Analiza wagowa wprowadzenie

Transkrypt

1 Analiza wagowa wprowadzenie Oznaczenia wagowe polegają na dokładnym wyznaczeniu masy analizowanej ilościowo substancji, którą przeprowadza się w trudno rozpuszczalny związek o określonym składzie chemicznym i budowie krystalicznej. Powstały osad nie powinien być higroskopijny, ani nie może reagować z CO 2. Do metod wagowych należą również takie, w których analizowany składnik usuwa się podczas prażenia lub suszenia próbki, albo w wyniku reakcji chemicznej. W analizie wagowej ważenie wykonuje się na wadze analitycznej z dokładnością co najmniej do 0,0001 g. Strącanie osadów Wiele substancji oznacza się ilościowo w postaci trudno rozpuszczalnego związku. Dokładność oznaczenia wagowego zależy od jakości osadu strąconego w toku analizy. Osady mogą być serowate, koloidalne lub krystaliczne. ajbardziej pożądane są osady grubokrystaliczne, korzystne ze względu na czystość chemiczną i łatwość sączenia. Takie osady tworzą się w roztworach rozcieńczonych, często w podwyższonej temperaturze, przy powolnym dodawaniu odczynnika strącającego i mieszaniu roztworu. Strącony osad poddaje się procesowi starzenia, czyli pozostawia w podwyższonej temperaturze w roztworze macierzystym w celu przekrystalizowania. Zwiększają się wówczas kryształy duże, a rozpuszczają drobniejsze. iekiedy związek strąca się w postaci koloidalnej, co powoduje trudności w jego oddzieleniu przez sączenie lub wirowanie. Koagulację powstającego osadu koloidalnego można czasem zapewnić przez dodanie niewielkiej ilości odpowiedniego elektrolitu. Strącone osady oddziela się od roztworu przez sączenie lub odwirowanie. Do sączenia stosuje się sączki ilościowe z bibuły lub sączki szklane. W zależności od wielkości porów bibuły, sączki dzieli się na: - sączki sączące wolno, tzw. twarde, przeznaczone dla osadów drobnokrystalicznych,

2 - sączki o średniej gęstości bibuły, tzw. średnie, użyteczne dla osadów grubokrystalicznych, - sączki łatwo sączące, tzw. miękkie, nadające się głównie do szybkiego sączenia w analizie jakościowej. Osady, które w dalszym ciągu analizy mają być prażone, sączy się na sączkach z bibuły bezpopiołowej, tj. wytrawionej uprzednio kwasem solnym i kwasem fluorowodorowym. Masa popiołu pojedynczego sączka nie powinna przekraczać 0,0001 g. Jeżeli jest większa, masa popiołu jest podana na opakowaniu z sączkami, i należy ją odjąć od masy osadu po wyprażeniu. Krążek bibuły do ilościowego oznaczania, złożony na cztery części (Rys. 1.) wkłada się do lejka ilościowego (z długą i wąską nogą) tak, aby bardzo dokładnie przylegał do jego ścianek. ieznaczne naddarcie rogu sączka ułatwia jego przyleganie do ścianek lejka i zapobiega przedostawaniu się powietrza, które mogłoby przerywać słup cieczy i utrudniać sączenie. Rys. 1. Sączek, po umieszczeniu w lejku, należy zwilżyć małą ilością wody destylowanej. Zawiesinę roztworu z osadem wlewa się na sączek po bagietce szklanej na boczną ściankę sączka, aby zapobiec rozchlapaniu cieczy. Osady, które szybko opadają na dno należy sączyć w połączeniu z dekantacją ostrożnym zlaniem płynu znad osadu, przemyciem osadu w zlewce i zlaniem go na sączek.

3 Szklane lejki filtracyjne przedstawione są na rysunku 2. Rys. 2. Sączenie osadu następuje na szklanym spieku o różnej porowatości wybór wielkości porów sączka zależy od rodzaju osadu. Lejki ze spiekiem szklanym wykorzystuje się w przypadku osadów które poddawane są jedynie suszeniu, a nie prażeniu (w wysokich temperaturach osady te mogłyby ulegać niestechiometrycznemu rozkładowi). Przed sączeniem takie lejki czyści się za pomocą różnych mieszanek myjących (np. chromianki, a następnie dokładnie płucze i suszy w suszarce elektrycznej zazwyczaj w temp ºC aż po dwóch kolejnych suszeniach masa pozostanie nie zmieniona). iezależnie od rodzaju sączka, osad należy starannie przemyć w celu usunięcia obcych jonów zaadsorbowanych na powierzchni osadu czy też obecnych wskutek zjawiska współstrącania. Ciecz przemywająca nie może reagować z osadem ani go rozpuszczać. Osad krystaliczny przemywa się roztworem elektrolitu o wspólnym jonie z osadem, co zapobiega stratom związanym z rozpuszczeniem się osadu. Osady koloidalne przemywa się rozcieńczonymi łatwo lotnymi elektrolitami, takimi jak np. sole amonowe, amoniak, lotne kwasy. Przemywanie osadu można zakończyć, jeżeli wykonana próba jakościowa wykluczy obecność odpowiednich jonów w przesączu. Suszenie i prażenie osadu ma na celu przeprowadzenie go w związek o ustalonym składzie stechiometrycznym. Zachodzą wtedy procesy usuwania lotnych składników osadu, wody niezwiązanej (wilgoci), wody krystalizacyjnej lub konstytucyjnej. Osady suszy się w suszarkach elektrycznych, a praży, po uprzednim spaleniu, w płomieniu palnika gazowego lub w piecach elektrycznych. Sączek z osadem należy przed rozpoczęciem spalania złożyć na cztery części i umieścić w

4 tyglu wyprażonym do stałej masy, w takich samych warunkach, w jakich ma być prażony osad, i zważonym (± 0,0001g). Po wyprażeniu, tygiel z osadem przenosi się za pomocą metalowych szczypiec do eksykatora, gdzie powinien stygnąć do osiągnięcia temperatury pokojowej. Również szklany sączek z suszarki wyjmuje się za pomocą szczypiec i umieszcza w eksykatorze do wystygnięcia. Dopiero wtedy może być zważony na wadze analitycznej z dokładnością do 0,0001 g. Waga analityczna jest urządzeniem precyzyjnym; wymaga ustawienia w pomieszczeniu wolnym od zanieczyszczeń chemicznych, od wstrząsów, o stałej temperaturze i wilgotności. Waga powinna być utrzymywana w idealnej czystości. ie wolno przekraczać dopuszczalnego obciążenia wagi. aczyń wagowych nie wolno dotykać palcami przenosi się je szczypcami. Substancje powinny być ważone w suchych naczyniach o temperaturze otoczenia, przy czym należy odpowiednio dobrać wielkość i masę naczyńka do masy substancji ważonej. aważki substancji stałych, nie ulegających zmianom pod wpływem powietrza, waży się na szkiełkach zegarkowych lub w naczyńkach wagowych o różnych kształtach i różnej wielkości. Substancje higroskopijne, zmieniające masę na powietrzu, waży się w naczyńkach z pokrywkami. Ciecze waży się w pipetkach wagowych, a ciecze żrące lub łatwo lotne w zatopionych ampułkach wagowych. Wykonywanie analiz wagowych Za pomocą analizy wagowej można badać zawartość praktycznie wszystkich pierwiastków (w postaci anionów i/lub kationów). Metody te są bardzo czułe, i często są stosowane jako metody referencyjne. Można je stosować także w przypadku, gdy zawartość badanego pierwiastka jest mała wówczas przeprowadza się go zazwyczaj w nierozpuszczalny związek o dużej masie cząsteczkowej. Można też dokonać strącania na tzw. nośniku, w przypadku gdy pierwiastek którego zawartość w próbce chcemy oznaczyć występuje w bardzo małym stężeniu (pierwiastki śladowe). astępnie pierwiastek oddziela się od nośnika i dopiero wówczas oznacza się pierwiastek badany. Szczegółowe metody oznaczania poszczególnych pierwiastków w różnych rodzajach próbek, jak i procedury przygotowania różnych próbek do analizy są opisane

5 w literaturze specjalistycznej. W ćwiczeniach z analizy wagowej skupimy się przede wszystkim na oznaczaniu wybranych pierwiastków stanowiących częste zanieczyszczenia środowiska (i, Al., Pb, Cr) w czystych próbkach, tzn. nie zawierających innych substancji które mogłyby ulegać współstrącaniu czy w inny sposób zaburzać proces analityczny. Powodem zastosowania takiej uproszczonej procedury jest stosunkowo krótki czas trwania ćwiczeń nie pozwalający na przeprowadzenie pełnej, systematycznej analizy. Pierwiastki te strącane będą w postaci osadów które suszy się w suszarkach elektrycznych procedury prażenia osadów są zbyt czasochłonne. Oznaczanie niklu w postaci dimetyloglioksymianu Związki niklu są niebezpiecznym zanieczyszczeniem głównie wody i gleby. Substancje te są toksyczne a także podejrzewane o rakotwórczość, powinno więc unikać się kontaktu z tymi związkami i bezwzględnie unikać wprowadzania ich do środowiska naturalnego. Metaliczny nikiel jest stosunkowo bezpieczny ze względu na małą reaktywność i odporność na korozję. Jest on wykorzystywany między innymi jako katalizator uwodornienia tłuszczów jak również w popularnych akumulatorkach niklowo-wodorkowych (imh) występuje w nich w postaci niklu metalicznego, ale także wodorotlenku z którego może być łatwo uwolniony do środowiska (zużytych akumulatorków nie wolno wyrzucać do śmieci komunalnych ale przekazywać do recyclingu). Strącanie kationów niklu(ii) dimetyloglioksymem (DMG) stanowi podstawę wagowego oznaczania tego pierwiastka. W środowisku amoniakalnym DMG strąca nikiel ilościowo w postaci różowego, kłaczkowatego osadu trudno rozpuszczalnego związku kompleksowego: O H O i H 3 C H 3 C OH OH + 2 H 3-2 H 4 + H 3 C H 3 C i CH 3 CH 3 O H O

6 Strącony osad odsącza się na lejku ze spiekiem szklanym, suszy w suszarce i waży. Wykonanie doświadczenia Odczynniki Kwas solny stężony (36-38%), stężony roztwór amoniaku (25%), 1% roztwór DMG w alkoholu etylowym, papierki wskaźnikowe. Szkło i sprzęt laboratoryjny Eksykator, tygiel filtracyjny z dnem ze szkła porowatego, szczypce metalowe, zlewki, krystalizator, cylindry miarowe, bagietka szklana, szkiełko zegarkowe, kolba ssawkowa, gumowy kołnierz filtracyjny, mieszalnik magnetyczny, mieszadło magnetyczne z termoparą, waga analityczna, suszarka elektryczna. Wykonanie Ze względu na krótki czas zajęć procedura przygotowania tygla filtracyjnego zostaje przeprowadzona przez laborantów (mycie za pomocą chromianki, dokładne wypłukanie wodą destylowaną i suszenie w suszarce elektrycznej do stałej masy). Przygotowane tygle znajdują się w eksykatorze. Przed sączeniem pusty tygiel należy zważyć na wadze analitycznej. Otrzymaną próbkę soli niklu należy przenieść ilościowo do zlewki i rozcieńczyć wodą do objętości ok. 50 cm 3 a następnie zakwasić dodając ok. 1 cm 3 stężonego kwasu solnego. W roztworze umieścić mieszalnik magnetyczny, a zlewkę z roztworem wstawić do łaźni wodnej na mieszadle magnetycznym. Roztwór ogrzać do 60ºC, a następnie wlać do niego (powoli, po bagietce szklanej) określoną przez prowadzącego ćwiczenia ilość roztworu DMG w alkoholu. astępnie przy ciągłym mieszaniu dodawać porcjami taką ilość stężonego roztworu amoniaku by ph wyniosło ok. 9 (sprawdzić papierkiem wskaźnikowym). Zlewkę przykryć szkiełkiem zegarkowym, osad wraz z roztworem utrzymywać przez 30 minut w temperaturze

7 60 C. Po tym czasie ciecz znad osadu zdekantować przed tygiel szklany z dnem porowatym umieszczony w gumowym kołnierzu w kolbie ssawkowej, przy małym przepływie wody w pompce wodnej. astępnie, osad ze zlewki przenieść ilościowo na sączek, zlewkę przemyć wodą, każdorazowo wylewając roztwór z przemywania na tygiel szklany. Przemywanie można zakończyć, gdy w przesączu nie stwierdza się zapachu amoniaku. Wówczas podsuszyć osad zwiększając przepływ wody w pompce wodnej. astępnie tygiel szklany wraz z podsuszonym osadem suszyć w suszarce elektrycznej w temperaturze C przez 30 minut, ostudzić w eksykatorze i zważyć na wadze analitycznej. Czynność suszenia i ważenia powtarzać aż masa tygla po dwóch kolejnych suszeniach pozostaje niezmieniona (±0,0001 g). a podstawie różnicy masy pustego tygla i tygla z osadem wyznaczyć masę osadu. Ponieważ 1 mol kompleksu i(dmg) 2 (288,916 g) odpowiada 1 molowi jonów i 2+ (58,693 g), na podstawie wyznaczonej masy osadu należy obliczyć masę jonów niklu w badanej próbce. Środki ostrożności ie dotykać dłońmi gorącego tygla. Rozpuszczalne sole niklu są toksyczne, rakotwórcze i niebezpieczne dla środowiska naturalnego. Postępowanie z odpadami Tygiel z osadem przekazać prowadzącemu ćwiczenia. Przesącze można wylać do zlewu. Oznaczanie glinu w postaci kompleksu z 8-hydroksychinoliną Związki glinu mogą stanowić zanieczyszczenie głównie wody i gleby. Związki te nie są wprawdzie toksyczne, powinno się jednak unikać wprowadzania ich do środowiska naturalnego, gdyż w większych dawkach mogą szkodzić roślinom i spożywającym je zwierzętom. Związki glinu pojawiające się w ludzkim organizmie są podejrzewane o współudział w powstawaniu choroby Alzhaimera. Metaliczny glin jest

8 stosunkowo bezpieczny mimo dużej reaktywności, ponieważ pod działaniem tlenu z powietrza bardzo szybko pokrywa się cienką ale bardzo szczelną warstewka tlenku. Jest ona odporna na działanie kwasów utleniających, ale stosunkowo łatwo rozpuszcza się w kwasach nieutleniających, w tym także w słabych kwasach organicznych występujących w produktach żywnościowych (kwas octowy, cytrynowy, mlekowy, jabłkowy, winowy i inne). Dlatego kwaśnej żywności nie należy spożywać przy użyciu sztućców aluminiowych ani przygotowywać i przechowywać w aluminiowych naczyniach. Metaliczny glin, ze względu na ich dużą wytrzymałość i lekkość, jest wykorzystywany w postaci różnych stopów, szczególnie w przemyśle lotniczym i kosmicznym. Ilościowe oznaczanie glinu wykonuje się zazwyczaj poprzez strącanie wodorotlenku, a następnie prażenie osadu w temp. 1200ºC, co powoduje ilościowe przekształcenie Al(OH) 3 w tlenek Al 2 O 3. Metoda ta pozwala łatwo oddzielić glin od innych metali, gdyż początkowo można użyć nadmiaru wodorotlenku (co powoduje przejście glinu w rozpuszczalny hydroksokompleks), podczas gdy większość jonów innych metali pozostaje w postaci osadu, który można odsączyć. Wodorotlenek glinu strąca się następnie poprzez dodanie kwasu. Ze względu na małą masę atomową glinu i małą masę cząsteczkową jego tlenku metoda ta jest szczególnie dogodna przy dużej zawartości glinu. Przy małych stężeniach często lepsza okazuje się metoda strącania kationów glinu 8-hydroksychinoliną. Metoda ta jest także mniej czasochłonna. W środowisku buforu kwas octowy/octan amonu 8-hydroksychinolina strąca glin ilościowo w postaci krystalicznego osadu trudno rozpuszczalnego związku kompleksowego: O O Al H + OH Al O Strącony osad odsącza się na lejku ze spiekiem szklanym, suszy w suszarce i waży.

9 Wykonanie doświadczenia Odczynniki Roztwory: kwasu octowego i octanu amonu o stężeniu 2 mol/dm 3, 5% roztwór 8-hydroksychinoliny w kwasie octowym, papierki wskaźnikowe. Szkło i sprzęt laboratoryjny Eksykator, tygiel filtracyjny z dnem ze szkła porowatego, szczypce metalowe, zlewki, cylindry miarowe, bagietka szklana, szkiełko zegarkowe, kolba ssawkowa, gumowy kołnierz filtracyjny, waga analityczna, suszarka elektryczna. Wykonanie Ze względu na krótki czas zajęć procedura przygotowania tygla filtracyjnego zostaje przeprowadzona przez laborantów (mycie za pomocą chromianki, dokładne wypłukanie wodą destylowaną i suszenie w suszarce elektrycznej do stałej masy). Przygotowane tygle znajdują się w eksykatorze. Przed sączeniem pusty tygiel należy zważyć na wadze analitycznej. Otrzymaną próbkę soli glinu należy przenieść ilościowo do zlewki i rozcieńczyć wodą do objętości ok. 50 cm 3. astępnie do roztworu wlać (powoli, po bagietce szklanej) określoną przez prowadzącego ćwiczenia objętość roztworu 8-hydroksychinoliny w kwasie octowym. astępnie przy ciągłym mieszaniu bagietką, dodawać porcjami taką ilość roztworu octanu amonu by ph wyniosło ok. 7 (sprawdzić papierkiem wskaźnikowym). Ciecz znad osadu zdekantować przed tygiel szklany z dnem porowatym umieszczony w gumowym kołnierzu w kolbie ssawkowej, przy małym przepływie wody w pompce wodnej. astępnie krystaliczny osad ze zlewki przenieść ilościowo na sączek i przemyć zlewkę zimną wodą,

10 każdorazowo wylewając roztwór z przemywania na tygiel szklany. Przemywanie można zakończyć, gdy w przesączu nie stwierdza się zapachu kwasu octowego. Wówczas osad podsuszyć zwiększając przepływ wody w pompce wodnej. Tygiel szklany z osadem suszyć w suszarce elektrycznej w temperaturze C przez 30 minut, ostudzić w eksykatorze i zważyć na wadze analitycznej. Czynność suszenia i ważenia powtarzać aż masa tygla po dwóch kolejnych suszeniach pozostaje niezmieniona (±0,0001 g). a podstawie różnicy masy pustego tygla i tygla z osadem wyznaczyć masę osadu. Ponieważ 1 mol 8-hydroksychinolinianu glinu (459,431 g) odpowiada 1 molowi jonów Al 3+ (26,981 g), na podstawie wyznaczonej masy osadu należy obliczyć masę jonów glinu w badanej próbce. Środki ostrożności ie dotykać dłońmi gorącego tygla. Postępowanie z odpadami Tygiel z osadem przekazać prowadzącemu ćwiczenia. Przesącze można wylać do zlewu. Oznaczanie ołowiu w postaci chromianu(vi) ołowiu(ii) Zarówno ołów metaliczny, jak i wszystkie rozpuszczalne związki ołowiu są toksyczne. Toksyczne są także niektóre nierozpuszczalne związki ołowiu, np. węglan ołowiu(ii) (tzw. biel ołowiana) używany dawniej do pudrowania twarzy przez arystokrację. W starożytnym Rzymie woda doprowadzana do miasta akweduktami zawierała znaczą ilość rozpuszczonego CO 2. Woda ta w bogatych dzielnicach miasta była doprowadzana do domów rurami ołowianymi (ze względu na łatwość obróbki i lutowania wynikającą z niskiej temperatury topnienia użycie tego właśnie metalu było dla starożytnych Rzymian bardzo dogodne). ie zdawali sobie oni jednak sprawę z faktu, że znajdujące się na powierzchni blachy ołowianej tlenki i węglany ołowiu(ii) (powstające w wyniku kontaktu rury z tlenem i ditlenkiem węgla z powietrza) ulegają roztworzeniu w bogatej w CO 2 wodzie z wytworzeniem dobrze rozpuszczalnych

11 wodorowęglanów (analogicznie jak węglany wapnia i magnezu). W efekcie bogaci Rzymianie pili wodę zatrutą ołowiem co prowadziło między innymi do bezpłodności i chorób psychicznych. Również zwyczaj przechowywania wina w kadziach ołowianych (tak przechowywane wino staje się słodkie) miało zgubne skutki. Starożytni nie zdawali sobie sprawy, że słodycz pochodzi od octanu ołowiu(ii) powstającego w reakcji tlenków ołowiu obecnych na powierzchni kadzi z kwasem octowym występującym w winie. Jednak nie tylko w starożytności groziło ludziom zatrucie ołowiem. W latach 20-tych XX wieku zaczęto dodawać silnie neurotoksyczny tetraetyloołów(iv) do benzyny jako środek przeciwstukowy (tzw. etylina). Dodatek ten powodował, że wykorzystywana powszechnie etylina była toksyczna, gdyż tetraetyloołów(iv) wchłaniał się dobrze przez skórę, jak również przez drogi oddechowe pary tego związku były zawsze obecne w oparach etyliny. Ponadto w wyniku spalania etyliny w spalinach występowały tlenki ołowiu o bardzo dużym rozdrobnieniu powodując skażenie powietrza, a wtórnie (ze względu na stopniowe opadania na ziemię stałego tlenku) także gleby. W latach 80-tych XX wieku w USA wycofano z użycia etylinę, w Unii Europejskiej stopniowo ograniczano użycie tetraetyloołowiu(iv), by w 2006 roku całkowicie go zakazać. Ołów był także wykorzystywany do produkcji rur kanalizacyjnych (do dziś można takie rury znaleźć w krakowskich kamienicach) a nawet rur doprowadzających zimną wodę! Mimo swojej toksycznosci ołów nadal jest wykorzystywany w wielu dziedzinach akumulatory ołowiowe są powszechnie stosowane, używa się ołowiu w licznych stopach (stop do produkcji czcionki drukarskiej, śrut), osłony przed promieniowaniem jonizującym są wykonane z ołowiu. Używane są również związki ołowiu, np. jako pigmenty czy dodatki do szkła (szkło kryształowe zawdzięcza swoje parametry optyczne związkom ołowiu). Związki ołowiu zatem nadal mogą stanowić istotne zanieczyszczenie, głównie wody i gleby. Ilościowe oznaczanie ołowiu wykonuje się zazwyczaj poprzez strącanie siarczanu(vi) ołowiu(ii) lub chromianu(vi) ołowiu(ii). Oznaczanie ołowiu za pomocą strącania PbSO 4 jest dobrą metodą, którą można stosować w obecności wielu różnych kationów (siarczany(vi) większości kationów są w wodzie dobrze rozpuszczalne). Powstały PbSO 4 po odsączeniu praży się w temperaturze do 700ºC. W przypadku

12 oznaczania ołowiu(ii) w postaci chromianu nie jest ono już tak uniwersalna metodą, niemniej jednak jest także stosowane. Osady chromianu(vi) ołowiu(ii) wytrąca się w środowisku zbuforowanym buforem octanowym (powstające jony oksoniowe mogłyby częściowo rozpuścić osad): 2 Pb 2+ + Cr 2 O H 2 O + 2 CH 3 COO 2 PbCrO CH 3 COOH Osad odsącza w tyglu ze spiekiem szklanym i suszy się w suszarkach elektrycznych w temp. 110 ºC. Wykonanie doświadczenia Odczynniki Kwas octowy lodowaty, roztwory: 30%-owy octanu amonu, 2%-owy dichromianu(vi) amonu, stężony (25%) roztwór amoniaku, roztwór azotanu(v) srebra. Szkło i sprzęt laboratoryjny Eksykator, tygiel filtracyjny z dnem ze szkła porowatego, szczypce metalowe, zlewki, cylindry miarowe, bagietka szklana, szkiełko zegarkowe, kolba ssawkowa, gumowy kołnierz filtracyjny, waga analityczna, suszarka elektryczna. Wykonanie Ze względu na krótki czas zajęć procedura przygotowania tygla filtracyjnego zostaje przeprowadzona przez laborantów (mycie za pomocą chromianki, dokładne wypłukanie wodą destylowaną i suszenie w suszarce elektrycznej do stałej masy). Przygotowane tygle znajdują się w eksykatorze. Przed sączeniem pusty tygiel należy zważyć na wadze analitycznej. Otrzymaną próbkę soli ołowiu należy przenieść ilościowo do zlewki, dodać 1 kroplę roztworu oranżu metylowego. Jeśli barwa roztworu jest pomarańczowa lub czerwona dodawać kroplami stężony roztwór amoniaku do pojawienia się barwy żółtej. astępnie rozcieńczyć wodą do objętości ok. 200 cm 3, dodać 4-6 kropli

13 lodowatego kwasu octowego, a następnie 20 cm 3 30%-owego roztworu octanu amonu. Roztwór w zlewce ogrzać do wrzenia i dodawać porcjami roztworu (H 4 ) 2 Cr 2 O 7, do momentu gdy ciecz nad osadem przyjmie barwę pomarańczową (ok cm 3 ). Roztwór razem z osadem pozostawić do oziębienia. Ciecz znad osadu zdekantować przed tygiel szklany z dnem porowatym umieszczony w gumowym kołnierzu w kolbie ssawkowej. astępnie krystaliczny osad ze zlewki przenieść ilościowo na sączek i przemyć zlewkę bardzo rozcieńczonym roztworem octanu amonu, każdorazowo wylewając roztwór z przemywania na tygiel szklany. Przemywanie można zakończyć, gdy w przesączu nie stwierdza się obecności jonów chromianowych (próbkę cieczy z kolbki przeleć do czystej probówki i dodać kilka kropli roztworu AgO 3, brunatny osad lub zmętnienie świadczy o obecnych w przesączu jonach chromianowych). Wówczas podsuszyć osad zwiększając przepływ wody w pompce wodnej. Tygiel szklany wraz z podsuszonym osadem suszyć w suszarce elektrycznej w temperaturze 110 C przez 30 minut. Wysuszony tygiel ostudzić w eksykatorze i zważyć na wadze analitycznej, po czym powtórzyć czynność suszenia i ważenia. Procedura jest zakończona, jeśli masa tygla po dwóch kolejnych prażeniach pozostaje niezmieniona (±0,0001 g), a podstawie różnicy masy pustego tygla i tygla z osadem wyznaczyć masę osadu. Ponieważ 1 mol chromianu(vi) ołowiu(ii) (323,19 g) odpowiada 1 molowi jonów Pb 2+ (207,19 g), na podstawie wyznaczonej masy osadu należy obliczyć masę jonów ołowiu w badanej próbce.

14 Środki ostrożności ie dotykać dłońmi gorącego tygla. Rozpuszczalne sole ołowiu oraz związki chromu(vi) są toksyczne i niebezpieczne dla środowiska naturalnego. Sole srebra są szczególnie niebezpieczne dla środowiska naturalnego. IE WYLEWAĆ DO ZLEWU. Postępowanie z odpadami Tygiel z osadem przekazać prowadzącemu ćwiczenia. Przesącze w których stwierdza się obecność jonów chromianowych umieścić w pojemniku na zlewki soli metali ciężkich, pozostałe przesącze można wylać do zlewu. Zawartość probówek po reakcjach przesączu z AgO 3 wylać do pojemnika na zlewki soli metali ciężkich. Oznaczanie chromu w postaci chromianu(vi) baru Chrom w postaci metalicznej nie jest niebezpieczny dla środowiska naturalnego ze względu na jego znaczną odporność na działanie powietrza i wody. Inaczej ma się sprawa ze związkami chromu. Chrom występuje w związkach najczęściej albo w postaci kationu Cr 3+ sole chromu(iii) albo w postaci anionów CrO 2-4 lub Cr 2 O 2-7 odpowiednio chromiany(vi) lub dichromiany(vi). O ile związki chromu(iii) nie są szczególnie toksyczne ani niebezpieczna dla środowiska naturalnego, związki chromu(vi), zwłaszcza rozpuszczalne w wodzie stanowią duże zagrożenie. ie są to wprawdzie związki wykazujące dużą toksyczność ostrą spożycie nie jest śmiertelne działają jednak silnie rakotwórczo, mutagennie, teratogennie i upośledzają płodność, i to już w niewielkich dawkach. Dotyczy to zarówno ludzi jak i organizmów zwierzęcych i roślinnych, stąd obecność związków chromu(vi) w środowisku naturalnym jest wysoce niepożądana. Ponieważ chromiany(vi) są stosowane miedzy innymi w garbarstwie, istnieje znaczne ryzyko uwolnienia ich do środowiska naturalnego. Ilościowe oznaczanie chromu(iii) wykonuje się zazwyczaj poprzez strącanie ortofosforanu(v) chromu(iii) lub wodorotlenku chromu(iii) (ten ostatni w czasie

15 prażenia przechodzi ilościowo w tlenek Cr 2 O 3 ). Oznaczanie anionów chromianowych wykonuje się za pomocą strącania chromianu(vi) baru: Ba 2+ + CrO BaCrO 4 Osad odsącza w tyglu ze spiekiem szklanym i suszy się w suszarkach elektrycznych w temp. 130 ºC. Wykonanie doświadczenia Odczynniki Roztwory kwasu siarkowego(vi), kwasu octowego, octanu amonu i octanu sodu o stężeniu 2 mol/dm 3, 5%-owy roztwór chlorku baru. Szkło i sprzęt laboratoryjny Eksykator, tygiel filtracyjny z dnem ze szkła porowatego, szczypce metalowe, zlewki, cylindry miarowe, bagietka szklana, szkiełko zegarkowe, kolba ssawkowa, gumowy kołnierz filtracyjny, waga analityczna, suszarka elektryczna. Wykonanie Ze względu na krótki czas zajęć procedura przygotowania tygla filtracyjnego zostaje przeprowadzona przez laborantów (mycie za pomocą chromianki, dokładne wypłukanie wodą destylowaną i suszenie w suszarce elektrycznej do stałej masy). Przygotowane tygle znajdują się w eksykatorze. Przed sączeniem pusty tygiel należy zważyć na wadze analitycznej. Otrzymaną próbkę chromianu(vi) należy przenieść ilościowo do zlewki. Sprawdzić ph roztworu za pomocą papierka wskaźnikowego powinno być bliskie 7. Jeśli nie jest zobojętnić kroplami za pomocą roztworu kwasu octowego lub octanu sodu. astępnie rozcieńczyć wodą do objętości ok. 200 cm 3. Roztwór w zlewce ogrzać do łagodnego wrzenia i dodawać porcjami roztworu BaCl 2, do momentu gdy ciecz nad osadem stanie się bezbarwna.

16 Roztwór razem z osadem pozostawić do oziębienia. Ciecz znad osadu zdekantować przed tygiel szklany z dnem porowatym umieszczony w gumowym kołnierzu w kolbie ssawkowej. astępnie krystaliczny osad ze zlewki przenieść ilościowo na sączek i przemyć zlewkę bardzo rozcieńczonym roztworem octanu amonu, każdorazowo wylewając roztwór z przemywania na tygiel szklany. Przemywanie można zakończyć, gdy w przesączu nie stwierdza się obecności jonów baru (próbkę cieczy z kolbki przeleć do czystej probówki i dodać kilka kropli roztworu H 2 SO 4, biały osad lub zmętnienie świadczy o obecnych w przesączu jonach baru). Wówczas podsuszyć osad zwiększając przepływ wody w pompce wodnej. Tygiel szklany wraz z podsuszonym osadem suszyć w suszarce elektrycznej w temperaturze 130 C przez 30 minut. Wysuszony tygiel ostudzić w eksykatorze i zważyć na wadze analitycznej, po czym powtórzyć czynność suszenia i ważenia. Procedura jest zakończona, jeśli masa tygla po dwóch kolejnych prażeniach pozostaje niezmieniona (±0,0001 g), a podstawie różnicy masy pustego tygla i tygla z osadem wyznaczyć masę osadu. Ponieważ 1 mol chromianu(vi) baru (253,34 g) odpowiada 1 molowi jonów CrO 4 2 (116,00 g), na podstawie wyznaczonej masy osadu należy obliczyć masę jonów chromianowych(vi) w badanej próbce. Środki ostrożności ie dotykać dłońmi gorącego tygla. Rozpuszczalne sole baru oraz związki chromu(vi) są toksyczne i niebezpieczne dla środowiska naturalnego. IE WYLEWAĆ DO ZLEWU. Postępowanie z odpadami Tygiel z osadem przekazać prowadzącemu ćwiczenia. Przesącze w których stwierdza się obecność jonów baru umieścić w pojemniku na zlewki soli metali ciężkich, pozostałe przesącze można wylać do zlewu.