Осаждение и соосаждение

Соосаждение – одновременное осаждение обычно растворимого микрокомпонента с выпадающим в осадок макрокомпонентом из одного и того же раствора вследствие образования смешанных кристаллов, адсорбции, окклюзии и т.д. Осадок макрокомпонента называют коллекторо м (или носителем микрокомпонентов). В отсутствие коллектора микрокомпонент не образует осадок, так как произведение растворимости соответствующих соединений, содержащих микрокомпоненнт, не достигается.В аналитической практике используются как неорганические (гидроксиды алюминия и железа, фосфат железа), так и органические соосадители (малорастворимые соединения ионов органических веществ, например метилового фиолетового, метилового оранжевого, нафталина, α -сульфокислоты, диметиламиноазобензола). Предпочтение отдается органическим соосадителям, которые позволяют выделять определяемые ионы из растворов с концентрацией до 1: 10¹³ и отличаются высокой селективностью. Кроме того, органические соосадители легко озоляются, благодаря чему соосаждаемые элементы удается получить в чистом виде.

 

37. Методы концентрации веществ в аналитической химии. Концентрирование – операция (процесс), в результате которого повышается отношение концентрации или количества микрокомпонентов к концентрации или количеству макрокомпонентов, или основы (матрицы).

Необходимость разделения и концентрирования может быть обусловлена следующими факторами:

· проба содержит компоненты, мешающие определению;

· концентрация определяемого компонента ниже предела обнаружения метода;

· определяемые компоненты неравномерно распределены в пробе;

· отсутствуют стандартные образцы для градуировки приборов;

· проба высокотоксична, радиоактивна или дорога.

Различают абсолютное концентрирование и относительное концентрирование.

Абсолютное концентрирование – это перевод микрокомпонентов из большой массы (или большого объема) образца в малую массу (или малый объем). При этом повышается концентрация микрокомпонентов.

Относительное концентрирование (обогащение)– это увеличение отношения между количествами микро- и макрокомпонентов (отделение определяемых микрокомпонентов от основы, от мешающих микрокомпонентов).

Результаты концентрирования количественно характеризуют коэффициентом (фактором) концентрирования F (встречаются и другие обозначения):

где и - соответственно количество (или концентрация) микрокомпонента и макрокомпонента до концентрирования; и - соответственно количество (или концентрация) микрокомпонента и макрокомпонента после концентрирования. В случае абсолютного концентрирования и - количество (объем) раствора до и после концентрирования.

Наибольшее распространение получили следующие методы предварительного концентрирования и разделения.

Физические:

Методы испарения (упаривание, перегонка, сублимация); отгонки(широко используют для удаления летучих веществ, например, солей аммония) - разделение основано на разной летучести компонентов.

Плавление и кристаллизация (замерзание) - разделение основано на преимущественном переходе одного из компонентов раствора или расплава в твердую фазу (напр., метод зонной плавки, применяющийся для концентрирования примесных веществ).

Озоление – метод, при котором исходный анализируемый материал путем термической обработки на воздухе превращают в минеральный остаток – золу (часто применяют при анализе лекарственного сырья). При сухом озолении образец медленно нагревают и после удаления продуктов сгорания прокаливают при температуре красного каления (≈ 500 С^о) до постоянной массы; при влажном (мокром) озолении образец обрабатывают раствором соответствующего реактива (например, смачивают конц. серной к-той), медленно нагревают и после удаления продуктов сгорания прокаливают при температуре красного каления до постоянной массы.

Флотация - разделение основано на различии плотностей основного вещества и примесей (применяют для отделения пустой породы).

Химические:

Осаждение и соосаждение - один из наиболее простых и эффективных способов концентрирования ионов (подробно будет рассмотрен далее). Для отделения осадка широко используют центрифугирование.

Комплексообразование.

Физико-химические:

Хроматографические методы - совокупность различных методов,основанных на различии в сродстве разделяемых компонентов, перемещаюшихся с подвижной фазой (жидкость, газ) к неподвижной фазе (твердое вещество, ваязкая жидкость). Например, при ионообменной хроматографии разделение основано на различиях в сорбируемости компонентов.

Сорбционные методы – основаны на использовании различий в способности разделяемых или концентрируемых компонентов поглощаться веществами-носителями (сорбентами). Различают адсорбцию (поглощение поверхностью), абсорбцию (поглощение объемом), хемосорбцию (поглощение, сопровождающееся протеканием химических реакций).

Электрофоретические методы – основаны на использовании различий в скоростях движения заряженных частиц растворенных веществ во внешнем электрическом поле. Эффективен при разделении как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных веществ, например, смеси белков, аминокислот и др.

Экстракция - совокупностьметодов,основаных на использовании различий в растворимости извлекаемого компонента в двух контактирующих несмешивающихся фазах (двух жидких или жидкой и твердой).

Например, дитизон, купферон и другие органические соединения с некоторыми ионами металлов образуют комплексы, легко экстрагируемые из водных растворов эфиром или хлороформом.