В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Поэтому промыввть ею можно только до тех пор, попе еще имеется достаточный избыток й-оксихннолинв. 177 176 Глава 71', Примеры определения веществ гравиметринеским лытодом 6 42. Определение кальция в кардонате кальция Для количественного определения Са" его осаждают в виде оксалата кальция СаСяОе НгО (соль щавелевой кислоты НгСяОт). Осаждение ведут раствором (гнНа)еСяОа, реагирующим с СаС!..: Св'++ Сао,' + Нго — а Сасао< ° Наот Склонность СаСе04.НяО выпадать в виде мелкокристаллического осадка, способного проходить сквозь фильтр, является свойством, очень усложняющим работу.
Поэтому соблюдение основного условия образования достаточно крупнокристаллическнх осадков — ведение осаждения из слабо пересыщенного раствора — приобретает здесь весьма большое значение. Эта цель достигается при осаждении СаСяОа не из нейтрального, а из кислого раствора. Рассмотрим происходящие при этом процессы подробнее. Щавелевая кислота ионизирует по уравнениям: Н С,04 я=~ Н + НС,О, (первая ступень) НС,Оа я ††" Н + С 0~ (вторая ступень) Константы ионизацин ее равны соответственно: )н') ) нс,о;) К1 1Н,СО',! =66 1О ' !н') )с„о'„-1 К= =6,4 ° 10 е )нс,о-,1 Ионы СтОт~ появляются в результате второй ступени ионизацни, которая, как показывает величина соответствующей константы (Кя), идет сравнительно слабо.
Из этого следует, что при подкислении раствора большая часть СтОа:ионов, введенных в него с (!)На)еСгОь будет связываться в анионы НСя04 и далее — в свободную НяСя04. С О,' + Н+ к=- НСто, НСО +Н =" НСО Концентрация их будет вследствие этого уменьшаться, и притом тем сильнее, чем больше введено в раствор Н'. При достаточно сильном подкислении раствора концентрация СтОа понизится настолько, что произведение растворимости СаСяОь равное НРсас о — — (Св +) ~сао,"1 = 2 З ° 10 окажется не достигнутым, и осадок выпадать не будет. Если, однако, к такому сильнокислому раствору прибавлять по каплям !)НаОН, то концентрация Н+ будет постепенно понижаться, а концентрация Ст04 — возрастать.
. В конце концов произведение концентраций [Са ']~СтОа ~ превысит величину произведения растворимости и осадок начнет выпадать. Но так как аммиак прибавляют по каплям, концентрация С Оа в растворе повышается очень медленно и постепенно. Вследствие этого осаждение происходит все время из слабо пересыщенного относительно СаСт04 раствора, и кристаллы его могут в достаточной степени укрупниться. По мере понижения концентрации Н+ в растворе осаждение Сает будет становиться все более и более полным.
Вычисление (см. 6 22) показывает, что практически полным осаждение становится уже при рН ~ 3,3. Дальнейшее прибавление )н)НаОН бесцельно. Момент, когда рН раствора становится равным 4, можно уловить, ведя осаждение в присутствии индикатора метилового оранжевого, которыя приблизительно при этом значении рН меняет свою розовую окраску на желтую. Осадок СаСеОа довольно хорошо растворим в воде, промыва. иие чистой водой вызвало бы заметную потерю его. Поэтому в промывную жидкость необходимо вводить СтОа:ионы, понижа1ощие растворимость осадка.
Удаляя С! промыванием, предотвращают потерю при прокаливании осадка вследствие образования летучего СаС!я. В качестве весовой формы при рассматриваемом определении получается обычно окись кальция СаО, образующаяся из СаСт04 НяО при 900 — 1200'С; реакция протекает по уравнению СяС,О, ° Н,О н- Сео+ Сот7+ СО!'+ Нао(' Недостатком СаО как весовой формы является ее гигроскопичность и способность поглощать из воздуха СОь поэтому при взве1нивании необходимо соблюдение ряда предосторожностей.
Кроме того, процентное содержание Са в СаО (и, следовательно, фактор пересчета) велико, что также невыгодно. Вследствие этих недостатков СаО как весовой формы иногда предпочитают превращать СаСяОа НтО в СаСОя прокаливанием при температуре около 500'С нли в Са50, обработкой раствором Ня$04 с последующим удалением избытка кислоты осторожным выпариванием ее и прокалнваннем сухого остатка.
Ход определения. В стакан (емкостью 300 мл) с носиком помещают точную навеску карбоната кальция из такого расчета, чтобы содержание в ней кальция составляло около 0,1 г. Приливают в стакан 5 — 10 мл дистиллированной воды и, накрыв его часовым стеклом (для задержания капелек жидкости, уносимых выделяющимися при растворении газами), чуть-чуть приподнимая стекло, осторожно, по стенке стакана, вливают прн помощи пипетки каплями разбавленную (1: 1) соляную кислоту. После 178 Глава 1Р. Примеры определения веществ гравимгтричгскам методом б Ю.
Определение двуокиси углерода в карбонате кальция 179 прибавления каждой капли несколько времени плавным круговым движением перемешивают содержимое стакана. Когда весь осадок растворится, смывапгт струей воды из промывалки брызги жидкости со стекла в стакан. Раствор разбавляют водой приблизительно до 100 мл и прибавляют к нему еще 5 мл разбавленной (1:!) соляной кислоты, 35 мл 0,5 н. раствора (ИНг)гСгОл и 1 — 3 капли индикатора метилового оранжевого. Содержимое стакана нагревают до 70 — 80'С и прибавляют к нему медленно по каплям пз бюретки (1 — 2 капли в секунду) при постепенном перемешиванин бесе-нссй раствор г!НчОН.
Прибавление его продолжают до исчезновения розовой окраски раствора ', после чего осадку дасот полностью отстояться (лучше всего оставить осадок до следу1ощего дня). Отстоявшуюся прозрачную жидкость декантнру1от через плотный фильтр (синяя лента) диаметром 7 см, после чего 3 раза промывают осадок декантацией.
В качестве промывной жидкости употребляют 0,5 н. раствор (ХНл)гСгОс, раабавленный водой в 5 — 8 раз. После окончания декантации осадок количественно переносят на фильтр и промывают до практически полного удаления С1- (т. е. до тех пор, пока 5 мл стекающей с фильтра жидкости, подкисленные 2 н. раствором НХОз во избежание образования осадка АдгСгО», пе перестанут давать муть"* с раствором Ай!)Оз.
Промытый осадок подсушивасот в сушильном шкафу. Пока идет подсушивание, подготавливают тигель. Чтобы избежать поглощения прокаленным осадком СаО водяных паров и СОг из воздуха, необходимо либо взвешивать его очень быстро, заранее поместив на весы нужное количество разновесок (при повторных взвешиваниях), либо взвешивать тигель в герметически закрытом крышкой бюксе.
В последнем случае нужно, конечно, взвешивать в том же бюксе и пустой тигель при доведении его до постоянной массы*"'. Подсушенный осадок вместе с фильтром переносят в тигель и, поместив последний в треугольник на кольцо штатива, обугливают фильтр на маленьком пламени горелки. После этого некоторое время осторожно прокаливают тигель с осадком, очень медленно повышая температуру во избежание разбрасывания осадка вследствие слишком бурного выделения газов (СОг и СО) и паров воды. ' Раствор прн этом желтеет, но не фоне белого осадка погкелтенне вос- принимается обычно хек обесцвечивание окрещенного в розовый цвет раствора.
"* Слабая опзлесценцня раствора недопустнмз. '** Прн взвешнвеннн тигля в бюксе нужно избегать нагревания имеющегося в нем воздуха (ннвче изменится масса бюксз). Поэтому, помещен его нз весы, следует касаться бювсв лишь кончиками пальцев, н то не короткое время.
Лучше брать его тнгельнымн щипцами, не концы яоторых надеты нусочкн рези- новой трубки, В дальнейшем нагреванне нужно усилить. После выгорания угля переносят тигель с осадком в муфельную (или тигельную) печь и прокалнвают его там около 1 ц. Затем охлахсдают тигель с осадком в эксикаторе и взвешивают, как было указано выше.
Повторные прокаливания (около получаса) продолжают до получения постоянной массы, что достигается не сразу, так как оксалат кальция является одним из наиболее трудно разлагающихся осадков. Вычисление. Обычным способом [по массе и формуле осадка (СаО), а лучше — пользуясь фактором пересчета) находят содержанне кальция в навеске СаСОз и процентное содержание его в последнем.
Полученный результат сравнивают с теоретически вычисленным процентным содержанием кальция в соединении, отвечающем формуле СаСОз. 9 43. Определение двуокиси углерода в карбонате кальция Содержание СОз в карбонатах определяют методом отгонки, обрабатывая навеску вещества в специальном приборе разбавленной НС!. Например: СзСОз+ 9Н+ — » Сег++ Н,О+ СОгт При весовом определении о количестве выделенной СОг судят: а) по убыли в массе прибора, содержащего навеску исследуемого вещества (косвенный метод); б) по увеличению массы поглотителя, например патронной извести (смесь ИаОН с СаО), вследствие поглощения выделенной СОг (прямой метод).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
