Гравиметричен анализ е колекция от количествен анализ лабораторни техники, основани на измерване на аналитичните маса.
Един пример за техника на гравиметричен анализ може да се използва за определяне на количеството а йон в решение от разтваряне известно количество а съединение съдържащ йона в a разтворител за отделяне на йона от съединението му. След това йонът се утаява или изпарения изважда се от разтвора и се претегля. Тази форма на гравиметричен анализ се нарича гравиметрия за валежи.
Друга форма на гравиметричен анализ е летлива гравиметрия. При тази техника съединенията в смес се отделят чрез нагряване, за да се разгради химически пробата. Летливите съединения се изпаряват и губят (или се събират), което води до измеримо намаляване на масата на твърдата или течната проба.
Пример за гравиметричен анализ на валежите
За да бъде полезен гравиметричният анализ, трябва да бъдат изпълнени определени условия:
- Йонът на интереса трябва напълно утайка от разтвор.
- Утайката трябва да е чисто съединение.
- Трябва да има възможност за филтриране на утайката.
Разбира се, има грешка в такъв анализ! Може би не всички йони ще се утаяват. Те могат да бъдат примеси, събрани по време на филтрация. Някои проби могат да бъдат загубени по време на процеса на филтриране, или защото тя преминава през филтъра, или не се възстановява от филтрационната среда.
Например, среброто, оловото или живакът могат да бъдат използвани за определяне на хлор, тъй като тези метали за неразтворим хлорид. Натрият, от друга страна, образува хлорид, който се разтваря във вода, а не се утаява.
Стъпки на гравиметричния анализ
За този тип анализи са необходими внимателни измервания. Важно е да прогоните всяка вода, която може да бъде привлечена от съединение.
- Поставете непознато в бутилка с тежести, която е отворена. Изсушете бутилката и пробата във фурна, за да отстраните водата. Охладете пробата в ексикатор.
- Косвено тежи маса от неизвестното в стъкленица.
- Разтворете неизвестното, за да произведете разтвор.
- Добавете утаяващ агент към разтвора. Може да пожелаете разтвора да се нагрее, тъй като това увеличава размера на частиците на утайката, намалявайки загубата по време на филтриране. Загряването на разтвора се нарича храносмилане.
- Използвайте вакуумна филтрация за филтриране на разтвора.
- Изсушете и претеглете събраната утайка.
- Използвайте стехиометрията, базирана на балансираното химично уравнение, за да намерите масата на интересуващия йон. Определете масовите проценти на аналита, като разделите масата на аналита на масата на неизвестното.
Например, използвайки сребро за намиране на неизвестен хлорид, изчислението може да бъде:
Маса на сух неизвестен хлорид: 0.0984
Маса на утайката от AgCl: 0.2290
Тъй като един мол от AgCl съдържа един мол Cl- йони:
(0.2290 g AgCl) / (143.323 g / mol) = 1.598 х 10-3 мол AgCl
(1.598 х 10-3) x (35.453 g / mol Cl) = 0.0566 g Cl (0.566 g Cl) / (0.0984 g проба) x 100% = 57.57% Cl в неизвестна проба
Забележка оловото би било друга възможност за анализ. Ако обаче се използва олово, изчислението би трябвало да отчете факта, че един мол PbCl2 съдържа два бенки хлорид. Също така имайте предвид, че грешката би била по-голяма при използване на олово, тъй като оловото не е напълно неразтворимо. Малко количество хлорид би останало в разтвор, вместо да се утаи.