В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 1 (1108732), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Усреднение пробы и взятие навески. Нередко задачей химического анализа на производстве является установление срелнего состава поступающего сырья, например какой-то руды, вспомогательных материалов, оплива и т. д Проба, поступающая в лабораторию на анализ, должна быть п р ел с т а в и тел ьн ой, т. е. действительно отражать средний состав анализируемых материалов. Результаты анализа, в сущности, характеризуют лишь состав вещества, непосредственно взятого для анализа, т.
е. тех нескольких граммов или долей грамма, которые составляют исходную навеску. Представительность пробы позволяет распространить этот результат на всю партию. Сравнительно несложно отобрать представительную пробу газообразных или жидких веществ, поскольку эти вещества обычно гомогенны. Значительно труднее выполнить эту операцию в случае твердых проб, особенно если анализируемый материал представляет собой крупные куски нли куски разного размера.
Для правильного отбора представительной пробы от больших партий анализируемого материала такого типа разработаны специальные метолики, позволяющие до минимума свести возможные ошибки этой операции. Эти методики, как правило, включаются в соответствующие аналитические ГОСТЫ или специальные инструкции по отбору проб. Одним из распространенных приемов получения пред- 17 ставительной пробы таких ма р равномерный отбо материалов ма р является систематический от ор вещества из разных зон п анализируемого материала.
Поступившая в аналитическую лабо ато ию п е ная проба имеет сравнит, б на специальных мельница авнительио большую масс . Ее у. е измельчают пробу методом к в а цах или иным п тем у ем и отбирают срелнк>ю ских пробоотборников. П о квартования или с помо ь щью автоматиче- в виде квадрата и делят ов. Ри квартовании п об а р у р складывают Две противоположные част б , елят диагоналями на четы е т е няют, еще раз измельчаю сти от расывают, а лве лругие соеди- делят на четыре ча .
ьчают и снова прово ят р д квартование, т. е. р ложные о брасывают. части и Лве противопо им о разом средняя п оба нескольких десятков грам 1 п р о а массой от риала измельчается, р ммов до кг в зависимост . ости ог вида мате- без остатка и п . просеивается че е. и помещается в банку с п ите той п рез соответствующее сито взятием навески для ан ритертой пробкой. Перед ан ру рц ю пробы обычно анализа иекото ю по ию астирают в агатовой ст пке. б б стружки на станке. С зцов от ирают высве ли р. ванием или снятием Отб ке, уществуют и другие способы.
ору средней пробы след ет е я мание, так как ез у уделять самое серьезное вни- если они характериз как результаты анализа те яют с р т свою значимость, изуют состав случайного об аз а. ментальном «Практическ анализу» В. Ф. Гиллебранда, Г. Э.
Лендаля ч ском руковолстве по нео га ется что отб б является да б ор про ы вещества, подлеж анализа. Нап име, же олее важной опе а и д, жащего анализу, иногда р цией, чем выполнение самого апример, неправильная или неполная ин компонентах исходного сь , . я в б об о сырья, возникшая в в холе те ы, может вызвать н нежелательные осложнения Из технологического проце сса. з полготовленной срелней п обы бе пр "' беру точку навеску лл аналитических весах. П я Лля анализа рассчитыва римериую навеску содержания определя вают заранее, исхо я емого компонента в п д из ориентировочног о личественных измерен . П в пробе и характера ко- ческих определений на иий.
Ри проведении, н веску для анализа бе апример, гравиметриб сса оказан нии массы заметно во ного осалка была 0,05..., , 5...0,3 г. При уменьше- шивания, а увеличен озрастает относительн ществ, может приве ие массы осадка, не ая погрешность взвести к увеличению давая никаких преиму В разработанных ан . налитических п длительности анализа.
б б та о ычно указывается. П и или душно-сухих негигроско ри взвешивании воз- б копичных проб обычно об ых предосторожностей. Н об о холятся без осо- при взвешивании гигр й. е холимые ме ы Р пРедосторожности тических прописях. роскопических п об р б указываются в аналиРазложение (вскрытие) пробы, аство Р ы Растворение При проведении опрелеляемые компоненты проб 18 ы стремятся перевести в раствор и не допустить их потерь за счет уноса при нагревании или выполнении других операций, связанных с растворением. Для растворения навески твердого вещества чаще всего применяют обработку пробы минеральными кислотами при нагревании на песчаной или водяной бане.
Нерелко используют смесь кислот, например царскую водку (смесь концентрированных соляной и азотной кислот), или смесь кислоты и окислителя (пероксила водорода, брома), или (реже) смесь кислоты и восстановителя. Подбор растворителя упрощается, если основные компоненты пробы известны из предварительных данных. Многие сульфидные руды сначала обрабатывают соляной кислотой при нагревании, затем добавляют азотную и новую порцию соляной кислоты. Разложение часто заканчивают обработкой пробы серной кислотой при нагревании.
Так поступают при определении в рудах свинца, меди и других металлов. Если же предстоит опрелеление серы, то пробу обрабатывают дымящей азотной кислотой, иногда с добавкой брома, чтобы окислить сульфид до сульфата и не допустить потери серы в виле сероводорода. При опрелелении сурьмы, мышьяка, германия и некоторых других элементов избегают обработки исходной пробы соляной кислотой и вообще стремятся не нагревать солянокислые растворы. Если при анализе этих элементов все же без нагревания обойтись нельзя, его производят с обратным холодильником, чтобы не допустить потерь за счет улетучивания хлоридов.
Реже используют при растворении восстановительные свойства кислот. Характерным в этом отношении является применение соляной кислоты для растворения пиролюзита МпОх и лругих окисленных руд. В этом случае навеску пиролюзита обрабатывают соляной кислотой до прекращения выделения свободного хлора. Неорганический анализ нередко осложняется имеющимися в пробе органическими веществами главным образом природного происхождения. Органические вещества могут образовывать комплексы с определяемыми элементами, препятствующие осаждению или уменьшающие эффективность других аналитических приемов.
Таким образом, проведение анализа обычно требует полного разрушения органической части пробы. Разрушение проводят «сухим» или «мокрым» методами. «С у х и е» методы включают прокаливание пробы на пламени горелки, в муфельной печи, в трубчатой печи, в токе кислорода или сожжение в «бомбе». При сжигании по «м о к р о м у» методу пробу длительное время обрабатывают концентрированной азотной кислотой или смесью азотной и серной кислот нередко с добавкой окислителя (хлората, перманганата и Лр.). При разложении некоторых материалов, например силикатов, различных горных пород, огнеупоров и т. д., для полного растворения пробы обработки растворителем бывает недостаточно. В этих случаях лля вскрытия пробы применяют с п л а в л е н и е с различными плавнями.
В качестве обычных плавней используют соединения щелочных металлов — их карбонаты, бораты, пероксиды и др. (щелочные плавни) или гидросульфаты, пиросульфаты и т. д. (кислотные плавни). При сплавлении обычно происходит разложение анализируемого вещества, часто сопровождающееся окислением компонентов пробы кислородом воздуха. Для усиления окисляюшего действия плава в него иногда вводят нитраты, хлораты или другие окислители. Масса после сплавления легко растворяется в воде или в разбавленных минеральных кислотах.
Выбор плавня зависит от состава анализируемой пробы. Силикаты, фосфаты и другие окисленные минералы обычно сплавляют с карбонатом натрия или со смесью карбонатов натрия и калия. Танталаты, ниобаты и многие оксиды сплавляют с пиросульфатом и т. д. Применяют и другие плавни. Иногда эффективным оказывается сплавление с оксидом или карбонатом свинца, основным нитратом висмута, борной кислотой н т.
д. Нередко приходится применять комбинированные способы вскрытия пробы; сначала проводят кислотную обработку взятой пробы при нагревании, а затем нерастворившийся остаток сплавляют с подходящим плавнем. Разделение. Метод разделения выбирают в зависимости от свойств определяемого соединения и мешающих элементов, а также от того, какой метод анализа предполагается использовать: гравиметрический, титриметрический или какой-либо другой.
В практике используют химические, физические и физико- химические способы разделения. К х и м и ч ес к и м относятся главным образом методы осаждения, основанные на различной растворимости веществ, к ф и з и ч ее к и м — отгонка, сублимация, плавление и т. д., к ф и з и к о - х и м и ч ес к и м — эксгракция, ионный обмен, хроматография и некоторые другие, Более подробно методы разделения будут рассмотрены в дальнейшем. Количественное измерение. При количественном измерении определяют интенсивность аналитического сиг. н а л а, т, е. численное значение свойства, связанное с содержанием анализируемого компонента.
В гравиметрическом анализе интенсивностью аналитического сигнала является масса высушенного или прокаленного осадка, в титриметрическом — объем раствора, израсходованный на реакцию, в фотометрическом— интенсивность окраски раствора (оптическая плотность) и т.д. По результатам количественного измерения с помощью у р а вн ен и я с в я з и рассчитывают содержание определяемого элемента в пробе. Уравнение связи выражает зависимость между интенсивностью аналитического сигнала (измеряемой величиной) и содержанием анализируемого компонента: Р =((г), где Р— интенсивность аналитического сигнала; с — концентрация. В функциональной зависимости ог р д ~ е еляется главным обид .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
