DSCF6789

36

3. Strącanie osadów

Nie można podać przepisów ogólnych dotyczących wszystkich przypadków wytrącania osadów, istnieją jednak pewne ogólne zasady postępowania wynikające z ogólnych podstaw teoretycznych metody. Wiadomo, że osady krystaliczne są bardzo pożądane w analizie ilościowej ze względu na łatwiejsze sączenie i oczyszczanie od zanieczyszczeń w porównaniu z osadami koloidalnymi. Niestety, w praktyce wiele osadów nie strąca się w postaci krystalicznej w warunkach laboratoryjnych. Generalnie, bezpostaciowe osady powstają wtedy, gdy osad ma tak małą rozpuszczalność, że jest ona znikoma w stosunku do stężenia substancji rozpuszczonej w danej chwili, co ma miejsce np. podczas strącania siarczków metali ciężkich. Rozmiary cząstek osadów koloidalnych (10"⁶—10"⁴ mm średnicy) wykluczają możliwość sączenia tych osadów za pomocą typowych urządzeń filtracyjnych. Ponadto ruchy Browna przeszkadzają w sedymentacji tych cząstek. Na szczęście poszczególne cząstki większości koloidów wykazują tendencję do koagulacji lub agregacji, dając bezpostaciową masę wypadającą z roztworu i możliwą do sączenia. Koagulację roztworu koloidalnego można spowodować przez:

-    krótkie ogrzewanie przy równoczesnym intensywnym mieszaniu,

-    przez zwiększenie stężenia elektrolitów w roztworze (efekt wysalania).

W przypadku osadów koloidalnych należy się jednakże liczyć ze zjawiskami

przeciwnymi — procesem peptyzacji, która zachodzi najczęściej wtedy, gdy do przemywania osadu koloidalnego używana jest woda. Podczas takiego przemywania elektrolit odpowiedzialny za koagulację jest wymywany, objętości przeciwwarstw rosną, a siły odpychania powodują destabilizację osadu koloidalnego. Cząstki przechodzą z formy skoagulowanej do formy suspen-soidalnęj. Tego typu przemywanie może spowodować przechodzenie miceli przez sączki. Jest to istotny problem związany z przemywaniem osadów koloidalnych. Z jednej strony przemywanie jest konieczne ze względu na usuwanie w ten sposób wielu zanieczyszczeń osadu, z drugiej — niepożądane ze względu na straty spowodowane peptyzacją. Problem ten jest zwykle rozwiązywany przez przemywanie skoagulowanego osadu koloidu roztworem elektrolitu zawierającym lotną substancję, którą następnie usuwa się z osadu przez prażenie. Przykładem takiego sposobu postępowania jest np. przemywanie osadu chlorku srebra rozcieńczonym roztworem kwasu azotowego (w temp. 383 K (110°C) HNOj jest usuwany w wyniku rozkładu).

Zalecane jest także wytrącanie osadów koloidalnych z gorących, intensywnie mieszanych roztworów, do których dodaje się odpowiedniego elektrolitu w celu zwiększenia koagulacji.

Reasumując należy stwierdzić, że osad w analizie wagowej powinien spełniać następujące warunki:

-    mieć możliwie najmniejszą rozpuszczalność w ośrodku, z którego jest wytrącany (nie większą niż 10'⁵ mol/1);

-    mieć ściśle określony skład chemiczny, o znanej zawartości procentowej oznaczanego składnika;

-    ulegać zmianom w wyniku dalszej obróbki w sposób ilościowy;

-    posiadać postać umożliwiającą szybkie i łatwe sączenie i przemywanie, postać osadu nie powinna sprzyjać zanieczyszczeniom składnikami roztworu macierzystego;

-    być związkiem o dużej masie molowej; masa oznaczanego składnika powinna stanowić niewielki procent całkowitej masy osadu, w takim przypadku błędy podczas ważenia lub ewentualne straty osadu w mniejszym stopniu wpływają na otrzymany wynik.

4. Oddzielanie osadów (sączenie, przemywanie)

Odsączenie osadu i jego przemycie jest czynnością zajmującą niejednokrotnie najwięcej czasu i wymagającą od analityka dużej uwagi. Sposób oddzielenia wytrąconego osadu od roztworu jest uzależniony od rodzaju osadu i przewidywanego dalszego toku postępowania analitycznego. Jeżeli osad po oddzieleniu i przemyciu będzie prażony, to wówczas sączy się go przez sączek z bibuły, natomiast jeśli ma być tylko suszony, to sączy go się przez tygiel z dnem porowatym.

4.1. Sączenie przez bibułę

Do sączenia roztworów w analizie ilościowej używa się specjalnych sączków bibułowych, tzw. bezpopiołowych. Sączki te po spaleniu zostawiają tak mało popiołu, że jego masę można pominąć w obliczeniach. Jednym z najważniejszych warunków właściwego wykonania sączenia i przemywania osadów jest dobór odpowiedniego rodzaju sączka i to zarówno ze względu na wielkość jego porów, jak i jego wymiary. Przy doborze porowatości sączka kierujemy się rodzajem wytrąconego osadu. Osady drobnoziarniste, np. BaS0₄ lub CaC₂0₄, sączy się przez sączki o najmniejszych porach, tzw. twarde. Sączki średnie stosowane są do sączenia większości osadów krystalicznych (np. CuSCN lub ZnNH₄P0₄). Do sączenia osadów bezpostaciowych, galaretowatych, np. Fe(OH)₃, Al(OH)₃, używa się sączków „miękkich”, czyli