Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 2

Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 2. Bản chất của phương pháp phân tích trọng lượng Phân tích trọng lượng (hay còn được gọi là phương pháp khối lượng) là một trong những phương pháp quan trọng của phân tích định lượng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình về phân tích môi trường - Phần 1 - CHƯƠNG 2 Chöông II PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH TROÏNG LÖÔÏNGII.1. ÑAËC ÑIEÅM CHUNG CUÛA PHAÂN TÍCH TROÏNG LÖÔÏNGII.1.1. Baûn chaát cuûa phöông phaùp phaân tích troïng löôïng Phaân tích troïng löôïng (hay coøn ñöôïc goïi laø phöông phaùp khoái löôïng)ø laø moättrong nhöõng phöông phaùp quan troïng cuûa phaân tích ñònh löôïng. Noù ñoùng vai troø tolôùn trong vieäc thieát laäp caùc ñònh luaät thaønh phaàn khoâng ñoåi, tyû leä boäi soá, ñònh luaättuaàn hoaøn….Phaân tích troïng löôïng ñöôïc öùng duïng ñeå xaùc ñònh thaønh hoaù hoïc cuûanhöõng ñoái töôïng töï nhieân vaø kyõ thuaät, cuûa caùc loaïi ñaát ñaù, nham thaïch, caùc quaëng,khoaùng vaät, kim loaïi, hôïp kim, caùc silicat vaø caùc chaát voâ cô, höõu cô khaùc. Phaân tích troïng löôïng laø moät phöông phaùp döïa treân söï ño chính xaùc khoáilöôïng cuûa chaát caàn xaùc ñònh, hoaëc cuûa thaønh phaàn noù ñöôïc taùch ra ôû daïng tinh khieáthoùa hoïc, hoaëc döôùi daïng hôïp chaát thích hôïp (coù thaønh phaàn khoâng ñoåi, bieát chínhxaùc). Öu ñieåm cuûa phöông phaùp laø coù ñoä chính xaùc raát cao (coù khaû naêng ñaït tôùi0,01%, thaäm chí cao hôn nöõa), tuy nhieân nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø thaotaùc phöùc taïp, toán keùm thôøi gian, ñieàu naøy laøm cho phöông phaùp bò haïn cheá khi ñöavaøo söû duïng trong thöïc teá.II.1.2. Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp Phaân tích troïng löôïng laø phöông phaùp ñònh löôïng caáu töû X döïa treân pheùp ñokhoái löôïng. Cô sôû cuûa phöông phaùp naøy laø döïa vaøo hai ñònh luaät: Ñònh luaät thaønhphaàn khoâng ñoåi vaø qui taéc ñöông löôïng.Coù theå chia taát caû phöông phaùp phaân tích troïng löôïng thaønh ba nhoùm lôùn: phöôngphaùp taùch, phöông phaùp chöng caát vaø phöông phaùp keát tuûa.1.Phöông phaùp taùch Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp naøy laø caáu töû caàn xaùc ñònh ñöôïc taùch ra töø chaátphaân tích döôùi daïng töï do vaø ñöôïc caân treân caân phaân tích. Ví duï: Khi hoøa tan moät löôïng caân chính xaùc hôïp kim (coù chöùa vaøng) baèngnöôùc cöôøng thuyû ngöôøi ta thu ñöôïc dung dòch coù chöùa caùc ion kim loaïi. Theâm H2O2vaøo dung dòch thu ñöôïc, H2O2 seõ khöû ion vaøng ñeán vaøng kim loaïi, trong khi caùc ioncoøn laïi khoâng bò aûnh höôûng. Taát caû vaøng ñöôïc taùch ra khoûi dung dòch, sau ñoù loïc,röûa saïch roài ñem saáy hoaëc nung ñeå ñuoåi caùc taïp chaát deã bay hôi, ñeå nguoäi vaø ñemcaân chính xaùc treân caân phaân tích vaø cuoái cuøng tính toaùn haøm löôïng vaøng chöùa trongmaãu. Cuõng coù theå ñònh löôïng caùc kim loaïi baèng phöông phaùp ñieän phaân. 72.Phöông phaùp chöng caá t Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp naøy laø ngöôøi ta chöng caát moät caùch ñònh löôïngcaáu töû caàn xaùc ñònh döôùi daïng hôïp chaát bay hôi. Phaàn caàn xaùc ñònh ñöôïc taùch rabaèng caùch ñoát noùng chaát phaân tích taïo saûn phaåm bay hôi. Phöông phaùp naøy coù theå tieán haønh tröïc tieáp hoaëc giaùn tieáp: * Phöông phaùp tröïc tieáp: chaát bay hôi caàn xaùc ñònh ñöôïc haáp thuï vaøo moätchaát haáp thuï thích hôïp, döïa vaøo söï taêng khoái löôïng chaát haáp thuï ngöôøi ta tính ñöôïckhoái löôïng chaát caàn xaùc ñònh. Ví duï: Xaùc ñònh löôïng CO2 trong ñaù voâi, baèng caùch phaân huyû ñaù voâi vôùi axit. CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 + H2O Maãu naøy ñöôïc phaân huyû trong thieát bò ñaëc bieät, kín ñeå khoâng cho thoaùt khíCO2 ra ngoaøi. Daãn toaøn boä CO2 suïc vaøo bình ñöïng hoãn hôïp voâi xuùt (CaO + NaOH). Baèng caùch tính ñoä taêng cuûa bình ñöïng (CaO + NaOH) ta tính ñöôïc löôïngCO2. *Phöông phaùp giaùn tieáp: Phöông phaùp naøy ngöôøi ta xaùc ñònh khoái löôïng cuûacaën coøn laïi sau khi cho bay hôi, töø ñoù suy ra khoái löôïng cuûa chaát ñaõ bay hôi.Phöông phaùp naøy thöôøng ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh ñoä aãm, xaùc ñònh löôïng nöôùc keáttinh… Ví duï: Tính soá phaân töû H2O keát tinh trong BaCl2.nH2O baèng caùch saáy khoâ. 0 BaCl2.nH2O ⎯⎯→ tC BaCl2 + nH2O Saáy ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi ta seõ tính ñöôïc thaønh phaàn cuûa H2O trongBaCl23. Phöông phaùp keát tuûa Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp naøy laø, ngöôøi ta laøm keát tuûa caáu töû caàn xaùcñònh baèng phöông phaùp hoùa hoïc döôùi daïng hôïp chaát ít tan coù thaønh phaàn xaùc ñònhnghieâm ngaët. Ñeå xaùc ñònh khoái löôïng cuûa caáu töû M coù trong ñoái töôïng phaân tích X, ngöôøita taùch M ra khoûi caáu töû khaùc döôùi daïng hôïp chaát ít tan baèng moät thuoác thöû R thíchhôïp, tieán haønh loïc, röûa, saáy hoaëc nung keát tuûa ñeán khoái löôïng khoâng ñoåi. Roài ñemcaân treân caân phaân tích vaø tieán haønh tính toaùn. Ví duï1: Ñeå xaùc ñònh haøm löôïng Ba coù trong maãu phaân tích ngöôøi ta xöõ lyù nhösau: % ⎯H 2 SO4loang,du→ BaSO4↓ loïc, röûa thu ñöôïc ⎯⎯⎯⎯Maãu (chöùa Ba) ⎯⎯⎯→ Ba2+ Ho a tan ` 0 ⎯t⎯ BaSO4 khan ⎯Cân xaùc ñònh haøm löôïng Ba. → CBaSO4.nH2O(tinh khieát) ⎯→ Ví du 2: Ñeå xaùc ñònh haøm löôïng Fe trong maãu theùp 8 ⎯HNO3 → ⎯⎯ ⎯ NH3 du ⎯ Fe(OH)3↓ loïc, röûa ñöôïc ⎯ ⎯→ ⎯ dd Fe3 ...