Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Phƣơng phỏp phõn tớch trọng lƣợng là phƣơng phỏp phõn tớch định lƣợng húa học dựa vào việc cõn khối lƣợng sản phẩm đƣợc tỏch ra bằng phản ứng kết tủa để tỡm đƣợc hàm lƣợng của chất cần phõn tớch hay cần định lƣợng.
Đõy là phƣơng phỏp cú độ chớnh xỏc cao trong cỏc phƣơng phỏp phõn tớch húa học (sai số nhỏ hơn 0,1% nếu hàm lƣợng lớn hơn 1%). Cú phạm vi ứng dụng rộng rói; xỏc định đƣợc nhiều chất, nhiều nguyờn tố nhƣng phƣơng phỏp này đũi hỏi thời gian tiến hành phõn tớch lõu.
Núi chung một quy trỡnh phõn tớch thƣờng đƣợc tiến hành qua cỏc giai đoạn: - Chế húa mẫu phõn tớch, đƣa mẫu vào dạng dung dịch.
- Tạo kết tủa: thực hiện phản ứng tạo ra kết tủa. - Tỏch kết tủa ra khỏi dung dịch (gạn, lọc, ly tõm...). - Làm sạch kết tủa.
- Sấy, nung, chuyển kết tủa sang dạng cõn và cõn khối lƣợng sản phẩm. - Tớnh hàm lƣợng chất phõn tớch theo lƣợng cõn.
Chỳng ta cú thể xỏc định một số kim loại nặng dƣới dạng sau: + Với đồng cú thể xỏc định dƣới dạng cõn CuO dạng kết tủa CuS. + Với chỡ cú thể xỏc định dƣới dạng kết tủa PbSO4 hay PbCrO4.
+Với cadimi cú thể xỏc định dƣới dạng kết tủa CdS,CdSO4 hoặc CdNH4PO4. + Với mangan cú thể xỏc định dƣới dạng kết tủa kết tủa MnO2, MnS.
Phƣơng phỏp này dễ mắc sai số trong quỏ trỡnh cõn. Mặt khỏc, phải khống chế đƣợc khoảng pH để giữ bền cỏc kết tủa. Bờn cạnh đú, để kết tủa đƣợc kim loại cần phõn tớch, ngƣời ta phải loại trừ cỏc nguyờn tố cựng kết tủa với thuốc thử. Vỡ những hạn chế trờn, phƣơng phỏp này chỉ đƣợc sử dụng khi xỏc định một lƣợng lớn kim loại phõn tớch…
Phương phỏp phõn tớch thể tớch
Đõy là phƣơng phỏp phõn tớch đƣợc sử dụng rộng rói trong ngành phõn tớch. Dựa vào bản chất của phản ứng trong phõn tớch thể tớch cú thể phõn loại cỏc phƣơng phỏp phõn tớch sau:
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Phƣơng phỏp trung hũa: dựa vào phản ứng giữa axit - bazơ để định lƣợng trực tiếp hay giỏn tiếp axit, bazơ, muối.
- Phƣơng phỏp oxy húa - khử: dựa vào phản ứng oxy húa - khử để định lƣợng cỏc nguyờn tố chuyển tiếp, một số chất hữu cơ và cú thể định lƣợng một cỏch giỏn tiếp cỏc anion vụ cơ.
- Phƣơng phỏp kết tủa: dựa vào phản ứng tạo thành cỏc hợp chất kết tủa (hợp chất ớt tan).
- Phƣơng phỏp tạo phức: dựa vào phản ứng tạo phức chất của chất cần phõn tớch và thuốc thử. Nú định lƣợng đƣợc đa số cỏc cation kim loại và một số anion. Thuốc thử đƣợc dựng nhiều nhất là Complexon.
* Với đồng cú thể xỏc định theo hai phƣơng phỏp là chẩn độ tạo phức và chẩn độ oxi húa khử.
Đối với phƣơng phỏp chuẩn độ tạo phức ta cú thể xỏc định Cu(II) với chỉ thị murexit, phản ứng đƣợc tiến hành trong dung dịch đệm amoniac (pH = 8) và chuẩn độ bằng dung dịch EDTA đó biết nồng độ. Phản ứng kết thỳc khi dung dịch chuyển từ màu vàng cỏ ỳa sang màu tớm hoa cà.
Trƣớc chuẩn độ:
Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+ (Xanh đậm) H5In + NH3 H4In - + NH4+
Cu(NH3)42+ H4In - Cu(H2In) - + 2NH4+ + 2NH3
(Xanh) (Vàng)
Khi chuẩn độ:
Cu(NH3)42+ + H2Y2- CuY2- + 2NH4+ + 2NH3 Cu(H2In) - + H2Y2- CuY2- + H4In –
(Vàng) (Tớm)
Đối với phƣơng phỏp chuẩn độ oxi húa khử dựng Cu2+
oxi húa iot – thiosunphat. Trong đú ion Cu2+
phản ứng với I- trong dung dịch CH3COOH để giải phúng I2. Sau đú I2 đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 đó biết trƣớc nồng độ, chỉ thị là hồ tinh bột chuyển từ xanh đậm sang khụng mầu.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trƣớc chuẩn độ:
2Cu2+ + 5I- 2CuI + I3- Khi chuẩn độ:
I3- + 2S2O32- S4O62- + 3I-
Cỏc nguyờn tố Fe, Sb, Nb, V…ảnh hƣởng đến phộp xỏc định này. Phản ứng đƣợc tiến hành trong mụi trƣờng axit yếu, vỡ nếu nồng độ axit quỏ cao thỡ Sb, Fe, As ở trang thỏi oxi húa cao cú thể oxi húa I-
lờn I2. Cũn nếu nồng độ axit nhỏ (pH > 4) thỡ phản ứng giữa I-
và Cu2+ khụng hoàn toàn và xảy ra rất chậm. Để loại bỏ sự cản trở của Fe và Mo trong phộp chuẩn độ iot-thiosunphat, nhƣời ta thờm một lƣợng nhỏ NaF hoặc NH4F. Khi mẫu chứa nhiều Fe và V thỡ phải tỏch đồng thời dƣới dạng sunfua hoặc Na2S2O3. Khi trong mẫu cú mặt Mn với lƣợng lớn hơn vài mg thỡ thờm 1ữ2 ml H2SO4 đặc trƣớc khi trung hũa mẫu bằng NH4OH.
Khi sử dụng phƣơng phỏp iot-thiosunphat, nhiệt độ thớch hợp thƣờng nhỏ hơn 250C và phải cho chỉ thị hồ tinh bột gần cuối của quỏ trỡnh chuẩn độ để trỏnh hiện tƣợng hấp phụ I2 lờn hồ tinh bột.
* Với chỡ ta cú thể dựng cỏc phƣơng phỏp chuẩn độ tạo phức với EDTA theo những cỏch sau:
Chuẩn độ trực tiếp Pb2+
bằng EDTA chỉ thị là ET-00. Do Pb2+ tạo phức bền với EDTA ở pH trung tớnh hoặc kiềm. Pb2+ dễ bị thủy phõn do đú trƣớc khi chuẩn độ ta phải cho Pb2+ tạo phức kộm bền với tactrac hoặc trietnolamin. Dung dịch chuyển từ màu đỏ sang màu xanh.
Chuẩn độ ngƣợc: Cho Pb2+
tỏc dụng với lƣợng dƣ chớnh xỏc ZnY2- đó biết nồng độ, chỉ thị là ET-00. Phản ứng chuẩn độ kết thỳc khi dung dịch chuyển từ màu đỏ nho sang mầu xanh biếc.
Cỏc phản ứng:
Pb2+ + H2Y2- PbY2- + 2H+ H2Y2- (dƣ) + Zn2+ ZnY2- + 2H+ ZnInd + H2Y2- ZnY2- + H2Ind
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chuẩn độ thay thế: do β(PbY2-) > β(ZnY2-) trong mụi trƣờng đệm amoni nờn Pb2+ sẽ đẩy Zn2+ ra khỏi ZnY2- một cỏch định lƣợng. Chuẩn độ Zn2+ khi cú chỉ thị ET-00. Từ đú xỏc định đƣợc lƣợng Pb2+.
Cỏc phản ứng:
Pb2+ + H2Y2- PbY2- + 2H+ ZnInd + H2Y2- ZnY2- + H2Ind
(đỏ nho) (Xanh biếc)
* Với mangan xỏc định bằng phƣơng phỏp thể tớch dựa vào sự oxi hoỏ Mn2+
thành pemanganat MnO4- bằng cỏc chất oxi hoỏ mạnh và chuẩn độ MnO4- bằng chất khử Fe2+ hay H2C2O4 .
5 C2O42- + 2MnO4- +16H+ 5MnO2 + 4H+
Trong phộp chuẩn độ này chỳng ta khụng cần chất chỉ thị vỡ trong quỏ trỡnh chuẩn độ nếu hết chất khử chỉ cần dƣ một lƣợng rất nhỏ MnO4-
là dung dịch chuẩn độ đó nhuốm màu hồng nhạt. Đú là dấu hiệu cho biết sự chuẩn độ đó kết thỳc.