П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Осаждение кристаллических осадков ведут при следующих условиях. 1. Осадок осаждают из достаточно разбавленных ра» створов разбавленным раствором осадителя. 2. Раствор осадителя добавляют очень медленно, по каплям, особенно в начале осаждения. 10? 3. Раствор следует все время хорошо перемешиват стеклянной палочкой во избежание сильного местного пе. ресыщения при прибавлении раствора осадителя. 4. Осаждение следует нести из горячего раствора горя чим раствором осадителя. Поскольку растворимость многих осадков увсличиваетс с повышением температуры, то нагревание способствуе уменьшению насыщенности раствора.
Для увеличения ра створимости осадка в начале осаждения к раствору добав лают вещества, повышающие растворимость осадка. На пример, при осаждении сульфата бария добавляют НС1, которая повышает растворимость вследствие образования ионов НВОСУ . Повышение растворимости создает благоприятные условия для образования сравнительно крупных кристаллов. Однако осажденне в таких условиях станови ся неполным. Поэтому в конце осаждения растворимост осадка тем или иным способом понижают, например р створимость осадка ВаЬО4 добавлением избытка осадител При этом отложение осадка происходит за счет ранее о разовавшихся кристаллов; осадок, полученный таким сп собом, хорошо отфильтровывается. Полное выделение вещества из пересыщенного раствора в осадок происходит не сразу, а в течение некоторого времени, Поэтому после полного прибавления осадителя выпавшему осадку дают стоять несколько часов (обычно до следую.
щего дня). При стоянии достигается не только полнота осаждения осадка (из пересыщенного раствор становится насыщенным), но при этом происходит еще и созревание или старение осадка, которое сопровождается укрупнением частиц, Вполне очевидно, что мелкие кристаллы более растворимы, чем крупные, при прочих равных условиях.
Например, растворимость мелких кристаллов ВаЬО4 (диаметром до 0,04 мкм) превышает растворимость крупных кристаллов в 1000 раз, вследствие чего мелкие кристаллы растворяются, а крупные растут за их счет. В результате созревания получаются не только хорошо отделяющие фильтрованием, но и более чистые осадки. Осахсдонно аморфных осадков Благоприятные условия осаждения аморфных осадк во многих отношениях противоположны условиям осажд ния кристаллических.
Поскольку аморфные осадки возникают в результа коагуляции первоначально образовавшегося коллондно 108 раствора, то необходимо создавать условия, способствующие этой коагуляцин. Коагуляция коллоидного раствора может быть вызвана добавлением какого-либо электролита, Так как у возникших в растворе коллоидных частичек имеются одноименные электрические заряды, то они отталкиваются один от другого под действием электростатических сил. Эти заряды возникают в результате адсорбции коллоидными частицами ионов из раствора.
Нейтрализация этих зарядов вызывается адсорбцией противоположно заряженных ионов. Присутствие ионов электролита способствует этой нейтрализации, поскольку они, адсорбируясь на поверхности частиц, заряжают их и дают им возможность сцепляться друг с другом. Повышение температуры также способствует коагуляции коллоидных растворов. Условия осаждения аморфных осадков следующие. 1. Осажденне ведут из горячих растворов. 2, Перед осаждением добавляют к раствору какой-либо электролит-коагулятор.
Коагуляторами чаще всего служат соли аммония. 3. Осаждение ведут из концентрированных растворов концентрированным раствором осадителя. Осаждение можно вести быстро, По окончании осаждения к раствору с осадком добавляют большой объем горячей воды (-100 мл) и хорошо перемешивают. Это способствует переходу адсорбированных поверхностью осадка ионов в раствор.
Аморфные осадки фильтруются н промываются сразу после осаждения без выстаивания, так как за длительное нремя осадок настолько уплотняется, что промывание его становится затруднительным. Кроме того, при осаждении щелочами в результате длительного выстаивания из стеклянной посуды происходит выщелачивание веществ, загрязняющих осадок (%Ох). 5 35. Методика реакций отделения. Фильтрование н промывание осадков Фильтрование осадков проводят через бумажные «безвольные» фильтры, которые в зависимости от марки имеют следующие характеристики. К р а с н а я л е н т а — быстрофильтрующий, рыхлый, диаметр пор — 10 мкм; предназначается для фильтрования аморфных осадков, например гидроксидов металлов Ре (ОН) м А1(ОН) м сульфидов металлов.
Бел а я л ен т а — среднефильтрующий, средней плот- 109 ности, диаметр пор -3,5 мкм; предназначается для фильтрования осадка 5!Ор, а также крупнокристаллических осадков (СаС20, Н20). С и н я я л е н т а — медленнофильтрующий, высшей плотности, диаметр пор — 1 — 2,5 мкм, предназначается для фильтрования мелкокристаллических осадков (Ва504, ХН(Мдр04 6Н20). Размер фильтра подбирают по количеству осадка; количество жидкости значения не имеет. Для осадка массой Рнс. Ю. Складывание беааольваго Фильтра (1, 2, л, 4Ь вкладывание беваольного фильтра в воронку; 4 — правильна (евнсненр фильтр» К б— неправильно Рнс.
(4. Фильтрование верее буыаьтвыа Фильтр 1 10 -0,5 г берут фильтр диаметром 7 — 9 см, воронку диамет-, ром 6 см. Фильтр перегибают по диаметру пополам, полученный полукруг еще раз пополам, но так, чтобы две половины боковых линий вверху не совпадали на 3 — 5 мм (рис. 10). Отделяют один слой бумаги и вставляют фильтр в чистую воронку.
Фильтр подгоняют к воронке, изменяя ' угол сгиба так, чтобы конус фильтра не касался стенок. воронки («висячий фильтр»). Не следует подгонять фильтр всей поверхностью к стенке воронки, так как в этом случае его фильтрующая способность будет сильно понижена. Правильно подогнанный фильтр должен плотно прилегать к воронке вверху, но не должен касаться стекла в нижней части воронки.
Края фильтра должны быть ниже края воронки на 5 — !О мм. Фильтр в воронке наполняют дистиллированной водой и чистым пальцем прижимают его верхнюю часть к стенке воронки. Если фильтр подогнан правильно, то трубка воронки заполняется жидкостью и фильтрование значительно ускоряется. Если же трубка не заполняется жидкостью, конец трубки воронки закрывают пальцем левой руки, фильтр наполняют водой до краев, приподнимают пальцем осторожно фильтр по стенке с тем, чтобы весь воздух вышел из трубки, затем снова плотно прижимают фильтр к стеклу и открывают конец трубки, закрытый пальцем. После этого обычно трубка остается заполненной жидкостью.
Воронку с фильтром вставляют в кольцо штатива, обернутое бумагои, и подставляют под нее чистый стакан так, чтобы скошенный конец трубки воронки касался внутренней стенки стакана во избежание разбрызгивания жидкости. Можно вести фильтрование, вставив воронку в горло конической колбы. Чтобы фильтрование шло быстрее, жидкость сначала декантируют, т. е, осторожно, не взмучивая осадка, сливают по палочке на фильтр, Поры фильтра при этом не забиваются, и жидкость легко фильтруется. Стакан подносят к воронке, палочку вынимают из стакана н помещают над воронкой так, чтобы ни одна капля жидкости не была потеряна.
Палочку держат по возможности вертикально, опуская нижний конец внутрь бумажного фильтра, но не касаясь его. Прикасаются носиком стакана к палочке н наклоняют стакан, чтобы жидкость стекала по палочке на фильтр без разбрызгивания. По мере наполнения фильтра палочку поднимают, чтобы она не касалась жидкости. Фильтр не доливают до края на 3 — 5 мм. Когда фильтр наполнится жидкостью, стакан выпрямляют, ведя носик стакана вверх по палочке. Это предотвращает стекание последней капли жидкости по внешней стенке стакана, Для этой же цели перед фильтрованием носик стакана снаружи слегка протирают пальцем, чтобы он меньше смачивался водой. Стакан приводят в вертикальное положение, переносят в него стеклянную палочку, наблюдая за тем, чтобы не потерять ни одной капли жидкости.
Палочка должна находиться либо над фильтром, либо в стакане (рис. 1!). Фильтр нужно чаще заполнять жидкостью, так как при 1'1 1 полном фильтре фильтрование идет быстрее. Кроме того, при слишком низком уровне столбик фильтрата в трубке исчезает и скорость фильтрования замедляется. После переведения жидкости на фильтр убеждаются, что фильтрат не содержит мути. Наличие мути лучше всего обнаружить, если круговым движением взболтать содержимое стакана и посмотреть на дно стакана сверху на фоне черного листа бумаги (или стола). При этом на дне (в центре) собирается некоторое количество осадка, который хорошо виден. Если фильтрат мутный, то его следует пропустить через тот же фильтр.
Затем приступают к промыванию осадка дека нтацией. Для ф этого из промывалки по стенке прибавляют в стакан 20— 30 мл промывной жидкости, хорошо взмучивают осадок стеклянной палочкой, дают основной массе осадка осесть и сливают мутную жидкость по палочке на фильтр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
