітіндідегі иондармен бөгде тұнуын айтады. Олар басқа тұнба болмаса, тұнбаға түспейді. Қоса тұнудың  механизмі бар. Қоса тұну кезінде белгілі жағдайда жақсы еритін зат тұнба өтеді. Аз еритін заттың ↓-ға өтуіде қоса тұнуға жатады. Қоса тұнудың  механизмі бар:

 Адсорбция  Окклюзия
 Адсорбция – қатты заттың бетінде жүретін құбылыс. Адсорбция тұнба бетінде жүреді. Тұнба бетінде ең алғаш тұнба құрамына кіретін иондар адсорбцияланады. Зарядтары бірдей 2 ионның концентрациясы жоғарысы адсорбцияланады. Ал заряды да, конц. да бірдей болса тұнба иондары мен ерігіштігі төмен қосылыс беретін ион адсорбцияланады.

Адсорбция – температура артқан сайын азаяды. Сондықтан тұндыру ыстық ертіндіде жүргізіді. Тұндырғыш мөлшері 1,5 есе ғана артық болу керек. Тұндыру кезінде аммоний тұздары қосылады. Себебі, булар электролит – коллоидты бөлшектер түзілуін тежейді. Аморфты заттарды адсорбция жиі жүреді. М: Темір, алюминий гидроксидтерін, кремний қышқылдарын тұндырған кезде.

Окклюзия – кезінде қоспа бөлшектері тұнба кристалының ілімінде болады. Бірақ кристалды тор түзуге қатысады. Бұндай құбылысты изоморфизм деп те атайды.

Қосарлана тұну гравиметриялық анализде ең көп қателік беретін құбылыс. Сондықтан қоса тұнуды азайту жолдары керек.

 Күшті сұйытылған ерітіндіден элементтердің ізін жою әдісі қалу-ң.


 Сүзу арқылы бөліп, бөгде заттардан жуыптазартады.

 Сүзгіде еріткіштің көлемін арттырмай ерітуге болады.
Тұнбалар  Аморфты және  Кристалды деп 2-ге бөлінеді.
Оңай ерімейтін барий сульфат, кальций оксалаты, магний фосфаты, т.б. қосылыстар кристалл түрінде тұнбаға түседі. Кристалды ↓ - р оңай жуылып, қоспаларды аз мөлшерде адсорбциялайды, крист. торы болады. Ұсақ кристалды, ірі крист. ↓.

Кристалдың – көлеміне  фактор әсер етеді.

 Кристалл орталықтардың түзілу жылдамдығы.

 Кристалдың өсу жылдамдығы.

Егер тура жылдамдық < кері реакция жылд-н болса, онда ірі кристалл түзіледі. Егер тура реакция жылд. > кері реакция жылд. болса, ұсақ кристалл түзіледі.

Тура жылдамдыққа салыстырмалы аса қаныққан (САҚ) деген шама әсер етеді.
САҚ = Q – S / S Q – тұндырылатын компонент концентрациясы.

S – Оның ерігіштігі.

САҚ – артқан сайын тура жылд-қ артады. Сондықтан САҚ-ты азайту керек. Ол үшін Q –ны азайтып S –ті арттыру керек. Q-ды азайту үшін ерітіндіні сұйылтады, S –ті арттыру үшін ерітіндіні қыздырады және электролит немесе қышқыл қосады.

Тұндырғыш ерітіндіні біртіндеп қосса аса қанық ерітіндіден тұнбаның түзілуі жаңағы ұсақ бөлшектер бетінде жүреді, кристалдар өседі.

Кей жағдайда ірі кристалдарды алу үшін гомогенді тұндыру әдісі қолданылады. Бұл әдетте анализденетін ерітіндіге арнайы реактив қосады. Ол реактив гидролизденіп тұндырғыш түзеді.

М: CaC2O4 кальций оксалаты

Ca2+, H2C2O4, (NH2)2CO (кармомид)

Карбомид – реактив. Ол гидролизденеді.
(NH2)2CO + H2O = 2 NH3 + CO2

H2C2O4 → 2H+ + C2O42-

2NH4+
Нәтижесінде C2O42- иондарының концентрациясы артып, CaC2O4 ірі кристалдық тұнбасы түзіледі. Қорыта келгенде ірі және таза кристалдарды алу үшін мынандай жағдайлар орындалуы керек.

 Тұндырылатын ион мен тұндырғыштың концентрацияларын кеміту (сұйылту);. (Сонда ірі кристалдар түзіледі, адсорбция кемиді)

 Тұндырғышты біртіндеп, баяу қосу; (ірі кристалдар)

 Үнемі араластыра отырып, тұндыру;(адсорбция азайтады)

 Тұндырылатын ионды да тұндырғыш ерітінділерді де қыздыру;

 Тұнба ерігіштігін арттыратын электорлиттер немесе қышқыл қосу;

 Тұнбаны ескіруге қалдыру керек, сонан соң тұндырады.
Аморфты тұнбалар.

Аморфты тұнбаларда кристалдар басқаша түзіледі. Аморфты тұнбалардың бетіне бөгде заттар жиі адсорбцияланады. Тұндырғышты біртіндеп қосса да, көптеген ұсақ-ұсақ коллоидты бөлшектер түзіледі. Бұл бөлшектер үлкен агрегаттарға бөлінеді. Олар коагуляцияланады. Осы агрегаттар өзінің салмағы әсерінен тұнбаға түседі.



Коагуляцияны жүргізу үшін ерітіндіні қыздырады және электролит коагулент қосады. Сонда коллоидты ерітінділер бір-бірінен аз тебіледі. Аморфты тұнбаларға қосарлана тұну тән. Адсорбция жүреді. Аморфты тұнбаны таза сумен шаюға болмайды. Себебі коагуляцияға (қарама-қарсы) кері процесс пептизация жүруі мүмкін. Яғни біріккен бөлшектер қайта бөлініп кетуі мүмкін. Сондықтан тұнбаны ұшқыш электролит ерітіндісімен шаяды. Аморфты тұнбаны ыстық ерітіндіде ұстайды да бірнеше ғана минут қана сақтайды.

Осы кезде ескіру болады. Әлсіз байланысқан су молекулалары үзіліп тұнба оңай түзіледі. Аморфты тұнбаларды ақ жолақты фильтр қағазымен сүзеді.

Металдардың гидроксидтері мен сульфидтері аморфты тұнбалар болып табылады.

М: Fe(OH)3, Al(OH)3
Аморфты тұнбалар алу жағдайлары

 Концентрациялы ерітіндіден концентрациялы тұндырғышпен тұндыру. (адсорбция кемиді, пептизация болады)

 Тұндырғышты тез, шапшаң құю;(адсорбция кемиді)

 Үнемі араластыра отырып тұндыру; (пептизация болу үшін)

 Тұнбаны ыстық ерітіндіден тұндыру;

 Электролит коагулянт қосу;(коагуляциялау үшін) Тұнба түзілген соң ыстық су құю;(адсорбция кемиді)

 Тұндыра салысымен сүзу керек. (5 мин.) (адсорбция кемиді)
Кристалдық және аморфты тұнбалардың тұну жағдайлары.
Әсер ететін жағдайлар Тұнбалар

Кристалдық Аморфты

1.


2.

3.
4.
5.

6. Ерітінділердің концентрациясы

Тұндыру жылдамдығы

t0
араластыру
Бөгде заттардың қатысы
Тұндыру уақыты Сұйытылған ерітіндіден сұйытылған тұндырғыш еріт.нен
Тұндырғышты тамшылатып, баяу қосады.

Ыстық ерітінділерден (70-800С)

Үзіксіз, қауырт
Ерігішті арттыратын заттар (күшті қ-р) қосу.
Тұнбаның ерітіндіде жетілуінде (ескіруінде). Тұнбаны ұзақ ұстау. Конц. ерітіндіден конц. тұндырғышпен.

Шапшаң, тез құяды.

Ыстық 70-800С ерітінділерден.

Үзіксіз емес
Электорлиттер, коагуляттар.
Тұндыра салысымен сүзу.
Сүзу.

Сүзу үшін гравиметрияда күлсіз сүзгі қолданады. Ол жанғаннан соң күл мүлде қолмайды десе де болады.

0,0001 г. Қалған күлдің массасы. ТҰнбаның шамасына байланысты күлсіз сүзгінің үш түрі шығарылады.

1) Тығыз (баритті) – ұсақ түйіршікті тұнбаны сүзуге арналған.

2) Орташа тығыздықты – ірі кристалды тұнбаларды сүзуге арналған.

3) Аса тығыз – аморфты ↓-ды сүзуге арналған.
Сүзгілер 100 данадан тұрады. Сыртында күлді массасы көрсетілген желімдеме эстетикасы бар және түсті қағаз желімделген. Ол қағаздар сүзгілердің тығыздығын көрсетеді. Ең тығыз сүзгі – көк.


Орташа тығыздықтағы сүзгі –ақ болады.

Тығыз сүзгі – қара болады.

Тұнбаны сүзу үшін тұнбаның түріне байланысты сүзгі мен воронканы таңдап алу керек.

Сүзгіні төртке бүктеп, құрғақ қалпында воронкаға ыңғайлап салады да сулайды, сонда сүзгі воронканың қабырғасы тығыз жабыса орналасады. Содан кейін тұнбаны сүзуге кіріседі. Сүзген кезде алдымен тұнбаны лайламай, тұнған сұйықтықты стаканнан сүзгіге шыны таяқшамен құяды. Сүзудің бұл әдісін декантация деп аталады. Сүзгіні әр жолы 2/3 бөлікке шейін толтыру керек, яғни сүзгідегі сұйықтықтың деңгейі сүзгіден 5-10мм төмен болу керек. Таяқшаны төменгі ұшы сүзгіге жанаспайтындай етіп тік бұрыш жасай ұстаған жөн.

Декантация кезінде тұнбаны шайынды сұйықтықтың аздаған үлесімен бірнеше қайтара жуып, әр жолы оның сүзгіден крист толық ↓ ағуына мүмкіндік беру қажет. 4-5 рет.

Ал аморфты ↓ 6-7 рет декантация көмегімен жуады немесе шаяды.
Тұнбаны жуу, кептіру және қатты қыздыру.
Тұнбаны дұрыс жуудың маңызы зор. Егер тұнбаның ерігіштігі едәуір төмен болса, онда дист. сумен жуу қажет. Пептидтеліп еритін (металдардың сульфиді, гидроксиді, бромиді, иодиді) коагуляцияланған коллоидтар мен аморфты тұнбалар бұған жатпайды. Мұндай жағдайда тұнбаны пептизация болдыртпайтын электролит (аммоний тұзы) ерітіндісімен жуады, адсорбцияланған қабатта электролит қабылдайтын кристалдар басқа ұшпайтын электролиттердің иондарының орнын басады, аммоний тұзының өзі қатты қыздырғанда ұшып кетеді.