ANALITIČKA HEMIJA 2
Transcript of ANALITIČKA HEMIJA 2
![Page 1: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/1.jpg)
1
ANALITIČKA HEMIJA 2
LITERATURA: 1. J. Savić, M.Savić "Osnovi analitičke hemije"
Svjetlost, Sarajevo
2. S.Nikolić-Mandić, R.Baošić, J.Mutić “Praktikum iz Analitičke hemije 2”, HF, Beograd
• D.A.Skoog, D.M.West, F.J.Holler, "Osnove analitičke hemije", Školska knjiga Zagreb, Hrvatska
![Page 2: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Analitička hemija se bavi odvajanjem, dokazivanjem i određivanjem pojedinih sastojaka u uzorku supstance.
“ANALYSIS” (grčka reč) - razlaganje na sastavne delove
ANALITIČKA HEMIJA
KVALITATIVNA KVANTITATIVNA
dokazuje od kojih se delova (atoma, jona, molekula) sastoji analizirana supstanca
određuje količinu sastavnih delova
ŠTA ? KOLIKO ?
u skladu sa karakterom zadataka koje rešava:
![Page 3: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/3.jpg)
3
…………..NAUKA MERENJA………..
• DA LI JE OVA VODA DOBRA ZA PIĆE?
• DA LI IMA TRAGOVA MARIHUANE U UZORKU URINA?
• DA LI JE OVO UZORAK JUNETINE ILI SVINJETINE?
• KOJI JE SASTAV OVE STENE?
• DA LI JE PRISUSTVO ŠTETNIH GASOVA U VAZDUHU U
GRANICAMA DOZVOLJENOG?
• DA LI SU ADITIVI U HRANI PRISUTNI U DEKLARISANOJ
KOLIČINI?
![Page 4: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/4.jpg)
4
ANALITIČKI SIGNAL
- izdvajanje taloga Ag+ + Cl- AgCl talog
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O gas
Cu2+ + 4 NH3 CuNH34
2+ plavi kompleks
pojava signala da li je prisutno ?
intenzitet signala koliko je prisutno ?
- izdvajanje gasa
- promena boje
![Page 5: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Poreklo signala može da se koristi za klasifikaciju analitičkih metoda:
Hemijske metode – signal nastaje kao rezultat hemijskih reakcija
faktori inteziteta su
masa – gravimetrija zapremina – volumetrija
KLASIČNE METODE HEMIJSKE ANALIZE (ANALITIČKA HEMIJA 2)
- KISELINSKO-BAZNE METODE - TALOŽNE METODE - KOMPLEKSOMETRIJSKE METODE - REDOKS METODE
![Page 6: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/6.jpg)
6
ANALITIČKI PROCES
1. definisanje problema
2. uzimanje reprezentativnog uzorka
3. priprema uzorka za analizu
4. neophodna hemijska odvajanja
5. merenje
6. izračunavanje rezultata
7. analiziranje rezultata
![Page 7: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/7.jpg)
7
UTROŠENO VREME ZA POJEDINE KORAKE ANALIZE
• MERENJE 5 %
• PRIPREMA RASTVORA I RAZBLAŽIVANJE 9 %
• USITNJAVANJE UZORKA (UKOLIKO JE ČVRST) 27 %
• RASTVARANJE I RAŠČINJAVANJE UZORKA 54 %
• ANALITIČKA METODA 2-5 %
![Page 8: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/8.jpg)
8
♫♫ Gravimetrija se zasniva na merenju mase supstance koja se u toku analize izdvaja iz uzorka, bilo u slobodnom obliku ili u obliku jedinjenja poznatog hemijskog sastava.
GRAVIMETRIJSKE
METODE ANALIZE
♫ Kod metoda taloženja određivana supstanca se dodavanjem reagensa hemijski taloži iz rastvora, talog se cedi, ispira, suši ili žari i meri.
♫ U nekim slučajevima supstanca se određuje isparavanjem. Meri se masa isparene supstance ili mase ostatka.
![Page 9: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Theodore W. Richards (1868 - 1928) i
njegovi studenti sa Harvarda razvili su i
usavršili mnoge tehnike gravimetrijske
analize srebra i hlorida koje su primenjene
za određivanje atomske težine 25
elemenata.
Pripremajući čiste uzorke hlorida tih
elemenata, raščlanjujući poznatu masu
jedinjenja, odredio je sadržaj horida
gravimetrijskim metodama.
Zbog ovog rada, Richards je postao prvi
Amerikanac koji je dobio Nobelovu
nagradu za hemiju 1914. godine.
![Page 10: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Taloženje treba da bude potpuno
(kvantitativno) što znači da u matičnom
rastvoru, iznad taloga, zaostaje manje
od 10-6 mol/L jona koji se taloži !
![Page 11: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/11.jpg)
11
![Page 12: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Postupak gravimetrijske analize se sastoji iz sledećih faza:
• Taloženje
• Starenje taloga, najčešće na povišenoj temperaturi
(digestija)
• Ceđenje
• Uklanjanje nečistoća: ispiranjem ili ponovnim
taloženjem
• Prevođenje taloga u oblik čija se masa meri
(termička obrada taloga)
• Sušenje ili žarenje
• Merenje mase taloga
• Izračunavanje rezultata
![Page 13: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Gravimetrija ima prednost
kada se radi o malom broju analiza i kada je potrebna
veoma visoka tačnost određivanja
![Page 14: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/14.jpg)
14
♫♫♫ Za uspešno gravimetrijsko određivanje :
1. Reakcija taloženja treba da bude kvantitativna.
2. Izdvojeni talog treba lako da se cedi.
3. Izdvojeni talog treba da bude dovoljno čist.
4. Mereni oblik taloga treba da ima poznati sastav.
5. Poželjno je da mereni oblik taloga nije higroskopan.
![Page 15: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/15.jpg)
15
TALOŽENJE I VELIČINA ČESTICA
Od veličine čestica taloga zavisi mogućnost ceđenja i čistoća taloga.
• Talozi sa krupnim česticama se lakše cede.
• Povećanje čestica taloga je praćeno smanjenjem njegovog onečišćenja.
Po veličini čestica talozi se dele na:
- koloide (1 – 100 nm)
- kristale (deseti delovi mm)
brzo se sležu i lako cede
![Page 16: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Čestice većine taloga, pa i onih koloidnih imaju kristalnu strukturu.
U zavisnosti od uslova taloženja često se jedno isto jedinjenje može istaložiti i u kristalnom i u koloidnom obliku.
BaSO4
koncentrovani rastvori: KOLOID
razblaženi rastvori: KRISTAL
![Page 17: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/17.jpg)
17
VELIČINA ČESTICA I
RELATIVNA PREZASIĆENOST RASTVORA
S
SQrastvoraostprezasicenrelativna
Q – koncentracija rastvorene supstance (mol/L) u trenutku
kada počinje taloženje
S – koncentracija rastvorene supstance (mol/L) u zasićenom
rastvoru – količinska rastvorljivost
![Page 18: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Dodatak taložnog reagensa prvo dovodi do trenutne prezasićenosti rastvora
SQ
• stanje prezasićenosti nije stabilno
• višak rastvorene supstance se taloži
• sistem dolazi u stanje ravnoteže
SQ
Veličina čestica je obrnuto proporcionalna prezasićenju !!!
S
SQ
![Page 19: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/19.jpg)
19
MEHANIZAM TALOŽENJA
Pri izdvajanju čvrste faze iz rastvora odvijaju se dva procesa**:
1. nukleacija (stvaranje ,‚klica”)
2. rast kristala
rast čestice
** brzine ova dva procesa određuju veličinu čestica !
![Page 20: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/20.jpg)
20
NUKLEACIJA
HOMOGENA
spontana
(slučajna orjentacija jona ili molekula; stvaraju se grupe ili asocijacije jona rastvorenog taloga ‚‚rojevi”; kada dostignu kritičnu vrednost nastaju klice ili nukleusi koji mogu dalje da rastu)
HETEROGENA
indukovana
(prašina, nerastvorne nečistoće, površina suda dovodi do početnog udruživanja jona)
![Page 21: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/21.jpg)
21
• Pri manjim prezasićenjima brzina nukleacije je relativno mala, pa je i broj nastalih klica mali – heterogena nukleacija.
• Pri većim prezasićenjima kriva ima oštri rast i broj nastalih nukleusa je veliki– homogena nukleacija.
![Page 22: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/22.jpg)
22
RAST KRISTALA
Brzina rasta kristala zavisi od prezasićenja.
Čestice taloga ne rastu podjednako na svim površinama, pa se retko dobijaju geometrijski pravilni kristali.
Pri nižim prezasićenjima kristali rastu na nekim od svojih površina (dobijaju se pločice ili štapići).
![Page 23: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Pri višim prezasićenjima, kristal raste na uglovima i na ivicama (nepravilni i razgranati kristali; kao pahuljica).
Pri jako visokim prezasićenjima grade se amorfni talozi (nemaju kristalnu strukturu);
Grupe čestica ili agregati se spajaju u veće agregate (agregacija) koji nisu stabilni i teže da se preurede u pravilnu kristalnu rešetku (orjentacija).
brzina agregacije > brzina orjentacije
KRISTALAN TALOG
AMORFNI
TALOG
starenje
![Page 24: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Poželjno je: - dobijanje taloga krupnijih čestica
- taloženje iz razblaženih rastvora (Qmin)
- taloženje u toplim rastvorima (Smax)
mala rastvorljivost –
koloidni talozi !
veća rastvorljivost lakše se dobijaju kristali
S
SQ
- PAŽNJA !!! Fe2O3 · xH2O Al2O3 · xH2O neki sulfidi
![Page 25: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/25.jpg)
25
KOLOIDNI TALOZI
SPECIFIČNA POVRŠINA
Dodirna površina između čestica taloga i rastvora u kome su te čestice raspodeljene.
Smanjenjem veličine čestica jako se povećava specifična površina.
ADSORPCIJA Koloidni talozi imaju veliku
specifičnu površinu.
Količina adsorbovanih jona i naelektrisanje površine određuju osobine koloida.
![Page 26: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/26.jpg)
26
AgCl (s) → AgCl (koloid)
![Page 27: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/27.jpg)
27
PRIMARNI ADSORPCIONI SLOJ
četiri pravila utiču na tendenciju koloidnog taloga da adsorbuje jedan jon pre nego drugi:
1. Paneth-Fajans-Hahnovo pravilo
2. uticaj koncentracije
3. uticaj naelektrisanja jona
4. uticaj veličine jona
deluju istovremeno
Rezultat adsorpcije je onečišćenje taloga !!!
![Page 28: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/28.jpg)
28
----------------------------------
----------------------------------
Cl- Ag+ Cl- Ag+ Cl- Ag+ Cl- Ag+ Cl- Ag+ AgCl kristal
Ag+ Ag+ Ag+ primarni adsorpcioni sloj (mala debljina-adsorpcija i desorpcija su brze)
dvostruki električni sloj
NO3-
NO3-
NO3-
NO3-
NO3-
H+ Ag+ sloj kontra-jona (difuzan; debljina zavisi od konc. elektrolita)
NO3-
NO3- NO3
- NO3
-
Na+ Na+
H+ H+
Ag+
homogen rastvor (naelektrisanja su izbalansirana) NO3
-
tečna faza
čvrsta faza
Šematski prikaz poprečnog preseka čestice AgCl suspendovane u rastvoru srebro-nitrata
![Page 29: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/29.jpg)
29
talog AgCl
primarni adsorpcioni sloj
sloj kontra jona
voda
AgCl (s) → AgCl (colloid)
![Page 30: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/30.jpg)
30
KOAGULACIJA KOLOIDA
Proces spajanja koloidnih čestica u veće čestice (agregate) pri čemu grade čvrstu amorfnu masu, koja se brzo sleže i koja može da se procedi.
Do koagulacije dolazi ako se čestice dovoljno približe, tako da kohezione sile mogu da deluju neophodno je da se odbojne sile među česticama svedu na minimum:
1. zagrevanjem (smanjuje se adsorpcija, a time i naelektrisanje )
2. mešanjem (olakšava približavanje čestica)
3. dodavanjem elektrolita (sloj kontra-jona se sabija)
![Page 31: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Proces kojim se koagulisani koloid prevodi u svoje početno disperzno stanje tj. u stanje koloidnog rastvora (suprotno koagulaciji !!!).
Do peptizacije dolazi kada se sveže koagulisani talog ispira čistom vodom !
- koncentracija elektrolita u dvostrukom sloju se smanjuje,
- sloj kontra-jona se širi
- povećavaju se odbojne sile između čestica.
PEPTIZACIJA
![Page 32: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/32.jpg)
32
HIDROFILNI I HIDROFOBNI
KOLOIDI
Koloidne čestice adsorbuju i molekule vode
(rastvarača), što doprinosi stabilnosti.
![Page 33: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Viskozni talozi koji pokazuju veliki afinitet prema rastvaraču.
gel (mrežast)
Za koagulaciju je neophodno zagrevanje i visoka koncentracija elektrolita.
Primer: belančevine, skrob, želatin, agar.
HIDROFILNI KOLOIDI
![Page 34: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/34.jpg)
34
HIDROFOBNI KOLOIDI
Slabo privlače vodu (rastvarač), lako se koagulišu elektrolitima. Koagulacija je ireverzibilna, a dobijeni talog je sirast, lako se cedi i sadrži malo vode.
Primer: koloidni sumpor, zlato, halogenidi srebra.
SILIKATNA KISELINA
je i jedno i drugo !!!
po karakteru je hidrofobna, ali se ponaša kao hidrofilni koloid
sol
![Page 35: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/35.jpg)
35
KRISTALNI TALOZI
Pogodniji su za rad, po svojim osobinama, u poređenju sa
koagulisanim koloidima.
Veličina kristala, čistoća i mogućnost ceđenja
zavisi od eksperimentalnih uslova !!!!
![Page 36: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/36.jpg)
36
♫ ♫ taloženje se vrši iz razblaženih rastvora
♫ ♫ taložni reagens se dodaje lagano uz mešanje
♫ ♫ taloženje se vrši iz toplih rastvora
♫ ♫ pre ceđenja je neophodno hlađenje
![Page 37: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/37.jpg)
37
TALOŽENJE IZ HOMOGENIH RASTVORA
- najpogodnije
- taložni regens se ne dodaje u rastvor, već se stvara pogodnom hemijskom reakcijom direktno u rastvoru supstance koju taložimo
- niska prezasićenost
- izbegnuta je brza nukleacija
MANA: dug proces, 30 min do nekoliko sati uz grejanje ili kuvanje
PREDNOST: brže ceđenje; malo onečišćenje !!! (okluzija minimalna)
![Page 38: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/38.jpg)
38
KARBAMID ILI UREA
• vrlo slaba baza, Kb = 10-14
• povećanjem temperature rastvora hidrolizuje:
32222 NH2COOHNHCO
U toplim, kiselim, rastvorima CO2 se uklanja, dok amonijak ostaje !!!
t = 90 -100oC pH 9,3
![Page 39: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/39.jpg)
39
DIMETIL-SULFAT, kao i SULFAMINSKA KISELINA u rastvoru daju
sulfatni jon kao taložni reagens:
H2SOOHCH2OH2SOOCH
2
432223
HSONHOHHSONH
2
44232
*****Postoji postupak taloženja kod koga se taložni reagens sintetiše direktno u rastvoru (DMG).
![Page 40: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/40.jpg)
40
STARENJE TALOGA
DIGESTIJA
Pod starenjem taloga se podrazumevaju sve ireverzibilne
strukturne promene koje se odvijaju u talogu od trenutka
njegovog nastajanja:
- građenje većih čestica
- poboljšanje njihove strukture
- smanjenje njihovog onečišćenja
Digestija je proces starenja sveže nastalog taloga, u
dodiru sa matičnim rastvorom, na povišenoj temperaturi.
![Page 41: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/41.jpg)
41
PROCESI KOJI SE ODVIJAJU ZA VREME STARENJA TALOGA:
- REKRISTALIZACIJA (nepravilne čestice prelaze u pravilne)
- SPORA REKRISTALIZACIJA - tzv. Ostwaldovo dozrevanje (građenje većih kristala na račun manjih)
- AGLOMERACIJA (pojedine čestice dele zajednički sloj kontra jona) posledica je cementacija (građenje mostova između čestica)
- MODIFIKACIJA TALOGA odnosno transformacija u stabilnije, manje rastvorne oblike
- POLIMERIZACIJA (amorfni talozi lagano prelaze u kristalne modifikacije)
![Page 42: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/42.jpg)
42
Ostwaldovo dozrevanje
•Mnogi sitni kristali u sistemu postepeno nestaju, osim nekoliko koji rastu na uštrb malih kristala. •Manji kristali deluju kao “hrana” za velike kristale. •Kako veliki kristali rastu, prostor oko njih postaje sve siromašniji malim kristalima.
![Page 43: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/43.jpg)
43
ONEČIŠĆENJA TALOGA
KOPRECIPITACIJA
(sutaloženje)
onečišćenja u momentu taloženja
POSTPRECIPITACIJA
(naknadno taloženje)
onečišćenja posle izdvajanja taloga
![Page 44: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/44.jpg)
44
KOPRECIPITACIJA
• onečišćenje supstancama koje su, inače u datoj sredini, rastvorne (zahvatanje primesa)
SIMULTANO TALOŽENJE istovremeno taloženje dve supstance zajedničkim reagensom, jer su im rastvorljivosti veoma bliske.
TALOŽENJE S KOLEKTOROM je kvantitativno izdvajanje supstance koja je prisutna u tragovima (sama se ne taloži) uz velike količine drugog taloga.
Simultano taloženje i taloženje s kolektorom nije koprecipitacija !!!
![Page 45: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/45.jpg)
45
Oblici koprecipitacije su:
ADSORPCIJA, OKLUZIJA i INKLUZIJA
![Page 46: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/46.jpg)
46
ADSORPCIJA
► Glavni oblik onečišćenja kod koloidnih taloga, zbog velike specifične površine.
► Kod kristalnih taloga se može zanemariti.
► Može se smanjiti povećanjem temperature, taloženjem iz razblaženih rastvora, digestijom, pranjem taloga i ponovnim taloženjem.
► Najefikasnije je ponovno taloženje: posle ceđenja, talog se rastvori u pogodnom sredstvu (najčešće u kiselinama) i ponovo taloži.
► Kod taloženja iz homogenih rastvora adsorpcija je jako umanjena.
![Page 47: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/47.jpg)
47
OKLUZIJA
► Karakteristična je za kristalne taloge.
► Nastaje kada strana supstanca bude uhvaćena unutar brzo rastućeg kristala.
► Okludovane čestice se nehomogeno raspodeljuju u kristalima i predstavljaju ‚‚defekte kristalne rešetke”.
![Page 48: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/48.jpg)
48
‚‚defekti kristalne rešetke”
Mehaničko zatvaranje nečistoća
– u toku rasta kristala zaostaju šupljine koje su
ispunjene matičnim rastvorom
![Page 49: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/49.jpg)
49
‚‚defekti kristalne rešetke”
Adsorpcija u toku taloženja.
Primer: taloženje sulfata iz rastvora natrijum-sulfata rastvorom barijum-hlorida
- na početku talog ima sulfatne-jone kao primarni adsorpcioni sloj, a Na+-jone kao sloj kontra-jona
BaSO4 · SO42- : 2Na+
- dalji dodatak reagensa dovodi do zamene Na+-jona jonima Ba2+, što dovodi do daljeg rasta kristala.
- brzina rasta kristala je velika i ne stignu da se zamene svi Na+-joni. *Ostaju okludovani u kristalu*
![Page 50: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/50.jpg)
50
♫♫ Okluzija ne može da se smanji ispiranjem
taloga, ali može digestijom i ponovnim
taloženjem.
♫♫ Kod taloženja iz homogenih rastvora
praktično ne dolazi do okluzije.
![Page 51: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/51.jpg)
51
INKLUZIJA
► Karakteristična je za kristalne taloge.
IZOMORFNA INKLUZIJA (građenje mešanih kristala) –
koprecipitovani jon se zbog pogodne strukture, veličine i
naelektrisanja “uklapa” u kristalnu rešetku taloga –
ne dolazi do defekta rešetke.
K+ NH4+ u NH4MgPO4
CrO42- SO4
2- u BaSO4
![Page 52: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/52.jpg)
52
NEIZOMORFNA INKLUZIJA (građenje čvrstih rastvora)
– kristalni oblik onečišćenja se nešto više razlikuje od
kristalnog oblika taloga – nečistoće ovog tipa se manje
mešaju sa talogom od nečistoća prvog tipa
KHSO4 ili NH4HSO4 na BaSO4
prostorno sličan
pH = 1 značajno
pH = 5 minimalno
![Page 53: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/53.jpg)
53
POSTPRECIPITACIJA
Oblik onečišćenja kod koga se nečistoća, kao slabo rastvorno
jedinjenje, izdvaja posle izdvajanja primarnog taloga.
PRIMER: Taloženje Ca2+ sa C2O42- u prisustvu Mg2+-jona:
u sveže istaloženom CaC2O4 nalazi se samo mala količina
Mg2+-jona; ako se talog ostavi da stoji u matičnom rastvoru
na njemu se postupno taloži i MgC2O4
PRIMER: Taloženje ZnS na talogu CuS ili HgS
Postprecipitacija se sprečava ili bar smanjuje brzim ceđenjem glavnog taloga ili ponovnim taloženjem.
Digestija povećava naknadno onečišćenje taloga !!!
![Page 54: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/54.jpg)
54
TALOŽENJE S KOLEKTOROM
(nosačem)
► Koristi se za taloženje jona koji je u rastvoru prisutan u niskim koncentracijama, tako da se dodatkom taložnog reagensa ne može istaložiti (nije “prekoračen” proizvod rastvorljivosti).
►Taloži se tj. sakuplja na nekom drugom talogu koji se u
rastvoru nalazi u makrokoličini i koji se naziva kolektor ili nosač.
primer: izdvajanje tragova olova(II) iz urina na kalcijum-fosfatu
skupljanje tragova (“povlačenje”)
![Page 55: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/55.jpg)
55
FILTRACIJA (CEĐENJE)
Ceđenje (filtracija) je operacija odvajanja taloga od
rastvora pomoću sredstava za ceđenje.
Izbor sredstava za filtraciju zavisi od osobina taloga, veličine čestica i od toga da li talog treba žariti ili samo sušiti.
filter papiri, lončići za ceđenje, centrifugiranje
kvalitativni i kvantitativni različitog stepena poroznosti
porozno dno: stakleni, porculanski, guč
![Page 56: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/56.jpg)
56
![Page 57: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/57.jpg)
57
![Page 58: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/58.jpg)
58
ISPIRANJE TALOGA
Posle ceđenja talog se ispira kako bi se nepoželjne
supstance uklonile što je moguće potpunije – mogu da se
uklone samo površinske nečistoće.
Za ispiranje se koristi:
voda (ukoliko se talog ne rastvara);
rastvor koji sadrži malu količinu taložnog reagensa
(dejstvo zajedničkog jona)
pogodni i lako isparljivi elektrolit (sprečava
peptizaciju)
![Page 59: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/59.jpg)
59
Primenjuje se princip ekstrakcije:
ispiranje više puta malom zapreminom.
Pre dodavanja nove zapremine tečnosti za
ispiranje, talog treba da se ostavi da se
OCEDI – izuzetak su talozi koji se mogu na
vazduhu oksidovati, kao i želatinozni talozi.
![Page 60: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/60.jpg)
60
SUŠENJE I ŽARENJE TALOGA
Posle ceđenja i ispiranja talog treba da se dovede do konstantnog sastava, pre nego što se izvrši merenje.
Iz taloga se zagrevanjem uklanja:
- voda
- isparljive nečistoće,
Često se talog prevodi u neki drugi oblik
pogodniji za merenje.
![Page 61: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/61.jpg)
61
masa (g)
Termogravimetrijska kriva
![Page 62: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/62.jpg)
62
![Page 63: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/63.jpg)
63
VODA U ČVRSTIM SUPSTANCAMA
BITNA VODA NEBITNA VODA
- Kristalna voda
neke supstance kristališu kao hidrati, stabilni na vazduhu pri određenoj temperaturi, npr. BaCl2·2H2O
-Konstituciona voda
ne pojavljuje se u hemijskoj formuli, već nastaje kao proizvod razgradnje supstance pri povišenoj temperaturi, npr. Ca(OH)2 CaO + H2O
- Adsorbovana voda
tanak monomolekulski sloj na površini čvrste supstance – higroskopna voda
- Sorbovana voda
količina vode u unutrašnjim pukotinama i kapilarama, npr. silika-gel, skrob, celuloza
-Okludovana voda
voda “uhvaćena” unutar kristalne strukture za vreme nastajanja kristala
![Page 64: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/64.jpg)
64
SREDSTVA ZA SUŠENJE
Relativna efikasnost nekih sredstava za sušenje:
Mg(ClO4)2 veliki kapacitet
BaO umeren kapacitet
CaO umeren kapacitet
CaSO4 (anh.) umeren kapacitet
P2O5 mali kapacitet
Al2O3 mali kapacitet
Silika-gel mali kapacitet
![Page 65: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/65.jpg)
65
VODA
Na2SO4 anh.
![Page 66: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/66.jpg)
66
![Page 67: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/67.jpg)
67
![Page 68: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/68.jpg)
68
![Page 69: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/69.jpg)
69
![Page 70: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/70.jpg)
70
ORGANSKI TALOŽNI REAGENSI
N
OH
8-oksi hinolin
N
OM
n+/n nije selektivan
MLn
*pH – selek.
*EDTA, CN-
DMG - dimetilglioksim
Pd2+ - žut kompleks, kisela sredina
Al3+, Al3+ i Fe3+, Mg2+
H3C C N OH
H3C C N OH
+ Ni2+ H3C C N
O
H3C C N
O
N C CH3
N C CH3
Ni
O
O
H
H
+ 2H+ 2
![Page 71: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/71.jpg)
71
GRAVIMETRIJSKA ODREĐIVANJA ZASNOVANA NA ISPARLJIVOSTI
Komponenta koja se određuje kvantitativno se
izdvaja iz uzorka u obliku lako isparljivog
jedinjenja.
merenjem mase isparene supstance
merenjem mase ostatka (manje pogodno)
DIREKTNO INDIREKTNO
![Page 72: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/72.jpg)
72
Isparljivost se koristi i za uklanjanje nekih supstanci iz uzorka:
vode, amonijum-soli, silicijuma u obliku SiF4
Metodama na bazi isparljivosti najčešće se određuju voda i
ugljenik(IV)-oksid.
direktno; Mg(ClO4)2 Indirektno
Direktno, u natron kreču CaO + NaOH
![Page 73: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/73.jpg)
73
INDIREKTNA GRAVIMETRIJSKA ANALIZA
- Izvode se dva eksperimentalna određivanja
- Jedno je obično određivanje mase dvokomponentne smeše
- Postavljaju se dve jednačine sa dve nepoznate
- Moguće je odrediti i n komponenti nekog uzorka, pomoću n nezavisnih određivanja i n simultanih jednačina
- Retko se primenjuje za određivanje više od dve komponente
- Tačnost i preciznost je mnogo manja nego kod direktnog određivanja
![Page 74: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/74.jpg)
74
PRIMER: Analizom uzorka od 2,5000 g nekog
krečnjaka dobijeno je 0,2500 g smeše NaCl i KCl.
Smeša alkalnih hlorida je zatim taložena srebro-
nitratom, pri čemu je dobijeno 0,5000 g AgCl.
Izračunati masene udele Na2O i K2O u krečnjaku.
![Page 75: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/75.jpg)
75
IZRAČUNAVANJA U GRAVIMETRIJI
Eksperimentalno se mere dve veličine:
1. masa uzorka uzetog za analizu
2. masa taloga poznatog hemijskog sastava dobijenog analizom
![Page 76: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/76.jpg)
76
Izračunava se maseni udeo određivane komponente.
uzorka
A
m
m
masa komponente A u uzorku
masa uzorka koji se analizira
***analitički talog koji se u gravimetrijskoj analizi
posle sušenja i žarenja meri,
vrlo retko je tražena komponenta A
![Page 77: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/77.jpg)
77
broj koji pokazuje kolika masa tražene supstance odgovara jedinici mase merene
supstance
► Mereni talog se stehiometrijski može povezati sa komponentom A. ► Masa merenog taloga (merni oblik) se preračunava u odgovarajuću masu tražene komponente. ► Preračunavanje se vrši pomoću GRAVIMETRIJSKOG FAKTORA.
![Page 78: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/78.jpg)
78
PRIMER: Napišite izraz koji definiše gravimetrijski
faktor za preračunavanje mase Fe2O3 u masu Fe.
1 Fe2O3 ═ 2 Fe ۸
1
2
OFen
Fen
32
6994,0OFeM
FeM2f
32
![Page 79: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/79.jpg)
79
PRIMER: Napišite izraz koji definiše gravimetrijski
faktor za preračunavanje mase Fe2O3 u masu Fe3O4
3 Fe2O3 = 2 Fe3O4 ۸
9666,069,1593
54,2312
OFeM3
OFeM2f
32
43
![Page 80: ANALITIČKA HEMIJA 2](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022012305/58a19a641a28ab5c788bde03/html5/thumbnails/80.jpg)
80