CCF20140510000

	Osady w analizie chemicznej.
	Osad- trudno rozpuszczalna substancja wydzielająca się z roztworu.
•	Strącanie osadów stanowi podstawę najdawniejszych analitycznych metod.
	Wykorzystujemy to przy: o wykrywaniu określonych pierwiastków o rozdzielaniu poszczególnych pierwiastków o oznaczeniu pojedynczych pierwiastków, pojedynczych jonów lub grup atomów.
	Z tego powodu niezbędna jest dokładna znajomość zarówno procesów zachodzących podczas tworzenia się osadu, jak i czynników wpływających na jego rozpuszczalność, czystość i postać.

Osady występujące w analizie chemicznej możemy podzielić na dwie grupy:

1.    Osady koloidalne- tworzą się, gdy cząsteczki trudnorozpuszczalnej

substancji łączą się w zespoły (aglomeraty) o wielkości od 10^-5 do 10^-7cm (od 1 do 100nm). Utworzone cząstki są obdarzone jednoimiennymi ładunkami elektrycznymi, które odpychając się wzajemnie tworzą zol, czyli pseudoroztwór. Pod wpływem odpowiedniego elektrolitu ładunki cząstek koloidalnych zostają zobojętnione i następuje koagulacja zolu w żel, czyli strącanie się osadu koloidalnego.

Osady koloidalne mają bardzo dużą powierzchnię i wykazują zdolność do adsorbowania innych jonów obecnych w roztworze, co prowadzi do znacznego zanieczyszczenia osadów.

2.    Osady krystaliczne- charakteryzuje je uporządkowana budowa

krystaliczna.

Wyróżniamy osady grubokrystaliczne i drobnokrystaliczne. Ich otrzymanie zależy od sposobu wytrącania.

Po przekroczeniu iloczynu rozpuszczalności najpierw tworzą się zarodki krystaliczne, które następnie wzrastają do rozmiarów właściwych kryształów.

Osady grubokrystaliczne możemy otrzymać przy zastosowaniu odpowiednich warunków, do których możemy zaliczyć: mały nadmiar czynnika strącającego mieszanie roztworu

powolne dodawanie czynnika strącającego wysoka temperatura

Powstaje wtedy niewielka ilość zarodków krystalicznych, które następnie mogą powoli wzrastać. Otrzymany osad grubokrystaliczny jest czysty i ma prawidłową strukturę sieci krystalicznej.

Osady drobnokrystaliczne powstają w wyniku dodawania dużych porcji czynnika strącającego. Przesycenie roztworu zachodzi szybko, powstaje bardzo dużo ośrodków krystalicznych, które wzrastają do kryształów o niewielkich rozmiarach.

3    Anabza Ukfrw

Czynniki wpływające na rozpuszczalność osadów .

a)    wpływ wspólnego jonu- jeżeli iloczyn stężeń jonów, na które rozpada się dana sól ma być wielkością stalą, wówczas zachodzi zależność: ile razy zwiększy się stężenie jednego rodzaju jonów, tyle razy musi się zmniejszyć stężenie drugiego rodzaju jonów. Chcąc więc zmniejszyć ilość pozostającego w roztworze oznaczonego jonu należy odczynnik wytrącający dodać w nadmiarze.

b)    efekt solny czyli wpływ soli niemających z osadem wspólnego jonu. Rozpuszczalność soli trudno rozpuszczalnych zwiększa się pod wpisem soli, które nie posiadają wspólnego jonu. Zjawisko to nazywane efektem solnym tłumaczy się tym , że obecność jonów rozpuszczonego elektrolitu, zmniejsza współczynniki aktywności jonów.

c) wpływ jonów wodorowych - jony wodorowe powodują zwiększenie rozpuszczalności wodorotlenków metali ciężkich a także soli słabych kwasów.

d)    hydroliza osadu- zwiększa rozpuszczalność osadu. Polega ona na tym, że jony, na które rozpada się rozpuszczona część osadu, reagują z wodą, wytwarzając cząsteczki słabo dysocjujących kwasów lub zasad. Zmniejsza się więc stężenie tych jonów, roztwór staje się nienasycony i może rozpuścić pewną dodatkową ilość osadu.

e)    wpływ temperatury- ze wzrostem temperatury rozpuszczalność większości osadów zwiększa się.

#

Zanieczyszczenia osadów.

Osady krystaliczne są zanieczyszczone znajdującymi się w roztworze obcymi jonami na skutek:

•    adsorpcji (znacznie mniejsze zanieczyszczenie dla osadów krystalicznych-mniejsza powierzchnia)

•    okluzji (mechaniczne zamykanie obcych jonów, z roztworu macierzystego, przez szybko rosnący kryształ)

•    tworzenia się kryształów mieszanych.

Zjawiska wtórne.

Strącaniu osadów towarzyszą zjawiska wtórne, które mogą mieć istotny wpływ ąa analityczne wykorzystanie reakcji strącania do celów rozdzielenia substancji. Zaliczamy do nich:

•    starzenie osadu- przechodzenie osadu drobnokrystalicznego w osad o

większych kryształach podczas dłuższego pozostawienia osadu w roztworze macierzystym, .    ,

-    postrącanie- powolne strącanie się na otrzymanym osadzie osadu

innego jonu, który w zasadzie powinien pozostać w roztworze,

-    wspólstrącanie- osad strącany zatrzymuje jony, które powinny ilościowo pozostać w roztworze macierzystym.

Równowagi w roztworach trudno rozpuszczalnych soli.

W każdym nasyconym roztworze trudno rozpuszczalnej substancji istnieje stan równowagi pomiędzy jonami tej substancji w roztworze, a nadmiarem fazy stałej pozostającej z nim w kontakcie. Ponieważ substancja jest w wodzie trudno rozpuszczalna, zatem jej nasycony roztwór jest bardzo rozcieńczony. W takim roztworze znajdują się vyylącznie jony substancji, natomiast nie są w nim obecne cząsteczki niezdysocjowane.

Dla trudno rozpuszczalnej substancji o wzorze ogólnym AB, pozostającej w kontakcie z osadem ustala się stan równowagi dynamicznej:

A_mB_n-*rnA^nł+nB^m-

Zgodnie z prawem działania mas stała równowagi tego typu reakcji ma postać:

k«,L