Gravimetrinen analyysi on kokoelma kvantitatiivinen analyysi analyytin mittaukseen perustuvat laboratoriotekniikat massa.
Yksi esimerkki gravimetrisesta analyysimenetelmästä voidaan käyttää määrittämään pitoisuus ioni jonkin sisällä ratkaisu mennessä liukeneminen tunnettu määrä a yhdiste joka sisältää ionin a liuotin ionin erottamiseksi yhdisteestä. Sitten ioni saostuu tai höyrystynyt poissa ratkaisusta ja punnittu. Tätä gravimetrisen analyysin muotoa kutsutaan saostusgravimetria.
Toinen gravimetrisen analyysin muoto on haihdutusgravimetria. Tässä tekniikassa seoksen yhdisteet erotetaan kuumentamalla niitä näytteen kemialliseksi hajottamiseksi. Haihtuvat yhdisteet höyrystyy ja häviävät (tai kerätään), mikä johtaa mitattavissa olevaan kiinteän tai nestemäisen näytteen massan pienenemiseen.
Sademäärä gravimetrinen analyysi
Jotta gravimetrinen analyysi olisi hyödyllinen, tiettyjen edellytysten on täytyttävä:
- Kiinnostavan ionin on oltava täysin sakka ratkaisusta.
- Sakan on oltava puhdasta yhdistettä.
- Sakka on voitava suodattaa.
Tietenkin, tällaisessa analyysissä on virhe! Ehkä kaikki ionit eivät saostu. Ne voivat olla suodattamisen aikana kerättyjä epäpuhtauksia. Jotkut näytteet voivat kadota suodatusprosessin aikana, joko koska ne kulkevat suodattimen läpi tai muuten niitä ei saada talteen suodatusväliaineesta.
Esimerkiksi hopeaa, lyijyä tai elohopeaa voidaan käyttää kloorin määrittämiseen, koska nämä metallit liukenemattomaan kloridiin. Natrium puolestaan muodostaa kloridin, joka liukenee veteen eikä saostu.
Gravimetrisen analyysin vaiheet
Tämän tyyppisissä analyyseissä tarvitaan huolellisia mittauksia. On tärkeää ajaa pois kaikki vedet, jotka saattavat houkutella yhdisteeseen.
- Aseta tuntematon punnituspulloon, jonka kansi on halkeillut. Kuivaa pullo ja näyte uunissa veden poistamiseksi. Jäähdytä näyte eksikkaattorissa.
- Punnitaan epäsuorasti tuntematon massa dekantterilasiin.
- Liuota tuntematon liuoksen tuottamiseksi.
- Lisää saostusaine liuokseen. Voit haluta lämmittää liuosta, koska tämä lisää sakan hiukkaskokoa vähentäen häviötä suodatuksen aikana. Liuoksen kuumentamista kutsutaan pilkkomiseksi.
- Käytä tyhjiösuodattamalla liuos.
- Kuivaa ja punnitse kerätty sakka.
- Käytä stoikiometriaa, joka perustuu tasapainoiseen kemialliseen yhtälöön, löytääksesi kiinnostuksen kohteena olevan ionin massa. Määritä analyytin massaprosentti jakamalla analyytin massa tuntemattoman massalla.
Esimerkiksi käyttämällä hopeaa tuntemattoman kloridin löytämiseen, laskelma voi olla:
Kuivan tuntemattoman kloridin massa: 0,0984
AgCl-sakan massa: 0,2290
Koska yksi mooli AgCl sisältää yhden moolin Cl- ionit:
(0,2290 g AgCl) / (143,323 g / mol) = 1,598 x 10-3 mol AgCI
(1,598 x 10-3) x (35,453 g / mol Cl) = 0,0566 g Cl (0,566 g Cl) / (0,0984 g näytettä) x 100% = 57,57% Cl tuntemattomassa näytteessä
Huom. Lyijy olisi ollut toinen vaihtoehto analyysille. Jos lyijyä olisi kuitenkin käytetty, laskelman olisi pitänyt ottaa huomioon tosiasia yksi mooli PbCl: tä2 sisältää kaksi moolia kloridia. Huomaa myös, että virhe olisi ollut suurempi lyijyä käytettäessä, koska lyijy ei ole täysin liukenematon. Pieni määrä kloridia olisi jäänyt liuokseen saostumisen sijasta.