Giáo trình hóa phân tích - Chương 2 Phân tích khối lượng pot

16 946 7
Giáo trình hóa phân tích - Chương 2 Phân tích khối lượng pot

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chương II PHÂN TÍCH KH I LƯ NG CÁC KHÁI NI M CƠ B N TRONG PHÂN TÍCH KH I LƯ NG ðây phương pháp có l ch s lâu ñ i nh t phương pháp phân tích đ nh lư ng Phương pháp d a kh i lư ng cân xác c a s n ph m s ch, có cơng th c hố h c xác đ nh ch a ngun t , ion, ho c thành ph n … c n phân tích đư c tách sau chuy n hoá chúng b ng ph n ng thích h p, đ t tính lư ng ch t c n phân tích có m u Ví d : phân tích ion Fe3+ dung d ch, làm k t t a dư i d ng Fe(OH)3 b ng dung d ch NH4OH L c l y k t t a r a s ch Nung k t t a nhi t ñ 1000oC đ n kh i lư ng khơng đ i, nh m chuy n k t t a thành Fe2O3 ð ngu i m u nung ñ n nhi t ñ phòng, r i cân kh i lư ng c a b ng cân phân tích T kh i lư ng cân tính kh i lư ng ion Fe3+ D a cách ti n hành khác nhau, có th chia phương pháp phân tích kh i lư ng thành nhóm phương pháp sau: + Phương pháp tách + Phương pháp chưng c t ho c ñ t cháy + Phương pháp nhi t phân + Phương pháp k t t a 1.1 Phương pháp tách Trong phương pháp này, thành ph n c n xác ñ nh ñư c tách tr ng thái t do, r a s ch, làm khô cân b ng cân phân tích Ví d : đ xác ñ nh Au h p kim Au – Cu, hoà tan m t lư ng h p kim nư c cư ng thu (HNO3 ñ c + HCl ñ c) Dung d ch thu ñư c cho tác d ng v i hidropeoxit, ion Au3+ s b kh ñ n tr ng thái Au t tách kh i dung d ch, ion Cu2+ không ph n ng: 2Au3+ + 3H2O2 = = 2Au ↓ + 6H+ + 3O2 Sau r a s ch, làm khơ, lư ng Au đư c cân b ng cân phân tích t lư ng cân suy hàm lư ng Au có h p kim Phương pháp tách thư ng ñư c dùng ngành s n xu t công nghi p, phân tích đ i tư ng nơng nghi p ñư c dùng 1.2 Phương pháp chưng c t ho c ñ t cháy Trong phương pháp này, thành ph n c n xác ñ nh ñư c tách th khí b ng nh ng ph n ng hố h c thích h p (ph n ng phân hu , ph n ng đ t cháy…), sau ch t khí đư c c t ñư c h p ph vào bình h p ph T s tăng kh i lư ng c a bình h p ph suy hàm lư ng ch t c n phân tích Ví d 1: Xác đ nh CO2 đá vơi D a vào ph n ng phân hu CaCO3 b ng axit: CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2 ↑ Khí CO2 đư c d n vào bình h p ph ch a h n h p NaOH + Ca(OH)2 ñây, x y ph n ng: 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………26 Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3 ↓ đó, kh i lư ng bình h p ph tăng lên t s tăng kh i lư ng suy lư ng CO2 CaCO3 m u Ví d 2: Xác đ nh hàm lư ng C H ch t h u D a vào ph n ng cháy c a ch t h u oxi v i s có m t c a ch t xúc tác AgMnO4 ho c h n h p oxit coban (II) (III)… nhi t ñ 5500C ñ chuy n C thành CO2 H thành H2O D n khí CO2 H2O l n lư t qua bình h p ph ch a ch t h p ph H2O P2O5 , Mg(ClO4)2 khan… r i qua bình h p ph ch a ch t h p ph CO2 KOH, ho c h n h p NaOH v i Ca(OH)2 phân tán s i amiăng (azbest) t s tăng kh i lư ng bình h p ph suy hàm lư ng C H m u Phương pháp ñ t cháy thư ng ñư c dùng phân tích ch t h u Trong phân tích h p ch t h u cơ, ngồi phân tích C H, đơi cịn ph i phân tích N Nitơ h p ch t h u b ñ t cháy cho s n ph m nitơ phân t oxit c a nó, oxit đư c kh thành nitơ phân t b ng b t ñ ng nhi t đ 5500C ðo th tích khí nitơ t tính tốn hàm lư ng ch a nitơ m u Ngày nay, ñã s n xu t máy phân tích t đ ng C, H, N h p ch t h u Th i gian phân tích cho m t m u m t kho ng 15 phút Ch t h u ñư c ñ t b ng oxi s ch b u khí quy n heli v i s có m t c a ch t xúc tác 1.3 Phương pháp nhi t phân Trong phương pháp này, hàm lư ng ch t c n xác ñ nh ñư c suy t s gi m kh i lư ng cân c a m u phân tích sau s y ho c nung m u Phương pháp nhi t phân thư ng ñư c dùng ñ xác ñ nh ñ m, thành ph n nư c k t tinh hay h p ch t d b phân hu nung nhi t đ cao Ví d 1: Xác ñ nh nư c k t tinh c a mu i bari clorua Cân trư c m t m u mu i, r i mang s y nhi t ñ 1050C đ n kh i lư ng khơng đ i, ñ ngu i cân ph n s n ph m thu ñư c: to BaCl2.xH2O = BaCl2 + xH2O ↑ Trư c nung Sau nung D a vào s chênh l ch v lư ng cân trư c sau nung suy hàm lư ng nư c k t tinh m u Ví d 2: Xác ñ nh hàm lư ng NaHCO3 h n h p v i Na2CO3 b ng cách nung m u Khi nung, NaHCO3 b phân hu : to 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O ↑ + CO2↑ Như v y, b ng s chênh l ch kh i lư ng cân trư c sau nung s tính ñư c lư ng NaHCO3 m u 1.4 Phương pháp k t t a (Phương pháp phân tích kh i lư ng k t t a) Trong phương pháp này, thành ph n c n xác ñ nh ñư c k t t a dư i d ng h p ch t khó tan K t t a đư c l c, r a s ch, s y ho c nung đ chuy n sang d ng có cơng th c hố h c xác đ nh đem cân D a vào lư ng cân tính hàm lư ng thành ph n c n xác ñ nh Ví d : xác đ nh ion Al3+ m u K t t a ion Al3+ dư i d ng Al(OH)3 b ng NH4OH: Al3+ + 3NH4OH = Al(OH)3 ↓ + 3NH4+ Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………27 Sau l c, r a s ch, k t t a ñư c nung nhi t ñ 1000oC ñ chuy n sang d ng Al2O3: 1000oC Al2O3 + 3H2O ↑ 2Al(OH)3 = có thành ph n hố h c xác ñ nh cân T lư ng cân Al2O3 tính hàm lư ng ion Al3+ m u Trong phương pháp k trên, phương pháp k t t a thư ng ñư c dùng nhi u ñ ñ nh lư ng ch t nh t h p ch t vơ cơ, q trình chuy n thành ph n c n xác đ nh vào m t h p ch t khó tan d dàng nhi u so v i trình tách dư i d ng t do, thêm n a, ph n ng t o k t t a có th s d ng phân tích có nhi u nhi u so v i lo i ph n ng khác Ngoài ra, phương pháp k t t a m t nh ng phương pháp tách ch t c n phân tích hay ch t gây nhi u r t hi u qu Phương pháp k t t a thư ng đư c s d ng phân tích nơng nghi p, v y, dư i ñây s t p trung trình bày v phương pháp PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KH I LƯ NG K T T A Ti n trình c a phương pháp k t t a bao g m l n lư t cơng đo n sau: Cân m u → Dung d ch → K t t a → L c, r a → S y ho c nung → Cân → Tính tốn T t c cơng đo n đ u có nh hư ng tr c ti p đ n đ xác c a k t qu phân tích Song, cơng đo n làm k t t a có nh hư ng l n nh t đ n k t qu ñ n t c ñ phân tích, đ xác c a phép phân tích ph thu c r t nhi u vào vi c ch n ch t k t t a, vào lư ng k t t a, vào ñi u ki n th c hi n k t t a… S d ng phương pháp k t t a phù h p s tránh ñư c ho c làm gi m nh hư ng x u như: s tan c a k t t a, s b n k t t a…, giúp cho trình l c r a d dàng vi c chuy n d ng k t t a sang d ng cân ñư c thu n l i 2.1 Yêu c u c a d ng k t t a D ng k t t a h p ch t tan thu đư c cho thu c th thích h p tác d ng v i thành ph n c n xác đ nh dung d ch Ví d : đ đ nh lư ng ion SO42-, có th dùng thu c th Ba(NO3)2,và ph n ng x y sau: Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓ S n ph m k t t a BaSO4 thu ñư c, ñư c g i d ng k t t a Trong hoá h c, m t nguyên t ho c ion… có th đư c chuy n vào nhi u d ng k t t a khác Ví d : ion SO42- đư c chuy n vào d ng k t t a BaSO4, PbSO4, ho c SrSO4…; ion Fe3+ có th chuy n sang d ng k t t a Fe(OH)3, FePO4, Fe(cuferon)3, FeS… Nhưng, ch có d ng k t t a đáp ng yêu c u dư i ñây m i ñư c dùng phân tích k t t a: a D ng k t t a ph i tan Khi ph n ng t o k t t a MaXb t ion Mm+ Xn- hồn thành, k t t a ion t o n m tr ng thái cân b ng theo II- a: aMm+ + bXn(II- a) MaXb ↓ Do có tr ng thái cân b ng mà dung d ch v n t n t i m t lư ng ch t c n theo dõi d ng hoà tan gây m t k t t a, hi n tư ng ñư c g i s khơng hồn tồn c a ph n ng Lư ng k t t a b m t ch t c n phân tích khơng vào k t t a đư c tính theo bi u th c II- 1: w = M.C.V (II- 1) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………28 Trong đó: w - kh i lư ng k t t a b m t (g), M - kh i lư ng c a m t mol phân t ch t k t t a (phân t gam) (g/mol), C – n ng ñ mol/lít c a ion c n phân tích cịn l i dung d ch (mol/l), V - th tích dung d ch ng ng làm k t t a (l) ðây ngu n gây sai s phân tích N ng đ c a ion c n phân tích (ví d ion Mm+) cịn l i dung d ch, sau ph n ng t o k t t a MaXb ñã x y ñư c tính sau: N u lít dung d ch có s mol phân t k t t a MaXb tan theo II- a (s cịn đư c g i ñ tan c a k t t a), s có as mol ion Mm+ bs mol ion Xn- hình thành: aMm+ + bXnMaXb ↓ s as bs Như v y, CMm+ = as T cho th y, s khơng hồn tồn c a ph n ng t o k t t a ph thu c vào s tan c a k t t a t c ph thu c vào ñ tan c a k t t a Có r t nhi u y u t nh hư ng ñ n ñ tan c a k t t a, đây, ch trình bày m t s y u t chính, đ t tìm cách làm k t t a thích h p * nh hư ng c a tích s tan đ n ñ tan c a k t t a T cân b ng II- a, tích s tan c a k t t a MaXb là: TMaXb = [ Mm+ ]a [ Xn- ]b (II2) trình bày, s có [ M m+]a = as [ Xn- ]b = bs Do đó, TMaXb đư c vi t là: TMaXb = (as)a (bs)b = aa.bb sa+b (II3) Trong ñi u ki n v a xét, tr s c a s có th coi trùng v i ñ tan c a k t t a MaXb, đ tan s s là: s = (TMaXb /aa.bb)1/(a+b) (II4) Như v y, ñ tan t l thu n v i tích s tan c a k t t a, đó, mu n ph n ng phân tích hồn tồn ph i ch n lo i ph n ng cho k t t a có tích s tan bé t t Trong trư ng h p phân tích w gam ion Mm+ có kh i lư ng m t mol ion kí hi u MMm+, v i sai s % (e %) cho trư c th tích d ng k t t a V lít, TMaXb ph i ñ t giá tr : (IITMaXb ≤ (10-2.e.w/V.MMm+)a+b.aa.bb 5) Thơng thư ng, phân tích kh i lư ng k t t a, kh i lư ng ch t phân tích kho ng 0,1g, th tích dung d ch 0,1lít, kh i lư ng m t mol ion ch t c n phân tích kho ng 100g, sai s phân tích 0,1%, v i m = n = 1, tích s tan c a k t t a MX c n ñ t là: TMX ≤ 10-10, hay s ≤ 10-5M, lư ng thu c th v a ñ * nh hư ng c a ion chung ñ n ñ tan c a k t t a Ion chung ion có thành ph n k t t a, v y, vi c b sung ion chung vào dung d ch bão hoà c a k t t a s làm cho ph n ng II- a chuy n d ch v phía t o k t t a làm gi m ñ tan c a k t t a (nguyên lí Le Chatelire) Ví d : tính ñ tan c a PbSO4 nư c dung d ch Na2SO4 10-2M, cho TPbSO4 = 1,6 10-8 - Trong nư c: K t t a PbSO4 phân li: PbSO4 ↓ Pb2+ + SO42- Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………29 V y, đ tan c a theo bi u th c II- là: T PbSO4 = s.s = s2 → s = (1,6.10-8)1/2 ≐ 1,3.10-4M - Trong dung d ch Na2SO4 10-2M: Có: [ Pb2+ ] = s, [ SO42- ] = s + 10-2, nên TPbSO4 = s(s + 10-2) Gi thi t s ≪10-2 TPbSO4 = 10.s, suy ra: s = 1,6.10-6M ≪ 10-2M Như v y, ñ tan c a PbSO4 dung d ch Na2SO4 10-2M nh ñ tan c a PbSO4 nư c kho ng 100 l n Qua ví d cho th y: mu n cho k t t a x y hồn tồn nh t đ i v i k t t a có tích s tan l n c n dùng dư thu c th , nhiên, s dư c n v a ñ , n u khơng s d n đ n: - T n kém, - Tăng s h p ph thu c th c a k t t a gây khó khăn cho vi c r a k t t a, - T o ph c ch t tan ñi u ki n thu c th dư, gây s tan k t t a, làm m t m u Ví d : làm k t t a ion Al3+ dư i d ng Al(OH)3 (TAl(OH)3 = 1.10-32), v y, theo bi u th c II- k t t a s hồn tồn v i n ng đ c a [OH-] = 10-9M, t c pH = N u làm k t t a pH≥ s làm cho m t ph n k t t a Al(OH)3 tan dư i d ng ph c ch t tan [Al(OH)4] -, gây sai s phân tích * nh hư ng c a ph n ng ph Thư ng hay g p ph n ng thu phân ph n ng t o ph c ch t + nh hư ng c a ph n ng thu phân: Trong môi trư ng nư c cation Mm+ anion Xn- có th b thu phân mà s thu phân l i ph thu c vào pH môi trư ng Khi pH tăng lên cation b thu phân m nh ngư c l i pH gi m anion b thu phân m nh S thu phân s làm cho n ng ñ t c a ion t o k t t a gi m ñi d n ñ n k t t a s tan ra, hay ñ tan c a k t t a tăng Ví d : Khi làm k t t a ion Ca2+ dư i d ng k t t a CaC2O4: Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 ↓ n u ti n hành ph n ng t i pH ≤ 5, s d n ñ n ph n ng: C2O42- + H+ = HC2O4HC2O4- + H+ = H2C2O4 làm gi m n ng ñ ion C2O42-, d n ñ n k t t a CaC2O4 s tan + nh hư ng c a ph n ng t o ph c: Trong s có m t c a ch t t o ph c, cation Mm+ cịn có th t o ph c ch t tan v i ph i t Ln-: Mm+ + xLn- = [MLx]m-xn làm cho n ng ñ t c a ion t o k t t a gi m ñi d n ñ n k t t a s tan ra, hay ñ tan c a k t t a tăng lên Ví d : làm k t t a ion Fe3+ dư i d ng k t t a Fe(OH)3 t i pH = – 5, mơi trư ng có đ ion CN-, k t t a s khơng hình thành, ion Fe3+ t o ph c ch t tan [Fe(CN)6]3- làm cho n ng ñ t c a ion Fe3+ bé không ñ ñ k t t a Fe(OH)3 Các phương trình ph n ng cho th y s thu phân, s t o ph c ch t ñ u d n ñ n s gi m n ng ñ ion t o k t t a ([Mm+], [Xn-]), làm tăng s hồ tan c a k t t a theo phương trình II- a (ngun lí Le Chatelier) Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………30 * nh hư ng c a y u t khác ñ n ñ tan k t t a Các y u t khác có nh hư ng đ n đ tan c a k t t a là: nhi t đ , kích thư c h t k t t a, s già hóa c a k t t a, tính ch t c a dung mơi… + nh hư ng c a nhi t ñ ñ n ñ tan k t t a: ð i b ph n k t t a có đ tan tăng tăng nhi t đ c a mơi tru ng t o k t t a + nh hư ng c a kích thư c h t đ n đ tan k t t a: Năng lư ng b m t c a h t to nh lư ng b m t c a h t nh , tăng kích thư c h t đ tan c a k t t a gi m + nh hư ng c a s già k t t a đ n đ tan c a nó: Khi đ lâu k t t a môi tru ng k t t a (làm già k t t a, làm chín k t t a, làm mu i k t t a) s d n ñ n hi n tư ng: - Các h t nh s tan h t l n s l n lên, d n ñ n ñ tan k t t a gi m - Các h t k t t a ch a nư c k t tinh có th s m t nư c d n ñ n ñ tan gi m Ví d : k t t a CaC2O4.2H2O chuy n thành CaC2O4.H2O - S polime hoá h t k t t a, nh t ñ i v i k t t a sunphua, hidroxit d n ñ n ñ tan c a k t t a gi m Ví d : k t t a CuS, ZnS d t o thành m ch: -M-S-Mgây s chuy n d ng tinh th ñ tan gi m + nh hư ng c a dung mơi đ n đ tan k t t a: ð i b ph n k t t a mơi trư ng nư c (dung mơi có tính phân c c l n nh t) đ u có ñ tan l n dung môi h u Do đó, ti n hành k t t a dung mơi h u thích h p s làm cho k t t a hoàn toàn so v i làm k t t a mơi trư ng nư c Ví d : k t t a AgCl, H2O, có đ tan 0,00191g/lít, song, mơi trư ng etanol, có đ tan 0,000015g/lít, ho c k t t a CaSO4 (TCaSO4 = 9,1.10-6) tan nhi u nư c, song, môi trư ng có b sung etanol ho c axeton đ tan gi m ñi nhi u l n Nghiên c u v ñ tan c a k t t a cho th y có y u t làm gi m đ tan l i có y u t làm tăng ñ tan Do ñó, s d ng lo i k t t a phân tích c n xác ñ nh ñi u ki n làm k t t a thích h p, đ q trình phân tích ñơn gi n mà v n ñ m b o ñ xác t o ñi u ki n thu n l i cho cơng đo n phân tích ti p theo b K t t a ph i ch n l c Thơng thư ng, v i ion c n xác đ nh cịn có ion khác có th tham gia ph n ng v i thu c th d n ñ n sai s phân tích, ch n ph n ng cho ch ion c n phân tích tham gia h t s c quan tr ng ñ ñ m b o k t t a thu ñư c s ch, nói cách khác tăng đ ch n l c c a ph n ng phân tích S k t t a ch n l c có th ñ t ñư c b ng nhi u cách như: * Ch n d ng k t t a thích h p: Khi khơng có ion gây nhi u, ch n k t t a có đ tan nh nh t đ s k t t a hồn tồn Trong trư ng h p có m t ion gây nhi u, ch n k t t a có đ ch n l c cao, m c dù có đ tan l n làm gi m ñ tan c a k t t a b ng bi n pháp thích h p dùng thu c th dư … Ví d : làm k t t a Pb2+ s có m t ion Cu2+, Zn2+, ch n k t t a PbSO4 (TPbSO4 =1,6.10-8) ch không ch n k t t a PbCO3 (TPbCO3 = 7,49.10-14), PbCrO4 (TPbCrO4 = 1,8.10-14), PbS (TPbS = 2,5.10-27), b i ion Cu2+, Zn2+ t o k t t a v i ion CO32-, CrO42- S2- Trong ñi u ki n này, s khơng hồn tồn c a k t t a PbSO4 ñư c kh c ph c b ng vi c s d ng dư ion SO42- Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………31 * Ch n u ki n k t t a thích h p: Ch n u ki n cho ch có ion phân tích ph n ng, thay đ i pH mơi trư ng Ví d : phân tích ion SO42- m u ch a ion PO43-, CO32- dư i d ng k t t a BaSO4, c n ti n hành làm k t t a mơi trư ng HNO3 hay HCl pH = 4, đ ion PO43-, CO32- không t o k t t a Ba3(PO4)2, BaCO3 gây nh hư ng ñ n k t qu phân tích * Che ion gây nhi u: ðây bi n pháp chuy n ion gây nhi u vào ph c ch t b n không ph n ng v i thu c th , v y, ch có ion c n phân tích tham gia ph n ng v i thu c th Ví d : phân tích ion Mg2+ s có m t c a ion Fe3+, Al3+ dư i d ng k t t a MgNH4PO4.6H2O, cho vào môi trư ng k t t a ion xitrat, v y ion Fe3+, Al3+ s t o ph c ch t b n v i xitrat không tham gia ph n ng t o k t t a photphat N u gi i pháp nêu khơng th ti n hành đư c, ph i tách ion gây nhi u hay ion phân tích trư c làm k t t a c D ng k t t a ph i d l c, d r a s ch Mu n v y, nên ch n d ng k t t a tinh th , có b m t ti p xúc nh , h p ph ch t b n khơng b t kín l gi y l c, đ d r a s ch l c nhanh Các d ng k t t a vơ đ nh hình nh t lo i k t t a keo, k t t a hidroxit, ñ u có b m t ti p xúc l n, d h p ph nhi u ch t b n, nên khó l c khó r a s ch Ví d : ch n l a k t t a có đ tan tương đương k t t a vơ đ nh hình Al(OH)3 (TAl(OH)3 = 1.10-32) k t t a tinh th AlPO4 ( TAlPO4 = 5,7.10-19), n u có th , ưu tiên k t t a AlPO4 d D ng k t t a ph i d dàng chuy n hoàn toàn sang d ng cân ðây y u t b n làm c cho s tính tốn thành ph n c n xác đ nh Do đó, c n ch n d ng k t t a cho s y ho c nung s ch thu ñư c m t s n ph m nh t, n đ nh (d ng cân) Ví d : phân tích Pb2+ thư ng k t t a dư i d ng PbSO4 d ng d dàng chuy n sang d ng cân PbSO4 ch khơng dùng d ng PbS (m c dù có đ tan nh hơn), s y, nung, d ng PbS khơng n đ nh d b oxi khơng khí oxi hóa: to 2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2 d n ñ n s n ph m thu ñư c sau s y, nung h n h p PbO PbS khơng có cơng th c hố h c xác đ nh, khơng th làm d ng cân 2.2 Yêu c u c a d ng cân D ng cân d ng k t t a sau ñã ñem s y ho c nung ñ n kh i lư ng không ñ i Tuỳ theo b n ch t c a k t t a, d ng k t t a d ng cân có th có ho c khơng cơng th c hố h c Ví d : k t t a BaSO4 cho d ng k t t a d ng cân nhau, ñ u BaSO4 Vi c s y ho c nung, trư ng h p này, ch làm m t ñi nư c h p ph Nhưng, ñ i v i d ng k t t a Fe(OH)3, nung s thu ñư c d ng cân Fe2O3: 10000C 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O ð có th t kh i lư ng d ng cân tính tốn đư c hàm lư ng c a thành ph n c n phân tích, d ng cân c n ph i đ m b o yêu c u sau: a D ng cân ph i có cơng th c hố h c xác đ nh ð có th tính đư c k t qu phân tích b t bu c d ng cân ph i có cơng th c hố h c xác ñ nh, k c ph n nư c k t tinh Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………32 Ví d : k t t a hidroxit hay k t t a mu i bazơ không th dùng làm d ng cân đư c thành ph n c a chúng khơng n đ nh ph thu c vào ñi u ki n k t t a C n ph i nung chuy n k t t a sang d ng n ñ nh v cơng th c hố h c d ng oxit, d ng mu i… Ví d : k t t a Fe(OH)3 chuy n thành Fe2O3 ñã nêu b D ng cân ph i b n v phương di n hố h c Như khơng đư c h p th nư c hay CO2, không tham gia ph n ng oxi hoá kh v i oxi khơng khí Ví d : phân tích ion Ca2+ dư i d ng k t t a CaC2O4.H2O, có th có d ng cân: CaC2O4.H2O, CaCO3, CaO, song, khơng nên dùng d ng CaO hút m r t m nh, cân s m c sai s c Hàm lư ng c a thành ph n c n tìm d ng cân bé t t Khi cân s m c sai s cân, đ h n ch đư c nh hư ng c a sai s hàm lư ng c a thành ph n c n tìm d ng cân bé t t Ví d : xác đ nh ion Al3+ dư i d ng oxit nhôm Al2O3 (M = 101,96) s g p sai s 2,4 l n l n so v i xác ñ nh dư i d ng AlPO4 (M = 121,95) n u cân sai m t lư ng Nh ng yêu c u nêu ñ i v i d ng k t t a d ng cân cho th y vi c ch n d ng k t t a, d ng cân r t quan tr ng phương pháp k t t a, quy t ñ nh ñ xác t c ñ c a phép phân tích 2.3 S gây b n k t t a K t t a thu ñư c đ mơi trư ng k t t a s tương tác v i ion có mơi trư ng t o nên s b n k t t a Có nhóm ngun nhân gây b n k t t a s c ng k t s k t t a theo a S c ng k t K t t a đư c hình thành q trình phân tích thư ng kéo vào c u trúc c a t p ch t (các ion l ) Khi t p ch t k t t a ñ ng th i v i k t t a m c dù n ng ñ c a chúng chưa đ t t i tr ng thái bão hồ, hi n tư ng ñư c g i s c ng k t – m t y u t gây nên sai s phân tích Các nguyên nhân gây nên s c ng k t là: s h p ph b m t, s k t vón, s t o tinh th h n h p *S c ng k t h p ph : X y k t t a d ng keo s dư th a thu c th Các h t keo h p ph ion ho t ñ ng c a thu c th s d n ñ n s h p ph ion trái d u Ví d : k t t a BaSO4 u ki n dư ion SO42- s h p ph ion dương Trong trư ng h p này, th c t cho th y ion gây nhi u t o mu i v i thu c th có ñ tan nh hơn, s b h p ph nhi u hơn; v i k t t a BaSO4 nói trên, s h p ph đ i v i cation sau: Na+ < K+ < Ca2+ < Pb2+ Nh m kh c ph c s h p ph , nên ti n hành k t t a v i dung d ch loãng thu c th loãng, k t t a nóng khơng nên đ k t t a lâu dung d ch *S c ng k t hi n tư ng k t vón: Gây b n h c k t t a, b i ti n hành k t t a m t ph n ch t gây nhi u ñã b k t t a bao b c Hi n tư ng thư ng g p k t t a v i dung d ch ñ c, k t t a nhanh khu y không t t ð lo i tr s c ng k t này, c n ti n hành k t t a v i dung d ch lỗng nóng, k t t a ch m khu y t t ho c làm k t t a đ ng tính N u khơng thành cơng, ph i s d ng bi n pháp k t t a l i *S c ng k t hi n tư ng t o tinh th h n h p: X y bán kính ion c a ion k t t a ion gây nhi u khơng khác nhi u (ñ sai khác nh 10 – 15%) Lúc ion gây nhi u có th thay th Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………33 cho ion t o k t t a m ng tinh th Ví d : ion MnO4- có th thay th ion SO42-, nên k t t a BaSO4 v i s có m t c a ion MnO4- s thu ñư c tinh th k t t a có ch a ion MnO4- S c ng k t khơng th lo i b đư c b ng cách r a ho c k t t a l i mà ch có th lo i b ñư c b ng cách che, kh ion gây nhi u Ch ng h n, ví d trên, có th lo i nh hư ng c a ion MnO4- b ng cách kh v ion Mn2+ cho axit oxalic vào dung d ch phân tích trư c làm k t t a Trong phân tích, s c ng k t khơng ph i lúc gây h i mà đơi l i có l i Khi phân tích hàm lư ng nh ch t, thư ng s d ng s c ng k t ñ “gom” ch t c n phân tích Ví d : xác đ nh ion Pb2+ t dung d ch lỗng, n ng đ c a nh đ n m c mà k t t a PbS, k t t a tan nh t c a ion Pb2+, khơng hình thành Cho vào dung d ch phân tích ion Ca2+ k t t a ion Ca2+ dư i d ng CaCO3, ñi u ki n ion Pb2+ b c ng k t theo Sau đó, hồ tan k t t a cacbonat vào axit axetic phân tích ion Pb2+ b ng phương pháp thông thư ng M t ví d khác, s gom lư ng nh ion kim lo i hoá tr Cu2+, Cd2+, Mn2+, Zn2+ k t t a Fe(OH)3 ho c Al(OH)3 B ng s c ng k t có th làm tăng n ng đ ch t c n phân tích lên hàng ngàn, hàng v n l n b S k t t a theo Ngoài s c ng k t, th c t g p hi n tư ng k t t a theo làm cho k t t a b b n Hi n tư ng x y k t t a k t t a xong khơng đư c tách k p th i kh i dung d ch, sau m t th i gian s hình thành k t t a k t t a c a ch t b n m c dù ñi u ki n bình thư ng khơng k t t a Ví d : MgC2O4 ch t tan, khơng k t t a v i CaC2O4, sau CaC2O4 ñã k t t a h t ñ lâu dung d ch (kho ng gi ), MgC2O4 b k t t a theo ð kh c ph c s k t t a theo c n tách k p th i k t t a trư c k t t a theo xu t hi n 2.4 M t s kĩ thu t phương pháp phân tích kh i lư ng k t t a Sau ñã ch n ñư c ph n ng t o k t t a thích h p, bư c ti p theo bao g m: ch n d ng thu c th , làm k t t a, l c r a k t t a, s y nung k t t a ñ chuy n sang d ng cân, cân s n ph m tính tốn a Ch n thu c th làm k t t a Khi có ph n ng phân tích, vi c ch n d ng k t t a r t quan tr ng ñ ñ m b o vi c phân tích nhanh xác Ví d : phân tích ion Fe3+ dư i d ng k t t a Fe(OH)3, ch n hoá ch t s hoá ch t: NaOH, NH4OH, Na2CO3, ure, làm thu c th ? Vi c ch n l a d ng thu c th ph i theo nguyên t c sau: + Ch n lo i thu c th không b n v i nhi t, v y, s y nung k t t a d dàng b phân hu bay khơng gây nên sai s phân tích Ví d : trư ng h p phân tích ion Fe3+ nói s dùng NH4OH ho c ure + Ch n lo i thu c th có ñ tan l n, ñ r a k t t a ph n dư c a thu c th b h p ph b i k t t a d b lo i Ví d : làm k t t a ion Ba2+ b ng axit H2SO4 ch khơng dùng Na2SO4, H2SO4 có đ tan l n nên d b ñu i kh i k t t a r a + Ch n lo i thu c th cho phép ti n hành k t t a đ ng tính, gi i pháp ñi u ch thu c th dung d ch, v y, thu c th s xu t hi n m i ch ph n ng t o k t t a s x y m i nơi m t lúc Ví d : trư ng h p phân tích ion Fe3+ nói s dùng ure Khi cho ure vào dung d ch, hồ tan nhanh phân b đ u tồn b khơng gian ðun nóng dung d ch, ure b thu phân nhanh t o NH4OH: Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………34 to CO(NH2) + 3H2O = 2NH4OH + CO2 ph n ng t o k t t a Fe(OH)3 x y t i m i ñi m m t lúc S k t t a g i k t t a đ ng tính + Dùng m t lư ng thu c th dư so v i lí thuy t (thư ng dùng dư g p đơi), đ tan c a k t t a s gi m ñi nhi u, dung d ch có ion chung Tuy nhiên, c n lưu í, m t s k t t a có th tan thu c th dư Ví d : k t t a AgCl, HgI2… tan ñư c thu c th dư (Cl- , I-) s t o thành ph c ch t tan [AgCl2]- , [HgI4]2-…, trư ng h p này, ph i tính toán lư ng thu c th cho v a ñ ñ k t t a hoàn toàn tránh ñư c s hoà tan c a k t t a s t o ph c ch t tan b Làm k t t a Làm k t t a c c ch u nhi t Kh i lư ng k t t a c n n m kho ng 200mg, th tích k t thúc làm k t t a kho ng 100 - 200ml Tuỳ theo b n ch t c a k t t a (d ng tinh th , d ng keo hay d ng vơ đ nh hình) mà ch n cách làm k t t a thích h p * Làm k t t a tinh th S t o thành k t t a bao g m hai qúa trình: s phát sinh m m k t tinh trung tâm c a s k t t a m m tinh th l n d n lên + S phát sinh m m k t tinh trung tâm c a s k t t a Các m m k t tinh có th t hình thành trình làm k t t a, có trư ng h p t o nên b ng thao tác thích h p dùng đũa thu tinh c vào thành bình đ t o m m tinh th (trư ng h p k t t a MgNH4PO4…) + Các m m tinh th l n d n lên ð tăng cư ng trình này, thư ng ñ yên k t t a vài gi ho c lâu (làm mu i k t t a, k t t a) giai ño n này, tinh th nh s tan ra, tinh th l n s l n lên, ñi u ki n, dung d ch s bão hoà ñ i v i tinh th l n có th chưa bão hồ đ i v i tinh th nh Như v y, làm k t t a tinh th , đ có k t t a tinh th h t l n, ph i h n ch trình t o m m tinh th ph i có th i gian làm mu i k t t a ð h n ch s m m tinh th c n làm k t t a ch m b ng cách k t t a v i dung d ch loãng, thu c th loãng ho c làm tăng ñ tan c a k t t a nh k t t a v i dung d ch nóng, thu c th nóng ho c pH thích h p… Sau đó, s k t t a hồn tồn ñư c ñ m b o b ng vi c dùng thu c th dư hay b ng ñi u ch nh pH ho c thành ph n dung môi… Ví d : k t t a ion Ca2+ dư i d ng CaC2O4 ð u tiên đun nóng dung d ch phân tích v i axit oxalic (đ s m m tinh th đư c t o thành có ion C2O42-), sau trung hồ mơi trư ng b ng NH4OH ñ n pH ≥ (tăng lư ng ion C2O42-) ð yên k t t a kho ng gi (làm mu i), r i l c l y k t t a * Làm k t t a vơ đ nh hình: Ngư c l i v i vi c làm k t t a tinh th , làm k t t a vơ đ nh hình c n ph i ti n hành nhanh dung d ch nóng v i thu c th dư khu y t t, có thêm ch t ñi n li ñ h th ng keo nhanh b đơng t ch ng đư c s pepti hoá Như v y, k t t a s dày ñ c, v ng ch c hơn, b m t ti p xúc s bé Sau làm k t t a xong ph i l c ngay, đ lâu k t t a qnh l i gây khó r a N u có th đư c, nên làm k t t a đ ng tính T nh ng phân tích có th th y nh ng thao tác phân tích khơng th ti n hành m t cách tuỳ í mà ph i theo m t qui ñ nh nghiêm ng t ñ ñ m b o cho vi c phân tích đ t k t q a xác N ng đ thu c th đ c, lỗng, cho dư nhi u hay ho c làm k t t a nhanh hay ch m… nh ng qui ñ nh mà m i ngư i làm phân tích ph i tuân theo Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………35 c L c k t t a ð l c k t t a thư ng dùng lo i d ng c l c: ph u l c, c c l c b ng g m c c l c b ng thu tinh * Ph u thu tinh: ðư c th i t thu tinh ch u hoá ch t v i tiêu chu n: góc t o b i hai ñư ng sinh b ng 90o chi u cao c a ph u t – 12cm ði v i ph u l c ph i dùng gi y l c không tàn, t c lo i gi y đ t cháy hồn tồn cho lư ng tro khơng đáng k (< 0,0001g, sai s c a cân phân tích) Gi y l c đư c chia làm lo i tùy theo kích thư c l c a gi y: - Lo i l nh (gi y l c băng xanh) dùng ñ l c gi k t t a c h t nh - Lo i l trung bình (gi y l c băng vàng, băng tr ng) dùng ñ l c gi c h t v a - Lo i l to (gi y l c băng ñ ) dùng ñ l c gi lo i h t thô Vi c ch n gi y l c cho phù h p v i c h t r t quan tr ng nh m lo i tr vi c k t t a chui qua gi y t o cho vi c l c, r a ñư c nhanh B l c có ưu m r t ph bi n phịng thí nghi m Tuy nhiên, chuy n sang d ng cân nh t thi t ph i nung k t t a ph i đ t cháy gi y l c Ngồi ra, khơng th s d ng kĩ thu t hút chân khơng v i b l c này, vi c hút chân không s làm th ng gi y l c, gây m t m u * C c l c b ng g m: Là lo i c c làm b ng g m có đáy màng g m x p v i kích c c a l h ng khác Kí hi u cho t ng lo i c c c a nư c có khác nhau, ví d : A1, A2, A3 (ð c), A1 có kích thư c l to nh t, A3 có kích thư c l bé nh t Ưu ñi m c a lo i c c l c cho phép dùng kĩ thu t l c chân khơng có th s y ho c nung ñ chuy n d ng k t t a sang d ng cân * C c l c b ng thu tinh: Là lo i c c làm b ng thu tinh có đáy màng thu tinh x p v i kích c c a l h ng khác Kí hi u cho t ng lo i c c c a nư c có khác nhau, ví d : S1, S2, S3, S4, (Séc), G1, G2, G3, G4 (ð c), S4, G4 có l h ng l n nh t S1, G1 có l h ng bé nh t, thư ng dùng lo i S2, S3 hay G2, G3 Ưu ñi m c a lo i c c l c cho phép dùng kĩ thu t l c chân khơng, song, ch có th s y ñ chuy n d ng k t t a sang d ng cân Khi l c thư ng k t h p g n r a l c ñ mau ñ t ñư c k t t a s ch Trư c tiên, ch t ph n nư c lên h th ng l c, cho ti p dung môi vào k t t a khu y ñ u r i ñ sa l ng Ch t ti p ph n nư c lên h th ng l c Q trình đư c l p l i kho ng l n, sau m i chuy n toàn b k t t a lên h th ng l c ti n hành r a k t t a d R a k t t a M c đích c a s r a k t t a lo i t p ch t h p ph k t t a Trong r a, k t t a thư ng tan c n ch n dung d ch r a, dung môi r a cách r a thích h p Thư ng ch n dung d ch r a sau: - Dung d ch r a có ch a thu c th , n u thu c th ch t d bay ho c d b phân hu s y nung k t t a R a b ng cách s h n ch ñư c s tan c a k t t a Ví d : r a k t t a AgCl b ng dung d ch ch a HCl loãng - Dung d ch r a có ch a ch t n gi i d b bay nung R a b ng dung d ch s h n ch ñư c hi n tư ng keo tán (pepti hoá) c a k t t a keo Ví d : r a k t t a Fe(OH)3, Al(OH)3 b ng dung d ch NH4Cl, NH4NO3 Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………36 - Dung d ch r a có ch t ngăn c n s thu phân c a k t t a Ví d : r a k t t a MgNH4PO4 b ng dung d ch ch a NH4OH ñ h n ch s thu phân c a MgNH4PO4 - N u k t t a ch t tan, khơng b thu phân, khơng b pepti hố ch c n dung d ch r a nư c c t Khi r a c n lưu í r ng: v i m t lư ng dung d ch r a, n u chia r a làm nhi u l n m i l n r a c n ñ ch y h t nư c r a m i ñ nư c r a m i, k t t a mau s ch b tan ði u d dàng nh n th y qua bi u th c II- 6: Cn = Co [R/(V + R)]n (II- 6) đó: n –s l nr a V – th tích dung d ch r a R – th tích dung mơi b k t t a h p ph C0 – n ng ñ ch t b h p ph b t ñ u r a Cn – n ng ñ ch t b h p ph sau l n r a th n Q trình r a k t thúc khơng phát hi n ph n ng c a thu c th ho c ion ch th nư c l c Ví d : r a k t t a CaC2O4 hình thành t ph n ng gi a ion Ca2+ thu c th (NH4)2C2O4 Vì k t t a hình thành h p ph ion C2O42- nên r a ion s đư c gi i phóng vào d ch l c Thu l y d ch l c nh vào dung d ch ion Ca2+, n u d ch l c khơng có ph n ng t o k t t a CaC2O4, ch ng t vi c r a hồn t t e S y nung k t t a S y nung nh m ñ chuy n k t t a sang d ng cân ð i v i k t t a có cơng th c hố h c gi ng v i d ng cân ch c n s y lo i b nư c nhi t đ 950 –1050C Cịn đ i v i k t t a có cơng th c khơng trùng v i công th c d ng cân ho c c n ph i ñ t cháy gi y l c, sau s y khơ, k t t a ñư c nung m t nhi t ñ xác ñ nh Sau th i gian s y, nung kho ng – gi , m u l y đư c đ bình hút m đ n ngu i v nhi t đ c a phịng cân mang cân cân phân tích Sau đó, mang s y ho c nung m u thêm 30 phút, r i ñ ngu i cân N u kh i lư ng cân đư c khơng sai khác so v i kh i lư ng cân l n trư c (v i sai s cân cho phép), vi c s y nung ñã k t thúc N u kh i lư ng gi m đi, c n nh c l i trình s y, nung ñ n kh i lư ng không ñ i Nhi t đ nung ph i xác, đ chuy n hoàn toàn d ng k t t a sang d ng cân, không làm d ng cân ti p t c bi n đ i Ví d : ñ chuy n Fe(OH)3 sang Fe2O3 ph i nung nhi t ñ 1000 oC, n u nung nhi t ñ 1200 oC, s t ba oxit s b phân hu thành s t hai oxit, k t qu s thu ñư c h n h p oxit v i cơng th c hố h c khơng xác đ nh: 1000oC 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O 1200 oC 2Fe2O3 = FeO + O2, f Cách tính tốn k t qu Hàm lư ng c a thành ph n c n xác đ nh m u đư c tính toán t kh i lư ng c a d ng cân thơng qua h s chuy n F Ví d : ñ xác ñ nh Al3+ m u phân tích cân a(g) m u hồ tan vào dung d ch K t t a nhôm dư i d ng Al(OH)3 b ng NH4OH Sau nung chuy n Al(OH)3 thành Al2O3 cân đư c b(g) Hãy tính thành ph n ph n trăm nhơm m u? Cách gi i: Các ph n ng phân tích ñã x y ra: Al3+ + 3NH4OH = Al(OH)3 + 3NH4+ 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………37 C 101,96 g Al2O3 có 53,96g Al, v y b(g) Al2O3 có x g Al x = (53,96/101,96) b (g) Thành ph n ph n trăm y% c a Al m u là: y% = 100.(53,96/ 101,96) b/a Trong công th c trên, t s 53,96/101,96 ñư c xác ñ nh b ng ñ nh lu t thành ph n khơng đ i c a ch t tham gia ph n ng, m t h ng s ñư c g i h s chuy n F V y h s chuy n F t s gi a kh i lư ng c a thành ph n c n xác ñ nh có m t mol phân t c a d ng cân v i kh i lư ng c a m t mol phân t c a d ng cân Do đó, cơng th c t ng qt ñ tính thành ph n ph n trăm thành ph n c n xác ñ nh là: y% = 100F b/a (II- 7) F - h s chuy n b - kh i lư ng c a d ng cân (g) a - kh i lư ng c a m u l y vào c n phân tích (g) Các phép phân tích khác có h s chuy n khác Ví d : xác đ nh Ba2+ qua k t t a BaSO4 có F =137,34/233,40, cịn xác đ nh Fe qua Fe2O3 có F = 111,69/159,69… 2.5 M t s ng d ng c th ng d ng c a phương pháp k t t a r t đa d ng cho phép phân tích hàng lo t ion, h p ch t (b ng B.1.2) Dư i đây, ch trình bày ngun t c phương pháp thư ng dùng phân tích m t s ion thư ng g p nơng nghi p: * Xác ñ nh ion SO42-: D ng k t t a d ng cân ñ u BaSO4 M u phân tích đư c axit hố ñ n pH = b ng axit HNO3 làm k t t a ion SO42b ng dung d ch thu c th Ba(NO3)2 l y dư Trong ñi u ki n này, ion CO32-, PO43không gây nh hư ng đ n k t q a phân tích K t t a BaSO4 sau ñư c r a s ch b ng nư c c t, ñem nung nhi t ñ 700oC ñ n kh i lư ng khơng đ i cân H s chuy n FSO42- = 0,4116 B ng B.1.2: M t s phương pháp phân tích kh i lư ng k t t a Nguyên t ñư c xác ñ nh Ag Al Ba Ca D ng k t t a AgCl AgBr AgI Al(OH)3 AlPO4 BaCO3 BaCrO4 BaSO4 CaC2O4.H2O CaC2O4.H2O CaC2O4.H2O CaSO4.H2O Tích s tan (T) 1,78.10-10 5,3.10-13 8,3.10-17 1.10-32 5,75.10-19 5,1.10-9 1,2.10-10 1,1.10-10 2,3.10-9 9,1.10-6 Nhi t ñ s y, nung (oC) 130 130 130 1000 1000 600 550 700 900 500 105 600 D ng cân AgCl AgBr AgI Al2O3 AlPO4 BaCO3 BaCrO4 BaSO4 CaO CaCO3 CaC2O4.H2O CaSO4 H s chuy n (F) 0,7526 0,5744 0,4594 0,5292 0,2212 0,6959 0,5421 0,5884 0,7147 0,4004 0,2743 0,2944 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………38 AgCl 1,78.10-10 900 AgCl 0,8141 CoNH4PO4.H2O 1100 Co2P2O7 0,4039 BaCrO4 500 BaCrO4 1,2.10-10 0,2052 1000 Cr(OH)3 6,3.10-31 Cr2O3 0,6842 Cu CuCNS 4,8.10-15 110 CuCNS 0,5225 F CaF2 4,0.10-11 500 CaF2 0,4866 -38 Fe Fe(OH)3 3,2.10 1000 Fe2O3 0,6994 I AgI 8,3.10-17 130 AgI 0,5405 Mg MgNH4PO4.6H2O 2,5.10-13 1100 Mg2P2O7 0,2184 Mn MgNH4PO4.H2O 1.10-12 1100 Mn2P2O7 0,3871 Ni NiNH4PO4.6H2O 1100 Ni2P2O7 0,4030 -13 P MgNH4PO4.6H2O 2,5.10 1100 Mg2P2O7 0,2790 Pb PbCrO4 140 PbCrO4 1,8.10-14 0,6411 550 PbSO4 1,6.10-8 PbSO4 0,6832 S BaSO4 1,1.10-10 700 BaSO4 0,1374 Si SiO2.xH2O 1000 SiO2 0,4674 Zn ZnNH4PO4.6H2O 1100 Zn2P2O7 0,4291 * Xác ñ nh ion Cl : D ng k t t a d ng cân ñ u AgCl M u phân tích đư c axit hố b ng axit HNO3 ñ n pH ≈ làm k t t a ion Clb ng dung d ch thu c th AgNO3 K t t a AgCl sau ñư c r a s ch s y nhi t ñ 130oC cân H s chuy n FCl- = 0,2474 Trong phương pháp này, ion CO32-, PO43không gây nh hư ng ñ n k t qu phân tích * Xác đ nh ion PO43-: D ng k t t a MgNH4PO4.6H20, d ng cân Mg2P2O7 Cho vào dung d ch phân tích đư c axit hố b ng axit HCl thu c th MgCl2 + NH4Cl sau dùng NH4OH ch nh pH mơi trư ng đ n k t t a hồn tồn ion PO43dư i d ng MgNH4PO4.6H2O ð k t t a hoàn toàn c n dùng dư NH4OH (kho ng 1/5 th tích dung d ch NH4OH 20%) K t t a ñư c r a b ng dung d ch NH4OH 5% sau s y khơ ñư c nung nhi t ñ 1100oC ñ chuy n hoàn toàn sang d ng cân Mg2P2O7 H s chuy n FPO43- = 0,8535 Trong trư ng h p có ion Al3+, Fe3+ m u, c n làm k t t a MgNH4PO4 môi trư ng ch a ion xitrat ñ ngăn ng a s t o k t t a FePO4 hay AlPO4 * Xác ñ nh ion SiO32-: D ng k t t a H4SiO4 (hay SiO2 2H2O), d ng cân SiO2 Ion SiO32- ñư c k t t a môi trư ng ch a 20% axit HCl 5% gelatin hay agar Mang nung k t t a thu ñư c nhi t ñ 1000oC ñư c kh i lư ng a (g) Thư ng k t t a có l n m t s t p ch t, nên sau nung cho ti p vào ph n ch t r n cịn l i axit HF axit H2SO4 đ c nung ti p đ đu i tồn b SiF4 Kh i lư ng ch t r n l i b (g) T lư ng hao h t (a – b) cho bi t lư ng SiO2 ch a m u H s chuy n FSiO2 = 1,000, FSiO32- = 1,5333 * Xác ñ nh ion Fe3+: D ng k t t a Fe(OH)3, d ng cân Fe2O3 Cho vào m u phân tích mu i NH4Cl hay NH4NO3 (ñ làm ch t ñi n gi i) k t t a ion Fe3+ t dung d ch nóng b ng lư ng dư dung d ch thu c th NH3 loãng (1:3) K t t a Fe(OH)3 ñư c l c r a b ng dung d ch nóng NH4NO3 hay NH4Cl 1% sau Cl Co Cr Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………39 mang nung nhi t đ 1000oC đ chuy n toàn b Fe(OH)3 sang d ng cân Fe2O3 H s chuy n FFe = 0,6994 * Xác ñ nh ion Al3+: D ng k t t a Al(OH)3, d ng cân Al2O3 Cho vào m u phân tích mu i NH4Cl hay NH4NO3 (ñ làm ch t ñi n gi i) r i k t t a ion Al3+ t dung d ch nóng b ng dung d ch thu c th NH3 loãng (1:3) pH d ng k t t a: – K t t a Al(OH)3 ñư c l c r a b ng dung d ch nóng NH4Cl hay NH4NO3 1% sau mang nung nhi t đ 1000oC đ chuy n hoàn toàn Al(OH)3 sang d ng cân Al2O3 H s chuy n FAl = 0,5293 2.6 Ưu c m c a phương pháp phân tích kh i lư ng k t t a Phương pháp phân tích kh i lư ng k t t a có nh ng ưu c m sau: * Ưu ñi m: - Trang thi t b dùng phân tích đơn gi n khơng đ t ti n nên có kh ph c p cao - ð xác r t cao, phân tích ñã tách ñư c ph n c n xác ñ nh kh i h n h p, nên ñư c dùng làm phương pháp chu n ñ ki m tra phương pháp khác ñ ki m tra dung d ch m (là dung d ch có n ng đ ≥ 10-2M, s d ng pha loãng thành dung d ch v i n ng đ nh hơn) - Có th dùng đ phân tích h u h t ion vơ - Phương pháp k t t a cịn đư c s d ng ñ tách ion kh i * Như c ñi m: - T c ñ phân tích ch m - ð nh y th p nên khơng th dùng đ phân tích lư ng nh ch t c n phân tích n u khơng làm giàu m u trư c phân tích - Khơng th t đ ng hố đư c q trình phân tích Do đó, ngày nay, phân tích ng d ng s d ng phương pháp Câu h i ôn t p Trong công ño n c a phương pháp phân tích kh i lư ng k t t a, cơng đo n quan tr ng nh t? T i sao? D ng k t t a c n ph i tho mãn nh ng u ki n gì? T i sao? D ng cân c n ph i tho mãn nh ng u ki n gì? T i sao? Các y u t nh hư ng ñ n ñ tan c a k t t a? S c ng k t gì? Cách kh c ph c? s d ng hi n tư ng này? Nguyên t c chon thu c th phương pháp phân tích kh i lư ng k t t a Hãy nêu cách làm k t t a Hãy nêu cách l c r a k t t a Cách tính tốn k t qu phân tích 10 ng d ng phương pháp phân tích kh i lư ng k t t a phân tích m t s đ i tư ng nơng nghi p Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình Hố Phân tích…………………………………………40 Bài t p Cân 0,400g m u ch a SO42- r i hoà tan thành 200 ml dung d ch L y 100ml dung d ch làm k t t a b ng Ba(NO3)2 l y dư môi trư ng axit HNO3 L c l y k t t a, r a s ch s y khô ñư c 0,1165g Hãy tính thành ph n % SO42- m u (ðáp s : 24%) Cân 0,500g m u ch a Cu2+, Pb2+ t p ch t khơng tham gia ph n ng r i hồ tan thành 250ml dung d ch L y 100ml dung d ch cho tác d ng v i axit H2SO4 0,5M l y dư thu đư c 0,151g k t t a M t khác, l y 100ml dung d ch cho tác d ng v i H2S dư thu đư c 0,1675g k t t a Hãy tính thành ph n % Cu2+ Pb2+ m u (ðáp s : 16,0%Cu2+, 51,6Pb2+) Cân 0,500g m u ch a CO32- SO42- r i hoà tan thành 200ml dung d ch L y100ml dung d ch ñ làm k t t a v i Ba(NO3)2 l y dư môi trư ng ki m y u thu đư c 0,414g k t t a M t khác, làm k t t a dung d ch pH = v i Ba(NO3)2 l y dư thu đư c 0,233g k t t a Hãy tính thành ph n % c a hai ion m u (ðáp s : 38,6%CO32-, 38,4%SO42-) ð lư ng k t t a MXn m t ph n ng khơng hồn tồn khơng l n 0,1mg (sai s cân), TMXn bao nhiêu, n u th tích ng ng làm k t t a V lít? (ðáp s : TMXn = [10-4/(MMXn.V)]n+1.nn]) Tính kho ng pH ñ k t t a hoàn toàn ion Fe3+ (khi [Fe3+]

Ngày đăng: 26/07/2014, 20:20

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan