ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация химических методов количественного анализа из "Количественный анализ" Точность измерительных приборов и правильное выполнение первой и третьей операций очень важны, без этого невозможно получить точные результаты анализа. Однако, когда говорят о том или другом методе анализа, имеют в виду прежде всего определенную реакцию или последовательность реакций. Поэтому разделение методов химического количественного анализа на отдельные группы связано с химической реакцией. Прежде всего принпмается во внимание способ использования реакции и затем тип химической реакции. [c.22] Иногда неправильно называют (но по существу не используют) в качестве основного признака классификации агрегатное состояние вещества, или способ измерения количества вещества для анализа, или, наконец, физические свойства, используемые для измерения (вес, цвет, электрические свойства и т. п.). Действительно, в зависимости от агрегатного состояния вещества выбирают тот или другой способ измерения количества вещества твердые вещества обычно взвешивают, при анализе растворов и газов чаще всего измеряют их объем. Однако если в измеренном объеме раствора, например хлорного железа, осаждают железо в виде гидроокиси, а затем прокаливают осадок и взвешивают окись железа, говорят о весовом методе определения железа. Если же определяют объем раствора марганцовокислого калия, необходимого для окисления двухвалентного железа в подготовленном растворе, то говорят об объемном методе анализа, независимо от того, бралн для анализа навеску материала, содержащего железо, или определенный объем раствора. [c.22] Предлагаемая нами классификация не противоречит обычно принятой, но уточняет и углубляет ее кроме того, эта классификация позволяет рассмотреть ряд новых методов с общей точки зрения. [c.22] известно, что обычная классификация — деление исследований на весовой в объемный анализ — приводит нередко к противоречиям. Например, по этой классификации гравиметрическое титрование должно быть отнесено к весовому анализу, так как объем в нем не измеряется. Между тем совершенно ясно, что в принципе этот метод аналогичен объемным методам (индикатор, способ расчета). По предлагаемой же нами классификации гравиметрическое титрование совершенно точно можно отнести к группе методов, основанных на измерении количества реактива, а не продукта реакции. Наконец, наша классификация позволяет рассмотреть с общей точки зрения как методы весового анализа, так и методы экстракции, колориметрии и др., в которых определение основано вовсе не на взвешивании. [c.22] Наиболее важное значение в химическом аиализе имеют группа методов, основанная на определении количества продукта реакци) Я, и группа методов, основанная на определении количества затраченного реактива / . [c.23] К первой группе методов относится прежде всего весовой анализ. Для весового определения, например алюминия в его соли (или в растворе соли), ионы А1 осаждают гидроокисью аммония, осадок гидроокиси алюминия прокаливают и затем взвешивают образовавшуюся окись алюминия. Если имеют в виду выполнить любое количественное определение, основанное на измерении количества продукта реакции, очевидно, главное внимание должно быть уделено возможно более полному переведению определяемого компонента в продукт реакции. Образующийся осадок должен быть практически нерастворим . [c.23] Вторым важным и очевидным требованием для первой группы методов является отсутствие других компонентов, которые дают в этих же условиях продукт реакции, обладающий аналогичными физическими свойствами. Так, наиример, в присутствии ионов железа наряду с гидроокисью алюминия будет осаждаться также гидроокись железа. По весу полученного после прокаливания вещества нельзя непосредственно вычислить содержание алюминия. Наоборот, присутствие веществ, хотя и реагирующих сданным реактивом, но не дающих аналогичных по физическим свойствам продуктов, не мешает выполнению определения (отличие от второй группы методов, см. стр. 24). Так, например, в растворе соли алюминия может присутствовать соляная кислота хотя она реагирует с гидроокисью аммония, но получающийся продукт реакции растворим и поэтому (при введении достаточного избытка реактива) не мешает определению. [c.23] Как было отмечено, из первой группы методов наиболее важное значение имеет весовой анализ. Это объясняется прежде всего большим количеством хорошо изученных реакций осаждения, которые главным образом применяются в этих случаях. [c.23] При колориметрическом определении (как и в других методах первой группы — см. выше) важно отсутствие других компонентов, которые в данных условиях образуют продукт реакции, обладающий аналогичными физическими свойствами. Так, при колориметрическом определении меди в виде аммиачного комплекса недопустимо присутствие никеля. Наоборот, присутствие веществ, хотя и реагирующих с данным реактивом, но не дающих продуктов, аналогичных по физическим свойствам, не мешает определению (подобно другим методам этой группы и в отличие от методов следующей группы). Например, при введении в исследуемый раствор достаточного избытка аммиака можно колориметрически определить медь в присутствии кадмия, цинка и т. п. [c.24] Таким образом, несмотря на различия в способах измерения количества продукта реакции, между отдельными методами первой группы имеется много общего в вопросах методики изучения и использования химической реакции значение произведения растворимости осадков в весовом анализе аналогично значению констант диссоциации окрашенных соединений в колориметрии много общего также в вопросах влияния кислотности раствора, неводных растворителей, посторонних реагирующих и не реагирующих веществ, постоянства состава продукта реакцип и т. д. Иногда колориметрический анализ необоснованно относят к другим группам, например к ( )изико-химиче-ским или к аппаратурным . Однако очевидно, что колориметрически анализ не более физичен по своей сущности, чем весовой (или объемный), а аппаратура колориметрического анализа обычно не более сложна или точна, чем аналитические весы. [c.24] К группе методов, основанных на 0пределе ии количества продукта реакции, относится и ряд других — электровесовой анализ, определение по объему выделяк -щегося осадка или газа и т. д. [c.24] Вторая группа методов количественного анализа основана на измерении количества реактива, затраченного на реакцию с определяемым веществом. Для этой цели, очевидно [см. уравнение (1), стр. 22], необходимо к отмеренному количеству анализируемого вещества X постепенно прибавлять реактив Р до тех пор, пока не будет достигнуто эквивалентное отношение между ними. Тогда по количеству затраченного реактива можно рассчитать количество анализируемого вещества X. [c.24] Для осуществления этого принципа удобнее всего применять реактив в виде раствора с известной концентрацией применять реактив в твердом (или в газообразном) виде было бы неудобно. Для измерения количества раствора обычно измеряют его объем поэтому вторую группу методов называют объемным анализом. [c.24] В некоторых случаях, например для увеличения точности при работе с малыми объемами, при выполнении анализа измеряют не объем, а вес раствора реактива (известной концентрации), затраченного на реакцию с определяемым компонентом. Тем не менее, имея в виду общий принцип, такой метод, называемый гравиметрическим титрованием, относят к группе методов объемного анализа. [c.24] Для определения содержания гидроокиси натрия в каком-либо растворе едкой щелочи к отмеренному количеству анализируемого раствора постепенно приливают раствор соляной кислоты известной концентрации прибавление раствора кислоты ведут до тех пор, пока раствор не станет нейтральным. Измерив объем раствора соляной кислоты (известной концентрации), затраченный на нейтрализацию раствора едкой щелочи, можно вычислить количество определяемого вещества — гидроокиси натрия. Для определения содержания двухвалентного железа в каком-либо растворе к нему прибавляют постепенно раствор марганцовскислого калия (с известной концентрацией). Определив объем раствора марганцовокислого калия, необходимый для окисления двухвалентного железа до трехвалентного, легко вычислить содержание железа в анализируемом растворе. [c.24] Объемный анализ объединяет ряд методов классификация методов, входящих в эту группу, ведется обычно по типам реакций. Так, существуют кислотно-основные методы объемного анализу, окислительно-восстановительные методы и т. д. (подробнее об этом см. гл. 14). Общим для всех этих методов служит названный выше принцип основой всех методов объемного анализа является определение количества затраченного реактива. [c.25] В соответствии с этим принципом находятся основные вопросы всех методов объемного анализа, отличающие их от методов первой группы. [c.25] Последнее обстоятельство в известной степени ограничивает применение объемного анализа. Так, например, содержание алюминия в растворе можно определить ессовым методом, независимо от того, присутствует в растворе свободная соляная кислота или нет. При достаточном количестве гидроокиси аммония произойдет полное осаждение гидроокиси алюминия. [c.25] Третья группа методов количественного анализа основана на измерении каких-либо изменений в системе в связи с тем, что определяемое вещество в результате реакции практически исчезает вследствие превращения в те или другие продукты. Такие методы имеют меньшее значение, так как, очевидно, их можно применять только в тех (довольно редких) случаях, когда само определяемое вещество имеет какие-либо сильно выраженные особые физические свойства, которые удобно измерять. [c.26] Вернуться к основной статье