GRAVIMETRIE prof Viktor Kanick Analytick chemie I 1

  • Slides: 69
Download presentation
GRAVIMETRIE prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 1

GRAVIMETRIE prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 1

Gravimetrie n n n základní metoda, klasická určovaná složka se převádí z daného množství

Gravimetrie n n n základní metoda, klasická určovaná složka se převádí z daného množství vzorku v definované chemické individuum, jehož navážka je mírou obsahu složky analytické váhy (rovnoram. dvoj. páka + kyvadlo) q q citlivost správnost prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 2

Gravimetrie q 1) správnost – stejná délka vahadel (Gaussova metoda dvojího vážení) vztlaková síla

Gravimetrie q 1) správnost – stejná délka vahadel (Gaussova metoda dvojího vážení) vztlaková síla (redukce vážení na vzduchoprázdno) mx – skutečná hmotnost z – hmotnost závaží sx, sz – hustoty mx a z σ – hustota vzduchu σ = 0, 0012 g. cm-3, sz = 8, 4 g. cm-3 (mosaz) → pro z = 1 n 0, 5 g látky ≈ vztlak 0, 08 mg prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 3

Gravimetrie n další vlivy: q q q vzdušná vlhkost: adsorpce H 2 O, časový

Gravimetrie n další vlivy: q q q vzdušná vlhkost: adsorpce H 2 O, časový faktor otisk prstů: pinzeta, kleště hygroskopické látky: zabroušené váženky elektrický náboj: práškovité nevodivé látky suché sklo závaží (relativní kalibrace – standardy) postup při vážení: aretace, otevírání vah… nepřetížit !!! prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 4

Gravimetrie q 2) citlivost l - délka vahadla G – tíha vahadla d -

Gravimetrie q 2) citlivost l - délka vahadla G – tíha vahadla d - vzdálenost Analytické váhy: netlumené – poloautomatické Výrobci: SARTORIUS, METTLER, PRECISA elektronické váhy digitální prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 5

Srážení n n klasická separační gravimetrická metoda preparace čistých sloučenin q q q nerozpustnost

Srážení n n klasická separační gravimetrická metoda preparace čistých sloučenin q q q nerozpustnost sraženiny x ztráta (< 0, 1 mg) rozpustnost sraženiny ≈ koncentrace nasyc. roztok nad sraženinou málo rozpust. soli ≈ silné elektrolyty ≈ dokonalá disociace ← jednosytná aktivita tuhé fáze zahrnuta do konstanty = součin rozpustnosti (termodynamická hodnota) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 6

Výpočet rozpustnosti čistých látek uni-univalentní elektrolyt q platí v dest. vodě za nepřítomnosti dalších

Výpočet rozpustnosti čistých látek uni-univalentní elektrolyt q platí v dest. vodě za nepřítomnosti dalších iontů obecně prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 7

Výpočet rozpustnosti čistých látek n příklad: Kolik gramů Ag. Cl obsahuje 1 l nasyc.

Výpočet rozpustnosti čistých látek n příklad: Kolik gramů Ag. Cl obsahuje 1 l nasyc. roztoku Ag. Cl, M (Ag. Cl) = 143, 32 g. mol-1 n příklad: Jaká je rozpustnost Ag 2 Cr. O 4 v H 2 O? prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 8

Výpočet rozpustnosti čistých látek n faktory ovlivňující rozpustnost q q q q vliv vlastních

Výpočet rozpustnosti čistých látek n faktory ovlivňující rozpustnost q q q q vliv vlastních iontů vliv p. H vliv tvorby komplexů vliv teploty vliv rozpouštědla vliv velikosti částic vliv iontové síly } tzv. vedlejší reakce prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 9

Faktory ovlivňující rozpustnost n 1) vliv vlastních iontů – přebytek srážedla q M+ B

Faktory ovlivňující rozpustnost n 1) vliv vlastních iontů – přebytek srážedla q M+ B - a) nadbytek srážedla: b) nadbytek srážedla: q n obecně příklad: při srážení Ag+ nadbytkem → i promývání sraženin ne vodou, ale zřeď. roztokem srážedla x velký nadbytek → tvorba komplexů → rozpouštění prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 10

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Vypočtěte koncentraci SO 42 - nutnou k dokonalému vysrážení

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Vypočtěte koncentraci SO 42 - nutnou k dokonalému vysrážení Ba. SO 4 (Ba. SO 4) = 233, 43 g. mol-1; Ks = 1, 08. 10 -10) n (M Podmínka: m (Ba. SO 4) v roztoku < 10 -4 g; V = 300 cm 3 prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 11

Faktory ovlivňující rozpustnost n 2) vliv p. H a tvorby komplexů q q vedlejší

Faktory ovlivňující rozpustnost n 2) vliv p. H a tvorby komplexů q q vedlejší rovnováhy → rozpustné komplexy (hydroxokomplexy kationů, protonizace aniontů) kyseliny a zásady zvyšují rozpustnost sraženiny prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 12

Faktory ovlivňující rozpustnost q q podmíněný součin rozpustnosti c (M) c (B) α –

Faktory ovlivňující rozpustnost q q podmíněný součin rozpustnosti c (M) c (B) α – koeficient vedlejších reakcí prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 13

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: dvojsytná kyselina: prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 14

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: dvojsytná kyselina: prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 14

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Jaká je rozpustnost Ca. F 2 v 0, 01

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Jaká je rozpustnost Ca. F 2 v 0, 01 M – HCl? prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 15

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Vypočtěte rozpustnost Ag. I v 0, 01 M NH

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Vypočtěte rozpustnost Ag. I v 0, 01 M NH 3 Rozpustnost se zvýší 40 x. prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 16

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Vypočítejte molární rozpustnost Ba. CO 3 při = 6

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Vypočítejte molární rozpustnost Ba. CO 3 při = 6 a I = 0, 1 (p. Ks = 8, 09; p. K 1 = 6, 15; p. K 2 = 9, 99) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I p. H 17

Faktory ovlivňující rozpustnost q rozpouštění Ba. CO 3 v H 2 O, p. H

Faktory ovlivňující rozpustnost q rozpouštění Ba. CO 3 v H 2 O, p. H se ovlivní, postup iterační 1) zanedbání hydrolýzy → 2) zjistíme hodnotu p. H při hydrolýze CO 32 a) hydrolytická konstanta b) zanedbáme pro výpočet p. H, protože prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 18

Faktory ovlivňující rozpustnost c) p. H slabé kyseliny: 3) zjistíme hodnotu podm. souč. rozp.

Faktory ovlivňující rozpustnost c) p. H slabé kyseliny: 3) zjistíme hodnotu podm. souč. rozp. Ks´ a c (Ba. CO 3) 4) opakujeme výpočet p. H podle 2 c) s c (CO 32 -) = 1, 48. 10 -4 dostaneme p. H = 9, 90, Ks´ = 10 -7, 74, c (Ba. CO 3) = 1, 35. 10 -4 M další aproximace dává c (Ba. CO 3) = 1, 32. 10 -4 M prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 19

Faktory ovlivňující rozpustnost q q q závislost rozpustnosti sulfidů na p. H – podstata

Faktory ovlivňující rozpustnost q q q závislost rozpustnosti sulfidů na p. H – podstata klasického „sirovodíkového“ dělení kationtů sulfid MS: podmínka okrajová: p. H ≤ 6 – zjednodušení → x (S) zahrnuje jen 1 člen: K 1, K 2 – disoc. konst. H 2 S a HS-, hydrolýza M se zanedbává prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 20

Faktory ovlivňující rozpustnost prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 21

Faktory ovlivňující rozpustnost prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 21

Faktory ovlivňující rozpustnost q vliv tvorby komplexů s vlastními ionty na rozpustnost M –

Faktory ovlivňující rozpustnost q vliv tvorby komplexů s vlastními ionty na rozpustnost M – kation; B – anion, ligand; MB – málo rozpustná slouč. rozpustné komplexy (MB)r – rozpustný, nedisociovaný podíl slouč. MB βMB – konstanta stability vztah pro výpočet rozpustnosti MB za přítomnosti nadbytku srážedla prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 22

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Ag. Cl, rozp. komplexy [Ag. Cl 2]-, [Ag. Cl

Faktory ovlivňující rozpustnost n příklad: Ag. Cl, rozp. komplexy [Ag. Cl 2]-, [Ag. Cl 3]2 -, [Ag. Cl 4]3 K s, β 1 β 2 β 3 β 4 prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 23

Faktory ovlivňující rozpustnost q závislost rozpustnosti hydroxidů na p. H prof Viktor Kanický, Analytická

Faktory ovlivňující rozpustnost q závislost rozpustnosti hydroxidů na p. H prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 24

Faktory ovlivňující rozpustnost Hydroxidy trojmocných kovů jsou méně rozpustné než hydroxidy dvojmocných. Při p.

Faktory ovlivňující rozpustnost Hydroxidy trojmocných kovů jsou méně rozpustné než hydroxidy dvojmocných. Při p. H 4, 5 až 6: Fe(OH)3 ↓, Al(OH)3 ↓ kvantitativně oddělí se od Zn 2+, Mn 2+, Co 3+, Ni 2+, Ca 2+ a Mg 2+ prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 25

Faktory ovlivňující rozpustnost n 3) vliv iontové síly (vliv cizích iontů) q indiferentní elektrolyt

Faktory ovlivňující rozpustnost n 3) vliv iontové síly (vliv cizích iontů) q indiferentní elektrolyt 1) 2) 3) q rozpustnost látek se zvětšuje se stoupající koncentrací „cizích“ iontů v roztoku prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 26

Faktory ovlivňující rozpustnost n 4) vliv velikosti částic sraženiny vliv povrchu krystalů q q

Faktory ovlivňující rozpustnost n 4) vliv velikosti částic sraženiny vliv povrchu krystalů q q q pro r > 10 -3 mm platí rozpustnost roste – hrany krystalů – menší přitažlivé síly malé krystaly se rozpouštějí – větší rostou zrání sraženiny koloidní disperze – náboj adsorbovaných iontů snižuje rozpustnost OSTWALD - FREUNDLICH prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 27

Faktory ovlivňující rozpustnost n 5) vliv rozpouštědla q q q organická rozpouštědla snižují rozpustnost

Faktory ovlivňující rozpustnost n 5) vliv rozpouštědla q q q organická rozpouštědla snižují rozpustnost anorganických látek příklad: Ca. SO 4 v 50% Et. OH kvantitativně Li. Cl rozpustný v amylalkoholu, KCl a Na. Cl nikoliv vliv roste s nábojem iontů prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 28

Vlastnosti sraženin n závisejí na: - chemickém složení - prostředí - způsobu srážení n

Vlastnosti sraženin n závisejí na: - chemickém složení - prostředí - způsobu srážení n druhy sraženin: - koloidní (síra) - želatinová (Fe(OH)3) - hrudkovitá (Ag. Cl) - krystalická: q q q n jemně (Ba. SO 4) hrubě (Pb. Cl 2) krystalická s. vhodnější: lépe se filtruje, čistší než amorfní požadavky na sraženinu: filtrovatelnost, snadné sušení a žíhání na definovaný stav prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 29

Vlastnosti sraženin n mechanismus: 1) vznik přesyceného roztoku (metastabilní n stav) 2) tvorba krystalizačních

Vlastnosti sraženin n mechanismus: 1) vznik přesyceného roztoku (metastabilní n stav) 2) tvorba krystalizačních center (jádra, prim. část. ) 3) narůstání částic (stárnutí) velké částice rostou na úkor malých a) rychlost vylučování sraženiny (Weimarn) c´ - okamžitá koncentrace přesyceného roztoku c - rozpustnost prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 30

Vlastnosti sraženin b) střední velikost částic závisí na původní koncentraci roztoku (Weimarn) n n

Vlastnosti sraženin b) střední velikost částic závisí na původní koncentraci roztoku (Weimarn) n n rozpustnější látky – větší částice t – čas – doba zrání c) střední velikost částic roste s dobou, po kterou byla ponechána sraženina v matečném roztoku prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 31

Vlastnosti sraženin n stárnutí (zrání) sedlin: n n nedokonalé → dokonalejší krystaly metastabilní modifikace

Vlastnosti sraženin n stárnutí (zrání) sedlin: n n nedokonalé → dokonalejší krystaly metastabilní modifikace → stabilní (aragonit → kalcit) změna počtu molekul krystalické vody dehydratace sraženin (hydrat. oxidy Fe, Ti, Sn, Al, Zr, Th) polymerace (Co. S, Ni. S) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 32

Koloidní vlastnosti sraženin q koloidní disperze (10 -5 – 10 -7 cm): Brownův pohyb

Koloidní vlastnosti sraženin q koloidní disperze (10 -5 – 10 -7 cm): Brownův pohyb Tyndallův efekt q RTG → krystalický charakter n n q q velký specifický povrch (S/V) schopnost adsorpce existence koloidní disperze: odpudivé elastické síly elektrická dvojvrstva → micely příklad: změna náboje micely v tzv. izoelektrickém bodě x bod ekvivalence prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 33

Koloidní vlastnosti sraženin n koagulace q q q souhlasné náboje micel x shlukování nadbytkem

Koloidní vlastnosti sraženin n koagulace q q q souhlasné náboje micel x shlukování nadbytkem elektrolytu se rozruší dvojvrstva → micely koagulují koagul. účinek roste s nábojem (Ag. Cl >> NH 4 Cl, 1000 x) x přednost amonných solí – lze odkouřit stabilita disperze – poutání molekul vody → n n n lyofobní koloidy – nestálé (As 2 S 3, S, Au, Ag. X) lyofilní koloidy – stálé (škrob, želatina, proteiny, Al 2 O 3. x. H 2 O, Si. O 2. x. H 2 O) peptizace – opak koagulace q při filtraci a promývání vodou – odstranění elektrolytu nežádoucí jev! – promýváme proto elektrolytem prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 34

Znečištění sraženin q q n spolusrážení (koprecipitace) dodatečné srážení (indukované) spolusrážení adsorpce okluze inkluze

Znečištění sraženin q q n spolusrážení (koprecipitace) dodatečné srážení (indukované) spolusrážení adsorpce okluze inkluze směsné krystaly a) adsorpce: závisí na n - koncentraci adsorbovaných látek - vlastnostech sraženiny Paneth-Fajans: nejvíce se adsorbují ionty vlastní a tvořící málo rozpustné látky prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 35

Spolusrážení (koprecipitace) q q q příklad: Ba. SO 4 v nadbytku Ba 2+: Br-

Spolusrážení (koprecipitace) q q q příklad: Ba. SO 4 v nadbytku Ba 2+: Br- < Cl. O 3 - < NO 3 Ba. SO 4 v nadbytku SO 42 -: Na+ < K+ < Ca 2+ < Pb 2+ snadněji ionty s větším nábojem, polariz. i. org. barviv Freundlichova adsorpční izoterma (T=konst. ); k, n – konst. ; x – množ. /1 g sraž. q q relativně největší znečišťování je při nejmenších konc. nečistot (poslední zbytky nečistot se odstraňují nejobtížněji) znečištění sraženiny je úměrné povrchu → koagulované koloidní disperze x hrubě kryst. sraženiny prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 36

Spolusrážení (koprecipitace) b) okluze: mechanické strhávání cizích součástí roztoku při srážení a narůstání krystalů

Spolusrážení (koprecipitace) b) okluze: mechanické strhávání cizích součástí roztoku při srážení a narůstání krystalů sraž. kolem nečistoty ≈ koncentrace roztoku a ≈ rychlosti srážení c) inkluze: mechanické uzavření matečného roztoku při růstu krystalů prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 37

Spolusrážení (koprecipitace) d) směsné krystaly: izomorfní zastupování iontů při ∆riontu < 10 -15 %

Spolusrážení (koprecipitace) d) směsné krystaly: izomorfní zastupování iontů při ∆riontu < 10 -15 % a stejné kryst. soustavě tzv. tuhé roztoky přednost ionty se stejnými velikostmi nábojů D – rozděl. koef. ; c 1, c 2 – koncentrace izomorfních složek; t – sraženina; r-roztok nelze čistit opak. sraž. týmž činidlem!!! D málo závisí na T(K), v srážení, na koncentraci prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 38

Spolusrážení (koprecipitace) q typy znečištění prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 39

Spolusrážení (koprecipitace) q typy znečištění prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 39

Dodatečné srážení n 1) 2) n postprecipitace – indukované původně čistá sraženina: po čase

Dodatečné srážení n 1) 2) n postprecipitace – indukované původně čistá sraženina: po čase z přesyc. roztoku Mg. Ox sráží Mg. Ox je proto nutné dodržovat konc. poměry a Ca. Ox brzy odfiltrovat, dtto sulfidy klathráty unvitř benzen prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 40

Amorfní sraženiny n amorfní sraženiny – koagulací koloidů → gely q q n velký

Amorfní sraženiny n amorfní sraženiny – koagulací koloidů → gely q q n velký specifický povrch → velká sorpce koagulace přebytkem elektrolytu – již tento znečišťuje filtrace – ihned promývat elektrolytem (peptizace!!!) snížení koprecipitace – vhodným postupem prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 41

Zásady srážení 1) srážení z horkých roztoků – lepší tvorba dokonalé kryst. mřížky bez

Zásady srážení 1) srážení z horkých roztoků – lepší tvorba dokonalé kryst. mřížky bez cizích iontů; před filtrací ochladit v případě rozpustnějších sraženin (např. Mg. NH 4 PO 4) 2) srážení z dostatečně zředěných roztoků; opakovaná srážení (2 x) (hydroxidy); snížení koprecipitace kationtů na sraž. A+B- srážením aniontem B- a naopak 3) srážecí činidlo se přidává zvolna za míchání x lokální zvýšení koncentrace; tvorba hrubých sedlin s malým povrchem 4) nechat stát před filtrací – menší okluze x dodatečné srážení! 5) důkladné promytí (horká voda, elektrolyt), koloidy!! příliš r rozp. látky - alkoholem prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 42

Postup srážení 1) roztok látky určené k analýze upravíme dle návodu (p. H, teplota)

Postup srážení 1) roztok látky určené k analýze upravíme dle návodu (p. H, teplota) a srážíme čirým roztokem srážedla 2) srážení v kádinkách 250 -400 ml, vzorek upraven na cca 100 -200 ml 3) srážedlo přidáváme pomalu z byrety nebo pipety + míchání skleněnou tyčinkou bez gumové stěrky 4) po usazení sraženiny zkouška na úplnost srážení prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 43

Postup srážení n srážení z homogenního prostředí: q q q srážecí činidlo vzniká pozvolna

Postup srážení n srážení z homogenního prostředí: q q q srážecí činidlo vzniká pozvolna a plynule chemickou reakcí rozklad, hydrolýza příklad: srážení sulfidů thioacetamidem (za horka hyd. ) sraž. sulfidů lépe koagulují a méně adsorbují prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 44

Postup srážení q příklad: srážení hydroxidů (M 3+, M 4+) odděl od M 2+

Postup srážení q příklad: srážení hydroxidů (M 3+, M 4+) odděl od M 2+ vázání H+ prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 45

Filtrace n rychlost filtrace P – filtrační plocha r – poloměr pórů p 1

Filtrace n rychlost filtrace P – filtrační plocha r – poloměr pórů p 1 -p 2 rozdíl hydrostatických tlaků na obou stranách l – efektivní délka kapilár η – dynamická viskosita V – objem kapiláry t - čas q urychlení filtrace: n n zvětšení P (skládaný filtr, frita) p 1 -p 2 (odsávání, delší stopka) zmenšení η (zahřátí) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 46

Filtrace n kromě mechanických vlivů: n n n q q hydratační efekt adhezní efekt

Filtrace n kromě mechanických vlivů: n n n q q hydratační efekt adhezní efekt adsorpční efekt elektrokinetický efekt povaha filtrované látky hydratace – bobtnání lyofilní filtrační hmoty → zpomalené filtrace (zachytí i menší částice) adhese – kapalina v kapilárách proudí pomaleji při stěnách prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 47

Filtrace q q adsorpce – částice sraženiny na stěnách kapilár ulpívají elektrokinetický efekt –

Filtrace q q adsorpce – částice sraženiny na stěnách kapilár ulpívají elektrokinetický efekt – potenciálový rozdíl mezi stěnou kapiláry a kapalinou → n n q záporný náboj filtr. papíru zadržuje kationty a kladně nabité částice sraženiny po promytí HCl papír zadržuje záporné částice povaha filtrované látky – tvoří další filtrační vrstvu – jiná kapilarita n gely – ucpávání filtru, proto větší pórovitost a filtrace s odsáváním (p 1 -p 2) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 48

Filtrace n papírové filtry kvantitativní (bezpopel. ) čistá celulosa, 0, 01 mg popela n

Filtrace n papírové filtry kvantitativní (bezpopel. ) čistá celulosa, 0, 01 mg popela n barevné odlišení n n červená páska (amorfní Fe 2 O 3) žlutá páska (koloidní, sulfidy) modrá páska ( jemná kryst. sraženina, Ba. SO 4) také černá páska prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 49

Filtrace n > 10% kys. nebo louhů rozrušuje filtry papírové a nelze filtrovat látky,

Filtrace n > 10% kys. nebo louhů rozrušuje filtry papírové a nelze filtrovat látky, které se redukují při spalování n filtrační kelímky q q q krystalické sraženiny skleněné – jen sušení (do 200°C) porcelánové – žíhání (do 1200°C) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 50

Promývání sraženiny n odstranění zbytku matečných louhů – účinná je dekantace – promývání v

Promývání sraženiny n odstranění zbytku matečných louhů – účinná je dekantace – promývání v kádince po srážení n menší objemy vícekrát V 1 – objem filtrátu zadržovaného sraženinou V 2 – promývací objem cn – konc. cizích iontů po n promytí prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 51

Promývání sraženiny n sraženina – ionex – vytěsnit cizí ionty adsorpcí elektrolytu promývacího roztoku

Promývání sraženiny n sraženina – ionex – vytěsnit cizí ionty adsorpcí elektrolytu promývacího roztoku n krystalické sraženiny – promývání roztokem soli o společném iontu se sraženinou n koloidní sraženiny – roztok elektrolytu zabraňující peptizaci n amonné soli – snadné odstranění žíháním n vodou nakonec, alkohol u rozpustnějších sraženin prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 52

Sušení n a) na vzduchu q q zbavení přebytečné vlhkosti až do rovnovážného stavu

Sušení n a) na vzduchu q q zbavení přebytečné vlhkosti až do rovnovážného stavu s tenzí vodních par ve vzduchu při dané teplotě Freundlichova adsorpční izoterma y = a. xb – monomolekulární vrstva vody a) nehygroskopické látky b) hygroskopické látky (více vrstev H 2 O) ad b) nelze sušit na vzduchu → snížení tenze par a zvýšení teploty; vakuové sušení q tenze par povrchově vázané vody nižší, proto 105 -110°C prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 53

Sušení n b) v exikátoru – vysoušedla n n chemicky (P 2 O 5)

Sušení n b) v exikátoru – vysoušedla n n chemicky (P 2 O 5) adsorpcí (silik. ) P 2 O 5 mg/l H 2 O ve vzduchu 2. 10 -5 Mg(Cl. O 4)2 Ba. O KOH silikagel 5. 10 -4 (anhydron) – pro element. analýzu 7. 10 -4 2. 10 -3 3. 10 -2 – zachycení až 40 % své hmotnosti vodních par modifikace Co. Cl 2 – bezvodý modrý → vlhký růžový, regenerace 180 -200°C prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 54

Sušení q molekulová síta – silikáty Al, Ca, K, Na q adsorpce plynů n

Sušení q molekulová síta – silikáty Al, Ca, K, Na q adsorpce plynů n n kyselých (CO 2, SO 2) ≈ Ca. O, KOH, Na. OH zásaditých (NH 3) ≈ P 2 O 5, H 2 SO 4 q páry alkoholu ≈ Ca. Cl 2 q benzin, chloroform, éter ≈ parafin prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 55

Sušení n c) při zvýšené teplotě q q q sušárny do 180°C, ± 5°C

Sušení n c) při zvýšené teplotě q q q sušárny do 180°C, ± 5°C regulace, 105 -110°C, také ztráta krystalové vody: prchání: NH 3, CO 2, SO 2, amonné soli při 150°C, těkavé chloridy filtrační papír vydrží 150°C sušení do tzv. konstantní váhy – pokud je vysušená sraženina přímo formou k vážení – opakujeme sušení a vážení až se hmotnost nemění (0, 2 mg) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 56

Žíhání n n převedení sraženiny do definovaného stavu porcelánový kelímek + triangl s keramickými

Žíhání n n převedení sraženiny do definovaného stavu porcelánový kelímek + triangl s keramickými válečky (Pt - kelímek) teploty: Bunsen. kahan -porcel. 700 -800°C - Pt 850 -1000°C Tecluho + 100°C x Buns. Mecker + 200°C x Buns. prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 57

Zásady a postup žíhání 1) 2) vysušení a vyžíhání prázdného kelímku do konstantní hmotnosti

Zásady a postup žíhání 1) 2) vysušení a vyžíhání prázdného kelímku do konstantní hmotnosti (pozvolna, nesvítivý plamen), kleště sbalený filtr do kelímku: a) b) 3) vysušit při 70°C v sušárně nebo nad kahanem spálit (uhelnatí, přístup vzduchu, nesmí hořet!!!) žíhat (500 -1000°C) – kahan, muflová pec; po ochlazení na 100 -200°C → do exikátoru; do konstantní hmotnosti (± 0, 2 mg) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 58

Termogravimetrie (TGA) a diferenční termická analýza (DTA) TGA křivka a – Ca. C 2

Termogravimetrie (TGA) a diferenční termická analýza (DTA) TGA křivka a – Ca. C 2 O 4. H 2 O b - Ca. C 2 O 4 c – Ca. CO 3 d - Ca. O P – pec O – vahadlo V – vzorek prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 59

Termogravimetrie (TGA) a diferenční termická analýza (DTA) v – vzorek s – standard endotermní

Termogravimetrie (TGA) a diferenční termická analýza (DTA) v – vzorek s – standard endotermní reakce – pokles t exotermní reakce – vzrůst t 180° - ztráta vody (endotermní) 520° - rozklad oxalátu (endoterm) 790° - rhomb. – hexagon. Ba. CO 3 450°- oxidace CO z oxalátu (exoterm) 565°- oxidace CO z oxal. prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 60

Typy vážkových stanovení a) bez použití srážecího činidla – žíhání solí, soli těžkých kovů

Typy vážkových stanovení a) bez použití srážecího činidla – žíhání solí, soli těžkých kovů s aniontem těkavé kyseliny (NO 3 -, CO 32 -, SO 42 -) → Cu. O, Zn. O, Fe 2 O 3, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, Bi 2 O 3, Sb 2 O 3, Sn. O 2, Ti. O 2, Zr. O 2) b) přidáním srážecího činidla – srážedla: H 2 S, HCl, H 2 SO 4, NH 4 OH, Na 2 HPO 4, Ag. NO 3, Ba. Cl 2 organická srážedla: 8 -hydroxychinolin, anthranilová kyselina, šťavelová kyselina prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 61

Typy vážkových stanovení c) srážením z homogenního prostředí pro vylučování hydroxidů: pro vylučování oxalátů,

Typy vážkových stanovení c) srážením z homogenního prostředí pro vylučování hydroxidů: pro vylučování oxalátů, fosfátů a sulfátů hydrolýza esterů: pro vylučování sulfidů thioacetamid prof Viktor Kanický, Analytická chemie I acetamid 62

Přehled vážkových stanovení některých iontů ion srážedlo forma srážená/vážená teplota suš. /žíh. Ag+ HCl

Přehled vážkových stanovení některých iontů ion srážedlo forma srážená/vážená teplota suš. /žíh. Ag+ HCl Ag. Cl 130 Al 3+ NH 4 OH 8 -chinol Al(OH)3 / Al 2 O 3 Al(C 9 H 6 ON)3 1000 130 Ba 2+ H 2 SO 4 (NH 4)2 Cr. O 4 Ba. SO 4 Ba. Cr. O 4 700 550 Bi 3+ (NH 4)2 HPO 4 8 -chinol Bi. PO 4 Bi(C 9 H 6 ON)3. H 2 O / Bi(C 9 H 6 ON)3 800 130 Ca 2+ (NH 4)2 C 2 O 4 Ca C 2 O 4. H 2 O 105 Cu 2+ benzoinoxim Cu(C 14 H 11 O 2 N) 110 Fe 3+ NH 4 OH 8 -chinol Fe(OH)3 Fe(C 9 H 6 ON)3 1000 120 Hg 2+ H 2 S Hg. S 110 prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 63

Přehled vážkových stanovení některých iontů ion srážedlo forma srážená/vážená teplota suš. /žíh. Mg 2+

Přehled vážkových stanovení některých iontů ion srážedlo forma srážená/vážená teplota suš. /žíh. Mg 2+ (NH 4)2 HPO 4 NH 4 Mg. PO 4. 6 H 2 O/Mg 2 P 2 O 7 1100 Ni 2+ 2, 3 -butandioxim Ni(C 4 H 7 O 2 N 2)2 120 Pb 2+ K 2 Cr 2 O 7 kys. anthranilová Pb. Cr. O 4 Pb(C 7 H 6 O 2 N)2 140 110 Zn 2+ (NH 4)2 HPO 4 8 -chinol NH 4 Zn. PO 4 / Zn 2 P 2 O 7 Zn(C 9 H 6 ON)2. 2 H 2 O/Zn(C 9 H 6 ON)2 900 130 As. O 43 - Mg. Cl 2, NH 4 Cl NH 4 Mg. As. O 4. 6 H 2 O/Mg 2 As 2 O 7 900 Br-, Cl-, I- Ag. NO 3 Ag. Cl, Ag. Br, Ag. I 130 prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 64

Přehled vážkových stanovení některých iontů ion srážedlo forma srážená/vážená teplota suš. /žíh. Cr. O

Přehled vážkových stanovení některých iontů ion srážedlo forma srážená/vážená teplota suš. /žíh. Cr. O 42 - Ba. Cl 2 Ba. Cr. O 4 500 PO 43 - Mg. Cl 2, NH 4 Cl NH 4 Mg. PO 4. 6 H 2 O/Mg 2 P 2 O 7 1100 SO 42 - Ba. Cl 2 Ba. SO 4 700 prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 65

Výpočet vážkové analýzy n gravimetrický faktor – čím je < 1, tím je analytická

Výpočet vážkové analýzy n gravimetrický faktor – čím je < 1, tím je analytická chyba menší q př. a (g) vzorku → b (g) Ag. Cl, obsah chloridů je prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 66

Výpočet vážkové analýzy n nepřímé stanovení K+ a Na+ vedle sebe (chloridy) prof Viktor

Výpočet vážkové analýzy n nepřímé stanovení K+ a Na+ vedle sebe (chloridy) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 67

Odpařování a odkuřování roztoků n 1) odpařování roztoků q zmenšení objemu roztoku před srážením

Odpařování a odkuřování roztoků n 1) odpařování roztoků q zmenšení objemu roztoku před srážením n n n q q q v kádinkách, miskách (porcelán, Pt, PTFE) na vzdušné, vodní, pískové lázni, infralampou teplota pod b. v. rozpouštědla – bez prskání (ztráty) alkalické roztoky – v porcelánových miskách použitých, vyleptaných – převládá na povrchu alkalická složka kyselé roztoky – v křemenných miskách nebo v použitých skleněných - převládá na povrchu kyselá složka úplné odpaření – stanovení odparku (např. ve vodách) prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 68

Odpařování a odkuřování roztoků n 2) odkuřování roztoků q q těkavé kyseliny na vodní

Odpařování a odkuřování roztoků n 2) odkuřování roztoků q q těkavé kyseliny na vodní lázni H 2 SO 4, HCl. O 4, amonné soli, MF + Si. O 2 – vyšší teplota, písková lázeň, infralampa, přežíhnutí prof Viktor Kanický, Analytická chemie I 69