Gravimetrisk analyse er en samling av kvantitativ analyse laboratorieteknikker basert på måling av en analytter masse.
Et eksempel på en gravimetrisk analyseteknikk kan brukes til å bestemme mengden av en ion i en løsning av oppløsning en kjent mengde a forbindelse som inneholder ionet i a løsemiddel for å skille ionet fra dets forbindelse. Ionet blir deretter utfelt eller fordampet ut av løsningen og veide. Denne formen for gravimetrisk analyse kalles nedbør gravimetri.
En annen form for gravimetrisk analyse er volatisering gravimetri. I denne teknikken blir forbindelser i en blanding separert ved å varme dem opp for å kjemisk dekomponere prøven. Flyktige forbindelser fordampes og går tapt (eller samles), noe som fører til en målbar reduksjon i massen til den faste eller flytende prøven.
Eksempel på presipitasjon av gravimetrisk analyse
For at gravimetrisk analyse skal være nyttig, må visse betingelser være oppfylt:
- Ionet av interesse må fullt ut forhaste fra løsning.
- Bunnfallet må være en ren forbindelse.
- Det må være mulig å filtrere bunnfallet.
Selvfølgelig er det feil i en slik analyse! Kanskje ikke alt ionet vil falle ut. Det kan være urenheter som samles opp under filtrering. Noe prøve kan gå tapt under filtreringsprosessen, enten fordi den passerer gjennom filteret eller ellers ikke blir utvunnet fra filtreringsmediet.
Som et eksempel kan sølv, bly eller kvikksølv brukes til å bestemme klor fordi disse metaller for uoppløselig klorid. Sodium danner derimot et klorid som løses opp i vann i stedet for å felle ut.
Trinn for gravimetrisk analyse
Nøye målinger er nødvendige for denne typen analyser. Det er viktig å fjerne vann som kan tiltrekkes av en forbindelse.
- Plasser en ukjent i en vektflaske som har lokket sprukket åpent. Tørk flasken og prøv i en ovn for å fjerne vann. Avkjøl prøven i en tørker.
- Veier indirekte en masse av det ukjente i et begerglass.
- Løs det ukjente for å produsere en løsning.
- Tilsett et utfellingsmiddel til løsningen. Det kan være lurt å varme opp løsningen, da dette øker bunnfallets partikkelstørrelse og reduserer tapet under filtrering. Oppvarming av løsningen kalles fordøyelse.
- Bruk vakuumfiltrering for å filtrere løsningen.
- Tørk og vei det oppsamlede bunnfallet.
- Bruk støkiometri basert på den balanserte kjemiske ligningen for å finne massen til det interessante ionet. Bestem masseprosenten av analytten ved å dele massen av analytten i masse av ukjent.
Hvis du for eksempel bruker sølv for å finne et ukjent klorid, kan en beregning være:
Masse tørt ukjent klorid: 0,0984
Masse AgCl-bunnfall: 0,2290
Siden en mol AgCl inneholder en mol Cl- ioner:
(0,2290 g AgCl) / (143,333 g / mol) = 1,598 x 10-3 mol AgCl
(1.598 x 10-3) x (35.453 g / mol Cl) = 0,0566 g Cl (0,566 g Cl) / (0,0984 g prøve) x 100% = 57,57% Cl i ukjent prøve
Notatledning ville vært et annet alternativ for analysen. Imidlertid, hvis bly hadde blitt brukt, ville beregningen ha vært nødvendig for å gjøre rede for faktum en mol PbCl2 inneholder to mol klorid. Merk også at feilen ville vært større ved bruk av bly fordi bly ikke er fullstendig uoppløselig. En liten mengde klorid ville forblitt i løsning i stedet for å utfelle.