Условия осаждения амфотерных осадков.

Условия осаждения аморфных осадков:

V) Осаждать: 1) из больших концентраций растворов - концентрированными растворами осадителя; 2) из горячих растворов – горячим раствором осадителя; 3) присутствие электролита коагулянта; 4) при быстром переливании осадка и перемешивании; 5) осадок необходимо быстро отфильтровать, во избежание загрязнения.

VI) Соосаждение – загрязнение осадителя, не зависимо от структуры и формы.

7) Адсорбция – поверхностное загрязнение

8) Окклюзия – внутреннее загрязнение (когда происходит захват примеси при формировании кристаллической решетки, захват трещинами и углублениями).

9) Изоморфизм – внутренне загрязнения, когда происходит обратное смешивание кристаллических решеток (NH₄)₂Fe(SO₄)₂; NH₄Al(SO₄)₂∙4H₂O – алюмоаммонийные квасцы.

Условия осаждения кристалических осадков

Условия осаждения кристаллических осадко в:

1.Осаждение вести из разбавленных растворов и разбавленным раствором осадителя.

2.Прибавлять осадитель медленно по каплям.

3.Непрерывно перемешивать раствор во избежании местных пересыщений.

4.Вести осаждение из горячего раствора и нагретым раствором осадителя.

5.Фильтровать осадок только после охлаждения раствора и его созревания (для укрупнения кристаллов осадок под раствором оставляют на несколько часов).

Созревание – это процесс укрупнения кристаллического осадка за счет растворения мелких кристаллов (старение).

Условия реакции перганатометрии.

Для приготовления стандартного раствора перманганата калия рекомендуется использовать дважды перегнанную дистиллированную воду (при вторичной перегонке к воде добавляют немного KMnO4). Если нет возможности использовать бидистиллят, приготовленный раствор KMnO4 кипятят, охлаждают и отделяют выпавший осадок MnO2 фильтрованием через стеклянный фильтр. Концентрацию (нормальность) раствора KMnO4 устанавливают титрованием точной навески щавелевой кислоты или оксалата натрия.

 

Перманганатометрически определяют железо(2+), хром(3+), таллий(1+), вольфрам(V), ванадий(IV), сурьму(III), пероксид водорода, гидразин, органические вещества. Перманганатометрическое титрование применяется для определения очень сильных восстановителей, реагирующих с катионами железа(3+), переводя их в катионы железа(2+), которые оттитровывают перманганатом калия. Метод используется также для косвенных определений, например в феррометрии, суть которого заключается в восстановлении окислителей катионами железа(2+), избыток которого реагирует с перманганатом калия.

 

Обратным перманганатометрическим титрованием определяют восстановители, медленно реагирующие с KMnO4 – такие как иодиды, цианиды, тиоцианаты и т.п.

Устроиство поляриметра.

Поляриметр (полярископ, — только для наблюдения) — прибор, предназначенный для измерения степени поляризации частично поляризованного света или оптической активности прозрачных и однородных сред, растворов (сахарометрия) и жидкостей.

Применяется в лабораториях пищевой, химической промышленности и других отраслях науки и производства для определения концентрации растворов оптически активных веществ, таких как сахар, глюкоза, белок, по углу вращения плоскости поляризации. Рекомендуется больным сахарным диабетом для индивидуального контроля содержания сахара в моче. Также позволяет наблюдать и измерить остаточные напряжения в стекле.

Назначение прибора

Приборы, служащие для количественного поворота плоскости поляризации, называются поляриметрами.

Поляриметр круговой СМ предназначается для измерения угла вращения

плоскости поляризации оптически активными растворами и однородными

жидкостями.

Точность отсчета угла по лимбу вращения равна 0,05°. Пределы измерения угла вращения- ±360°.

1.2 Область применения

Поляриметр круговой СМ применяется в научно-исследовательских институтах, в медицинских учреждениях, пищевой, химической и других отраслях промышленности для определения степени оптической активности жидкостей и растворов оптически активных веществ по углу вращения плоскости

поляризации.

1.3 Принцип действия

Одним из наиболее точных поляриметров является полутеневой поляриметр, в котором установка производится не на полную темноту, а на равное затемнение двух или более частей поля зрения. Добиваются этого таким образом. Световой луч, исходящий от матовой лампы накаливания, пройдя оранжевый светофильтр, конденсор и поляризатор с плоскостью пропускания Р_р своей средней частью проходит через кварцевую пластину и анализатор, а двумя крайними частями – только через анализатор.

Кварцевая пластина (средняя часть на рисунке 1, а) вызывает определенный поворот плоскости колебаний на небольшой угол a₀ (от плоскости Р_р до плоскости Р_к).

Интенсивности света пропорциональны квадратам проекций амплитуд напряженности электрического поля на плоскость пропускания анализатора Р_а (см. рисунок 1, а).

Е_р – амплитуда вектора напряженности электрического поля волны, прошедшей только через поляризатор;

Е_к – то же для волны, прошедшей и через кварц.

Значит, возможны лишь два положения анализатора, при которых проекции амплитуд вектора Е и интенсивности частей поля зрения одинаковы: 1) когда след плоскости пропускания анализатора совпадает с биссектрисой угла (части поля зрения одинаково ярко освещены, см. рисунок 1, б); 2) когда след этой плоскости Р_а перпендикулярен биссектрисе угла a₀ (части поля зрения одинаково затемнены).

Трубка с исследуемым раствором помещается между поляризатором (с кварцевой пластинкой) и анализатором (см. рисунок 2). Если исследуемое вещество является оптически активным, то оно поворачивает плоскости колебаний всех лучей на определенный угол j.

Угол между нулевой точкой и новым положением анализатора (при одинаковом затемнении поля зрения) равен углу, на который поворачивает плоскость поляризации исследуемое вещество. Он измеряется по шкале анализатора.

Пусть Р граммов активного вещества растворено в граммах растворителя, если плотность раствора обозначить через d, то:

есть концентрация, т.е. количество вещества, содержащееся в 100 см³ раствора. Наполним этим раствором трубку длинной L дециметров. Пусть трубка с данным раствором дает вращение плоскости поляризации на угол a_д^20° (для натриевого света линии и при температуре 20°С) мы имеем:

где [a₀]_Д^20° - удельное вращение т.е. угол поворота плоскости поляризации (в градусах), слой раствора в 1 дециметр при концентрации 100 гр. вещества в 100 см³ раствора при температуре 20°С и для света с длинной волны линии натрия.

Из предыдущей зависимости имеем:

Полученное выражение показывает, что концентрация раствора пропорциональна углу поворота плоскости поляризации раствора. Значение коэффициента пропорциональности

будет для каждого раствора иметь свою величину.

Очевидно, изменяя длину трубки, можно изменить величину коэффициента и сделать его равным единице.

Длина прилагаемой трубки от прибора взята из расчета К=1 (для глюкозы)

L=1.9009 дм; [a₀]_Д²⁰ =52,6. Следовательно, концентрация глюкозы при пользовании прилагаемой трубки будет непосредственно равно углу вращения плоскости поляризации исследуемой глюкозы.

1.4 Устройство прибора

Поляриметр круговой СМ (рисунок 2) состоит из следующих основных узлов:

1) головка анализатора;

2) поляризационное устройство;

3) осветитель;

4) штатив;

5) трубка для раствора.

Рисунок 2 – Круговой поляриметр

Головка анализатора является основной рабочей частью прибора и состоит из пяти основных сборок: неподвижного лимба, вращающихся одновременно фрикциона и двух нониусов, анализатора и зрительной трубы. Головка анализатора соединяется с поляризационным устройством при помощи трубки в которую вкладывают при измерении трубку для раствора. Во избежание проникновения постороннего света вырез в трубке закладывается вращающейся шторкой.

Лимб и нониус. На лимбе по часовой стрелке нанесена градусная шкала от 0° до 360°, внутри лимба на подвижной втулке, связанной анализатором, нанесены два нониуса, расположенные диаметрально. Нониусы имеют по 20 делений (цена деления составляет 0,05°). Для учета эксцентриситета круга при больших углах вращения необходимо пользоваться двумя нониусами и результатом измерения следует считать среднее значение из полученных отсчетов по первому и второму нониусам.

Зрительная труба служит для наблюдения тройного поля и состоит из объектива и окуляра.

Вращением муфты производится установка окуляра на резкость изображения

тройного поля. В раковине окуляра находится две лупы, которые позволяют не

меняя положения головы отсчитывать угол вращения нониуса относительно градусной шкалы лимба.

Фрикцион служит для плавного вращения анализатора и состоит из маховика, на цилиндр которого напрессована резина. При вращении за накатку маховика одновременно вращаются анализатор, нониус и зрительная труба.

Анализатор изготовлен из поляроидной пленки, заклеенной между двумя защитными стеклами, и жестко крепится в определенном положении в переходной втулке.

Поляризационное устройство состоит из поляризатора, осветительной линзы и кварцевой пластинки. Кварцевая пластинка расположена симметрично относительно поляризатора. Поляризатор и кварцевая пластинка находится в определенном положении жестко, в оправе.

Трубка для растворов изготовлена из стекла. На ней имеется выпуклость, необходимая для сбора пузырьков воздуха. На концах трубки укреплены металлические наконечники, на которые навертываются раковины, прижимающие укрывные стекла. Между раковинами и покрывными стеклами помещены резиновые прокладки, предохраняющие от образования натяжений в стекле при завертывании раковины.

Факторы влияющие на коэфицент рефракции. Влияние температуры на показатель преломления определяется двумя факторами: изменением количества частиц жидкости в единице объема и зависимостью поляризуемости молекул от температуры. Второй фактор становится существенным лишь при очень большом изменении температуры.
Температурный коэффициент показателя преломления пропорционален температурному коэффициенту плотности. Поскольку все жидкости при нагревании расширяются, то их показатели преломления уменьшаются при повышении температуры. Температурный коэффициент зависит от величины температуры жидкости, но в небольших температурных интервалах может считаться постоянным.
Давление влияет на показатель преломления жидкостей значительно меньше, чем температура.