مقدمه و تئوری :

 روش های وزن سنجی تجزيه ای بر مبنای اندازه گيری وزن آناليت يا ماده شامل آناليت با فرمول معين انجام

می شود. روش های گراويمتری به دو نوع رسوبی و تبخيری تبديل می شوند. در روش وزن سنجی رسوبی، آناليت

يا ماده محتوی آناليت به شکل ترکيب نا محلول رسوب داده می شود در حاليکه در روش تبخيری، آناليت در دمای

مناسب تبخير می شود. برای انجام آناليز وزن سنجی، رسوب حاصله ميبايست دارای فرمول شيميايی معين و

مشخصی باشند تا بتوان از روی وزن رسوب يا کاهش وزن نمونه، مقدار آناليت را محاسبه کرد. در روش رسوبی،

رسوب ايجاد شده می بايست دارای شرايط زير باشد:

قابليت انحلال آن خيلی کوچک باشد، قابل صاف کردن باشد، خالص بوده و دارای فرمول شيميايی ثابت و مشخصی

باشد. برای دستيابی به چنين رسوبهايی معمولاً نکات زير ضروری است: رسوب گيری در دمای بالا انجام می شود،

معرف رسوب دهنده به آرامی به محلول آناليت اضافه می شود و رسوب در دمای بالا هضم می شود. برای محاسبه

وزن آناليت از وزن رسوب می توان از مقدار فاکتور گراويمتری استفاده کرد. فاکتور گراويمتری به شکل زيرتعريف می شود.

دی متیل گلی اکسیم (DMGO)

با توجه به تعادلی بودن واکنش، وجود هیدروژن  مانع از تشکيل رسوب می شود و به عبارت ديگر هر چه محلول قليايی ترشود ، واکنش تشکيل رسوب بهتر ( کمی تر) انجام می شود. برای رسوب گيری نیکل به عنوان يک (PH) مناسب و کافی می توان از (PH=10) استفاده کرد.

در این محدوده دی متیل گلی اکسیم به طور انتخابی از بین کاتیون های محلول تنها نیکل را رسوب می دهد.

توضيحاتی در مورد دی متيل گلی اکسيم: دی متيل گلی اکسيم عامل رسوب دهنده آلی است. تنها نيکل (II) را از محيط قليايی ضعيف رسوب می دهد. واکنش چنين است:

اين رسوب طوری حجيم است که تنها مقادير کمی از نيکل را می توان به راحتی مورد عمل قرار داد. اين رسوب همچنين هنگام صاف کردن و شستشو تمايل شديدی به خزيدن به بالا از کناره های ظرف دارد. رسوب جامد را به سهولت می توان در 110 درجه سانتی گراد کرد.

خزيدن: فرآيندی است که رسوب (معمولاً کی ليت فلز-آلی) از کناره های سطح مرطوب يک ظرف شيشه ای يا يک کاغذ صافی به طرف بالا حرکت می کند.

روش کار :

1. 10 میلی لیتر از محلول حاوی نیکل(II ) را در یک بشر 400 میلی لیتری ریخته و حجم آن را به 500 میلی لیتر می رسانیم.

2.  با اضافه کردن چند قطره از محلول کلريدريک اسيد ۶ مولار، محلول را اسيدی می کنيم. (کنترل با کاغذ PH)

(با افزودن اسيد کلريدريک، باعث جلوگيری از تشکيل ( ) که بصورت رسوب می باشد، می شود و آن رابصورت محلول در می آورد. فقط رسوب دی متيل گلی اکسيم مورد نظر می باشد.)

3.  محلول را تا دمای (60_70 ) درجه سانتیگراد حرارت می دهيم. (توسط شعله – کنترل دما با ترمومتر)

4. 20 ميلی ليتر محلول الکلی مصرف دی متيل گلی اکسيم به محلول اضافه می کنيم.

5.  با افزودن ٢ ميلی ليتر محلول آمونياک ٦ مولار به محلول فوق، محيط را بازی ميکنيم. (فقط در محيط بازی اين امکان می باشد که دی متيل گلی اکسيم، با نیکل(II ) واکنش می دهد.)

6.  محلول فوق را در دمای (60 ) درجه سانتیگراد به مدت ٢٠ دقيقه حرارت می دهيم (تا رسوب هضم شود) و سپس محلول را سرد می کنيم.

7.  يک کاغذ صافی تجزيه ای با اندازه مناسب را توسط ترازوی تجزيه ای (با دقت  ميلی گرم) توزين کرده (يک گرم جرم کاغذ صافی) و محلول حاوی رسوب را توسط قيف بوخنر و کاغذ صافی توزين شده صاف می کنیم.

8.  رسوب را شستشو داده و سپس کاغذ صافی و رسوب را با دقت به يک شيشه ساعت منتقل می کنيم.

9.  پس از خشک شدن کاغذ صافی و رسوب از توزين آن، وزن رسوب را محاسبه می کنيم.

10.  غلظت نيکل موجود در مجهول را بر حسب گرم بر ليتر و مول بر ليتر محاسبه و گزارش می کنيم.

نتیجه گیری :

 نيکل موجود در يک محلول قليايی را می توان در اثر افزودن محلول الکلی دی متيل گلی اکسيم رسوب داد.اين روش را می توان برای اندازه گيری مقدار (در صد) نيکل بکار برد. رسوب حاصله در دمای 11 درجه سانتی گراد بطور کامل خشک می شود.

منابع :

1.  وبلاگ شیـمیـاگـران         ''Sajjad.Joulaee''              WWW.Chemic.Blogfa.Com

شناسایی نیتروژن گوگرد و هالوژن ها در ترکیبات آلی
تشخیص كیفی این عناصر در تركیبات آلی مشكل تراز آنها در تركیبات معدنی است . زیرا اكثر تركیبات آلی در حالت محلول درآب به مقدار قابل ملاحظه ای یونیزه نمی گردند.از آنجا كه آزمایشهای تجزیه كیفی براساس واكنش های یونی می باشند انها را نمی توان مستقیما برای تركیبات آلی به كار گرفت.به عنوان مثال سدیم كلرید یا سدیم برمید با محلول آبی نقره نیترات به مقدار قابل توجهی رسوب هالید های نقره را ایجاد می نمایند در حالیكه كربن تترا كلرید –برومو بنزن و اغلب هالیدهای آلی در هنگام واكنش با محلول آبی نقره نیرات رسوب هالید نقره را ایجاد نمی نمایند زیرا در آنها به میزان یون هالید در محلول تولید نمی شود.
در این حالت برای تشخیص كیفی لازم است كه ابتدا عناصر نیتروژن-گوگرد-و هالوژن ها را به تركیبات یونیزه شونده تبدیل نمود.یكی از متداول ترین این روش هاجهت انجام این تبدیل ذوب كردن نمونه با فلز سدیم است كه با انجام آن عناصر ذكر شده به تركیبات سدیم سیانید-سدیم سولفیدو سدیم هالید تبدیل می شوند.سپس آنیون های حاصل را می توان توسط آزمایش های معمول معدنی شناسایی نمود.واكنش ذوب با سدیم به صورت زیر می باشد:
در مواردی كه سدیم به مقدار كافی به كار برده نشود و ماده مورد نظر دارای گوگرد ونیتروژن (هردو)باشد گاهی تفكیك به خوبی صورت نمی گیرد واین دو عنصر به صورت تركیب NaSCNظاهر می گردند.برای شناسایی این تركیب از كلرو فرمیك10درصد استفاده می شود.



تجزیه کیفی مواد آلی به روش ذوب قلیایی جهت تشخیص نیتروژن، گوگرد و هالوژنها
برای تشخیص این عناصر در ترکیبات آلی ابتدا باید آنها را به ترکیبات معدنی یونیزه تبدیل کرد سپس شناسایی نمود. این تبدیل ممکن است به روشهای مختلف صورت گیرد ولی بهترین روش ذوب ترکیبات با فلز سدیم است. در این روش سیانید سدیم (NaCN)، سولفید سدیم (Na2S) و هالید سدیم (NaX) تشکیل میشود که به آسانی قابل تشخیص هستند.
معمولا سدیم به مقدار اضافی به کار برده میشود. در غیر اینصورت اگر گوگرد و نیتروژن هردو وجود داشته باشند. احتمالا تیوسیانات سدیم (NaSCN) تشکیل میشود. در این صورت در تشخیص نیتروژن به جای آبی پروس رنگ قرمز مشاهده میشود زیرا بجای یون (CN-)، یون (SCN-) خواهیم داشت. اما با سدیم اضافی تیوسیانات تشکیل شده تجزیه میشود و جواب درست به دست می آید.
مخلوط حاصل آب اضافه کرده مخلوط قلیایی را صاف نموده و سپس به آن (FeSO4) اضافه کنید در این صورت فروسیانید سدیم تشکیل میشود.
وقتی محلولهای قلیایی نمکهای فروی بالا جوشانده میشود بر اثر اکسیژن هوا کمی یون فریک تشکیل میشود. (بر اثر سولفوریک اسید رقیق هیدروکسیدهای فرو و فریک تشکیل شده حل میشوند) فروسیانیدها با نمک فریک تشکیل فروسیانید فریک (آبی پروس) میدهند.
برای اسیدی کردن محیط نباید از (HCl) استفاده کرد زیرا به علت تشکیل (FeCl6) رنگ زرد در محیط ایجاد میشود و به جای آبی پروس رنگ سبز ظاهر میشود. به همین دلیل کلرید فریک نیز نباید اضافه شود. همانطوری که قبلا ذکر شده است بر اثر اکسیداسیون به وسیله هوا در محیطهای قلیایی گرم به مقدار کافی یونهای فریک تشکیل میشود بنابراین نیازی به افزایش یون فریک نیست، افزایش مقدار کمی محلول رقیق فلوئورید پتاسیم ممکن است به تشکیل آبی پروس در محلول که به آسانی قابل صاف شدن است کمک نماید (Fe3+ با F- تولید FeF63- میکند که پایدار است و باعث خارج شدن Fe3+ از محیط عمل میشود .
گوگرد به صورت یون سولفید را میتوان به وسیله استات سرب و استیک اسید و یا به وسیله پلمبیت سدیم (محلول قلیایی استات سرب) به صورت رسوب سولفید سرب (PbS) سیاه رنگ تشخیص داد.
برای تشخیص یونهای هالوژن (Cl, Br, I) از اثر محلول نیترات نقره در محیط اسید نیتریکی استفاده میشود در این صورت هالید نقره به صورت رسوب حاصل میشود.

هدف آزمایش:
تعیین یون یدید به روش ولهارد
تئوری آزمایش:
تیترسنجی رسوبی، که بر پایه واکنش های همراه با ایجاد ترکیبات یونی با انحلال پذیری کم قرار دارد، یکی از قدیمی ترین فنون تجزیه ای است که سابقه آن با اوایل قرن 18 باز می گردد. با وجود این، به علت سرعت پایین تشکیل اغلب رسوب ها، فقط تعداد کمی از عوامل رسوب دهنده در تیتر سنجی مورد استفاده قرار می گیرند. نقره نیترات را می توان پرمصرف ترین و مهمترین واکنشگر رسوبی دانست، که برای اندازه گیری هالیدها، آنیون های هالید ، مرکاپتان ها، اسیدهای چرب، و تعدادی از آنیون های معدنی دو و سه والانسی به کار می رود. روش های تیترسنجی بر پایه نقره نیترات را گاهی روش های نقره سنجی نیز می نامند.
شناساگر برای تیتراسیون های نقره سنجی:در تیتراسیون های با نقره نیترات، با سه نوع نقطه پایانی مواجه هستیم: (1) شیمیایی، (2) پتانسیل سنجی، (3) آمپرسنجی. در بخش زیر شناساگر شیمیایی معرفی شده است. نقاط پایانی پتانسیل سنجی با اندازه گیری پتانسیل بین یک الکترود نقره و یک الکترود مرجع که یک پتانسیل ثابت دارد و مستقل از مقدار واکنشگر است، بدست می آید. برای بدست آوردن نقطه پایانی آمپرسنجی، جریان حاصل بین یک زوج میکروالکترود نقره در داخل محلول آنالیت اندازه گیری و در برابر حجم واکنشگر رسم می شود.
نقطه پایانی که با یک شناساگر ایجاد می شود معمولاً شامل یک تغییر رنگ و یا گاهی ظهور یا ناپدید شدن کدری در محلول مورد تیتراسیون است. پیش نیازهای یک شناساگر برای تیتراسیون رسوبی به صورت زیر است: (1) تغییر رنگ باید در گستره محدودی از تابع- مربوط به واکنشگر یا آنالیت باشد و (2) تغییر رنگ باید در قسمت پرشیب منحنی تیتراسیون برای آنالیت اتفاق افتد.
یون آهن (3) ؛ روش ولهارد
در روش ولهارد، یون نقره با محلول استاندارد تیوسیانات تیتر می شود:

آهن (3) نقش شناساگر را دارد. با اولین مقدارکم تیوسیانات، محلول قرمزرنگ می شود:

تیتراسیون باید در محیط اسیدی انجام شود تا مانع از رسوب کردن آهن (3) به صورت اکسید آبدار گردد.
در تیتراسیون ولهارد، غلظت شناساگر زیاد مهم نیست. اگر غلظت آهن (3) بین 0.002 مولار و 1.6 مولار تنظیم شود، می توان به خطای تیتراسیون یک در هزار یا کمتر دست یافت. در عمل، در صورتی که غلظت شناساگر بیش از 0.2 مولار باشد، در آن صورت رنگ شدید آهن(3)، مانع از تشخیص کمپلکس تیوسیانات می شود. در نتیجه، از یون آهن (3) با غلظت های کمتر (معمولاٌ در حدود 0.01 مولار) استفاده می شود.
مهمترین کاربرد روش ولهارد اندازه گیری غیرمستقیم یون های هالید است. یک مقدار اضافی ولی با اندازه معلوم محلول نقره نیترات استاندارد را به نمونه اضافه و اضافی نقره را با تیتراسیون معکوس با محلول استاندارد تیوسیانات تعیین مقدار می کنند. در روش ولهارد، نیاز به محیط اسید قوی، از مزایای شاخص آن نسبت به سایر روش های تیترسنجی برای اندازه گیری هالید هاست، زیرا یون هایی مانند کربنات، اکسالات و آرسنات (که موجب تشکیل نمک های کم محلول در محیط خنثی و نه در محیط اسیدی می گردند) باعث تداخل نمی شوند.
تیتراسیون معکوس فرایندی استکه در آن مقدار اضافی از محلول استفاده شده است برای واکنش با آنالیت، با تیتراسیونتوسط یک محلول استاندارد ثانوی اندازه گیری می شود. غالباٌ، هنگامی که سرعت واکنشبین آنالیت و واکنشگر کند است و یا وقتی که محلول استاندارد فاقد پایداری است، ازتیتراسیون معکوس استفاده می شود.
نقره کلرید محلول تر از نقره تیوسیانات است. بنابراین، در اندازه گیری کلرید با روش ولهارد، واکنش

به طور قابل توجهی در اواخر تیتراسیون معکوس یون نقره اضافی اتفاق می افتد. انجام انجام این آزمایش باعث محو تدریجی نقطه پایانی می شود و بدین ترتیب اضافه مصرف یون تیوسیانات را به همراه می آورد که سرانجام آن به دست آمدن یک مقدار کم برای یون کلرید است. با صاف کردن نقره کلرید قبل از تیراسیون معکوس می توان این مشکل را حل کرد. برای اندازه گیری سایر هالید ها به صاف کردن نیازی نیست، زیرا نمک های نقره این یون ها تماماٌ کم محلول تر از نقره تیوسیانات است.
نکات روش ولهارد :
در اندازه گیری یدونقره باید معرف یون فریک پس از افزایش نیترات نقره اضافی به محلول انجام شود در غیر این صورت مطابق واکنش اهن فریک مقداری ید در داخل محلول ازاد کرده ومانع انجام واکنش می شود.
یعنی افزایش نیترات برای جلوگیری ازهیدرولیز
یکی از بزرگترین محاسن روش ولهارد انست که می توان ان را جهت اندازه گیری هالید ها در محلول هایی که نسبتا"اسیدی قوی هستند به کار برد در حالی که در روش مور در این زمینه محدودیت وجود دارد.
وسایل آزمایش:
ارلن / بورت / پیپت حبابدار10 میلی لیتری / گیره و پایه / بالن ژوژه 100 میلی لیتری
مواد آزمایش:
معرف / محلول نیترات نقره / اسید نیتریک / محلول تیوسیانات / آب مقطر
روش کار:
در ابتدا بالن ژوژه دارای مجهول را انتقال کمی به درون ارلن می دهیم.10 سی سی از آن را درون ارلن می ریزیم سپس به ارلن 15 میلی لیتر یون نقره 0.1 مولار و 2 میلی لیتر اسید نیتریک 6 مولار اضافه می کنیم. رسوب نقره کلرید تشکیل می شود.

به یون نقردرون ارلن 5 قطره معرف درون بورت هم تیوسیانات می ریزیم و تیتراسیون را آغاز می کنیم تا زمانی که رنگ قرمز رنگی مشاهده شود. حجم مصرفی تیوسیانات را یادداشت می کنیم.
پاسخ به سوال ها:

چرا در روش ولهارد معرف آهن 3 را بعد از نیترات نقره اضافه می کنیم؟

در مورد یون یدید شناساگر بعد از رسوب دادنکاملاضافه میشه تاتوسط معرفاکسیده نشود

منابع خطا:

در اندازه گیری حجم های دقیق مصرفی در لحظه و در تشخیص دقیق تغییر رنگ

مهمترین روش جهت خالص کردن اجسام جامد ،تبلور مکرر است .به این ترتیب که ماده نا خالص را در یک حلال مناسب در گرما تا حد اشباع حل می کنند .محلول گرم را صاف و مواد حل نشده را جدا می کنند و صبر می کنند تا محلول سرد شود،به طوری که جسم طبق قاعده کلی به شکل خالص تر متبلورمی شود .
انتخاب حلال:
جسم باید در حلال در سرما به مقدار کم و در گرما به خوبی حل شود و ناخالصی ها بایستی حتی الامکان قابلییت انحلال زیادی دارا باشند (همچنین به کار بردن یک حلال که ناخالصیها در ان خیلی کم حل شوندبه طوری که ابتدا متبلور شوند و یا اینکه اصولا حل نشوند می تواند در مواردی نتیجه خوبی داشته باشد .در اینجا اغلب پس از چندین بار تبلور ،یک محصول به اندازه کافی خالص به دست می اید .) وقتی که نوع و مقدار حلال مورد استفاده مشخص نباشد،ابتدا ازمایش های مقدماتی بامقدار خیلی کم جسم در لوله ازمایش انجام می گیرد .انتخاب حلال در این مورد ،به ویژه برای ترکیبات با ساختمان ساده ،ابتدا به وسیله یک حلال که از نظر شیمیایی شبیه جسم حل نشدنی است ولی جسم خوب در ان حل میشود
انجام می گیرد.تقسیم بندی زیر می تواند مبنایی دراین مورد باشد: