В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Фильтрование через пористые пластинки проводится при по. ннженном давлении. Фильтрующнй тигель 1 (рис. 21) вставляют при помощи резинового кольца в горло колбы для отсасывания 2, боковой отросток которой соединяют с водоструйным или другим взкуум-насосом 3 через предохранительную склянку 4. Вследствие создающегося в колбе взкуув(а атмосферное давление проталкивает жидкость через поры стеклянного фильтра, а осадок задерживается на пластинке. 145 ЗЗ.
Прошывание осадков 144 Глава 1!д Техника общих операция и химическом анализе Вместо стеклянных фильтрующих тиглей иногда пользуются тиглями Гума, в которых фильтром является слой волокнистого асбеста, помешаемый на сетчатое дно тигля. Для фильтрования применяют также фарфоровые тигля с пористым дном, которыми пользуются так же, как и стеклянными фильтрующими тиглями.
В отличие от стеклянных тиглей фарфоровые тигля выдерживают нагревание до очень высокой температуры, но они более гигроскопнчны. 8 33. Промывание осадков Цель промывания заключается в удалении адсорбированных на поверхности осадка примесей, а также маточного раствора, пропитывающего осадок. Адсорбированные примеси находятся в равновесии с соответствующими ионами в растворе. Поэтому, когда при промывании заменяют этот раствор чистой водой или какой- либо иной промывной жидкостью, в которой концентрация указанных ионов равна нулю, процесс десорбции их должен получать перевес над процессом адсорбции. В результате осадок при промывании постепенно очищается от адсорбированных примесей и в конце концов получается достаточно чистым *.
Состав промывных жидкостей. При промывании имеет суще. ственное значение вопрос о том, чем промывать данный осадок. Решение этого вопроса зависит от свойств осадка и от его дальнейшей обработки. Например, если осадок после промывания будут прокаливать, его можно промывать летучими электролитами, если его будут высушивать при сравнительно низких температурах (80 — !20'С), промывать его нужно такими жидкостями, которые при высушивании полностью удаляются.
При выборе промывной жидкости необходимо различать следующие четыре случая. Промывание раствором осадителя. Только иногда растворимость получаемых при осаждении соединений так мала, что с ней можно не считаться. Чаще всего, если не приняты специальные меры, потеря от растворимости осадка при промывании оказывается больше допустимой погрешности взвешивания.
Поэтому в промывную жидкость необходимо вводить осаждающий геля. ион, например промывать осадок разбавленным раствором осад- иеля. Поскольку произведение концентраций (точнее, активностей) ионов должно оставаться постоянным, при повышении концентрации осаждающего иона в растворе растворимость осадка понизится до величины, с которой можно не считаться. Конечно, прибавляемый осадитель (или какой-либо другой электролит, содершы шшшз м! ш б~ 0З ш ш« * Няпом япомппм, иго лромыаанаем можно отделить только примеси адсорбиро.
ваииыв осадком. У Пример 1. Вычислить потерю от растворимости прп промывании О,! г осадка СззСз04 200 лы воды. Р е ш ел не. Вычислям прежде всего растворимость з молях из ! л СзСзОз (ПР = 2,3 1О-'). Обозначая ее через х, получим: ]Сз ] х, ]С,О," ] х н ы] [С О~-1 = х' = 2,3 !0 Отсюда: х = )Г2,3 ° 10 = ]Г23 ° 10 = 4,8 ° 10 М Следоозтсльяо, з 200 мл поды растворятся ' СзСзОа 4,8 ° 1О ° 128 ° 0,2 = 0,0012 з О,1 — 1ООЪ 0,0012 — р 0,00!2 ° 100 1 2о 0,1 Пример 2, Какова будет указанная я примере ! потеря, если осзлок СзСзО, аромыязть ие водой, я 0,01 М раствором (ХН,)зСзОП Решен не.
Обозначив по-прежяему растворимость СзСзО, я молях нз ! л через х, можно написать: (Сз ]=х н ]С,О', 1=0,01-(-х Поскольку величина х мала по сравнению с 0,01, сю можно пренебречь, тогда: [Са ] (С,О,'"1 х ° 0,01 2,3 ° РО х 2,3 ° 1О нлп Отсюда потеря от растворимости равна ": я) я граммах 2,3 1О ° ! 28. 0,2 0,0000038 г б) я процеятзх О Ооооооз 100 о 0058 з(~ 0,1 ш Число 128 — молекуляримй яес СаС,О, (округлепно), ш" Поскольку прн рзссмятрипземом вычислении не пряяямялясь зо вяимл.
ппе коэффициенты яятяяиостн ионов, опо является приближенным. Более точное вычисление можно сделать так, как зто было показано в й 20. летучим, цтобы остаток его мог быть полностью удален из осадка при прокаливании. Иногда для понижения потери от растворимости прибегают к промыванию насыщенным раствором того соединения, которое находится в осадке (метод А. М. Васильева). Например, осадок РЬЯНО, нередко промывают насышенным раствором этого вешества и т. д.
Нб Глава Пд углнина общих операций е химическом анализе Сопоставление полученных выше результатов показывает, что, в то время как при промывании водой ошибка от растворимости СаСзОа почти в 7 раз превышает допустимую погрешность взвешивания, при промывании раствором соли с одноименным ионом она исчезающе мала.
Промывание раствором электрол и та. При промывании многих осадков чистой водой происходит так называемая пептиэация осадка, т. е. переход его в коллоидное состояние; образовавшийся коллоидный раствор проходит через фильтр, н часть осадка теряется. Это явление объясняется тем, что при промывании чистой водой нз осадка постепенно вымывается электролиткоагулянт, а также все другие электролиты. Поэтому скоагулированные при осаждении коллоидные частицы вещества снова получают заряд и начинают отталкиваться друг от друга. В результате крупные агрегаты распадаются на мельчайшие коллоидные частицы, которые свободно проходят сквозь поры фильтра. Для того чтобы помешать этому нежелательному явлению, приходится промывать осадок не чистой водой, а разбавленным раствором какого-либо электролита.
Тогда удаляемые из осадка адсорбированные ионы заменяются ионами, содержащимися в промывной жидкости, т. е. происходит так называемая обменная адсорбция. Таким образом, пептизацня осадка предотвращается. Понятно, что применяемый электролит должен быть веществом летучим и полностью удаляться из осадка при прокаливании. Практически для этой цели пользуются илн летучими кислотами (если онн не растворяют осадка), или аммоннйными солями. Конечно, заботиться о том, чтобы электролит-коагулянт содержал общий ион с осадком, не приходится, так как назначение его здесь совершенно иное, чем в случае, рассмотренном выше.
Промывание веществами, подавляющими гидролиз осадка. Иногда осадки при промывании их чистой водой подвергаются гидролизу, вследствие чего может повыситься 'растворимость осадка или весовая форма окажется уже не индивидуальным веществом со строго определенной химической формулой. Чтобы воспрепятствовать этому, промывание ведут раствором вещества, подавляющего гидролиз осадка. Например, осадок МЕХНаРОь одним из продуктов гидролиза которого является' )ч)НаОН МЯ)ЧНаРОа + НаО ч=" МйНРОа + ХНаОН промывают разбавленным раствором аммиака. Присутствие аммиака в промывной жидкости смещает равновесие гидролиза влево, т, е, уменьшает степень гидролнза.
Промывание водой. В тех случаях, когда не приходится опасаться ни потерь от растворимости, ни образования коллондных растворов, ни гидролиза, осадки промывают просто дистиллированной водой. й 83. Г!ромыганиг осадков 147 Промывную жидкость выгодно употреблять горячей, так как благодаря уменьшению коэффициента вязкости с повышением температуры горячие жидкости фильтруются быстрее холодных. Например, вода при 1%'С фильтруется приблизительно вдвое быстрее, чем при 2б»С, и вчетверо быстрее, чем при б'С.
Кроме того, с повышением температуры уменьшается н адсорбция. Нужно, однако, счнтатьси с тем обстоятельством, что с иовышением температуры возрастает потеря от растворимости осадка. Вследствие этого осадки, растворимость которых возрастает с повышением температуры, необходимо промывать не горячей, а холодной промывной жидкостью. Техника промывания. Самую операцию промывания проводят обычно сначала декантацией и только под конец промывают осадок на фильтре.
При про- ! мыванин декантацней в стакан с осадком наливают из промывалки (рис. 22) некоторое количество промывной жидкости, хорошо перемешивают и, дав частицам осадка осесть как можно полнее, сливают жидкость по палочке на фильтр и :7 й только после этого вносят в стакан новую порцию промывной жидкости. Нетрудно понять, что отмывание осадка от примеси прн этом сильно ускоряется. Например, количество отмывземой примеси Рис. Ю. Промывзлнз, равно 0,1 г, ирнчем ири каждой дехзнтаини увотРеблают 20 мл жидкости, из котоРых 90та (т, е, 18 мл) сливают из фильтР. в 10та (т. е. 2 мл) оставляют в стзнеие„тогде: удаляется, е Остается, а При первой деквнтзцин .
.. 0,09 0,0! » второй» ... 0,009 0,001 » третьей» ... 0,0009 0,0001 Таким образом, количество примеси убивает в геометрической ирогрессии со знаменателем О,1, Если бы мы остзвлялн каждый рзз в стакане ие 2, а 10 мхе, то знаменатель прогрессии рввиялся бы 0,5 и вромызение сильно ззтянулось бы Выгодность промывания декантацней очевидна: в этом случае осадок очень хорошо перемешивается с промывной жидкостью и в то же время частицы его почти не забивают пор фильтра. * Из приведенных выше данных следует, что уже 3 — 4-ярвтиого иромывзиия должно быть достаточно для удаления примесей из осадка.
Одивяо в действительности приходится промывать больше, тех кзя иримеси удержнвзютсв в осадке ядсорбционными силами. 149 !48 Глава Ш, Техника общих операций в хамическол| аналпэе й З4. Высушавание а лрокалаванав осадков Промывание декантацией не всегда полезно. Например, объемистые студенистые осадки, которые медленно оседают на дно стакана, промывать декантяцией не рекомендуется, так как это очень увеличивает время промывания. Декантацию повторяют несколько раз, после чего осадок «количественно» (т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
