أحدث الموضوعات

الطرق المستخدمة في معايرات الترسيب Methods of Precipitation Titrations



معايرات الترسيب  Precipitation titrations

** في هذا النوع من المعايرات يكون أحد نواتج التفاعل شحيح الذوبان في الماء مكوناً راسب ويرمز لهذا الناتج عادة بسهم متجه لأسفل ↓


A= الكاشف
B= المادة المراد تقديرها
C= الراسب

فمثلاُ عند معايرة محلول الكلوريد بمحلول قياسي من نترات الفضة يتكون راسب من كلوريد الفضة.


طالما أن كلوريد الفضة يترسب فأنه يخرج من التفاعل لذلك يسرع اتجاه التفاعل لليمين إلى أن يتم ترسيب الفضة على شكل كلوريد. 

** تتوقف هذه التفاعلات على اتحاد الأيونات السالبة و الموجبة لتكوين راسب محدد التركیب الكيميائي وهذه التفاعلات لا یحدث فیها تغییر في تكافؤ المواد المتفاعلة وتستخدم هذه التفاعلات بسهولة في التحلیل الكمي الحجمي فلیس مهم فصل الراسب إذا كان الكاشف یتفاعل كمیاً مع المادة المراد تقدیرها.

** فى هذه التفاعلات یشترط أن یكون الوصول إلي حالة الاتزان بین الراسب وایوناته في المحلول بسرعة لان البطئ في الوصول إلي حالة الاتزان یؤدي إلي زیادة حجم المعایر (المحلول القیاسي) وهذا بدوره یؤدى إلي شرط مهم جداً وأساسي في تفاعل الترسیب وهو یجب أن یكون حاصل الاذابة للراسب اقل من 10-10 يعني حاصل الاذابة للراسب صغیر جداً مما یؤدي إلي بطئ ذوبان الراسب (ناتج التفاعل). وهذا الجدول يبين حاصل اللإذابة لبعض الرواسب :


** یجب تحدید نقطة نهایة التفاعل بسهولة ودقة ویجب أن تكون واضحة لأن نقطة التكافؤ هي العامل الحاسم والأساسي في معایرات الترسیب.

** هناك العدید من تفاعلات الترسیب التي أصبحت معروفة إلا أنها لیست جمیعها مناسبة لمعایرات الترسیب والسبب في ذلك هو عدم تحقیق شرط أو أكثر من شروط تفاعلات الترسیب.

** إن أكثر معایرات الترسیب استعمالا في التطبیقات العملیة هي معایرات الهالیدات أو الهالوجینیات (الیود والبروم والكلور)، وأشباه الهالیدات (أیون السیانید والثایوسبانات والكبریتید ) مع ایون الفضة أو العكس، وكذلك معایرة ایون الكبریتات مع ایون الباریوم أو العكس.

الطرق المستخدمة في معایرات الترسیب

** یمكن تقسيم طرق معایرات الترسیب تبعاً لنوع العامل المرسب إلي:
(1) القیاسي الفضي (المعایرات الفضیة).
(2) القیاسي الزئبقي (المعایرات الزئبقیة).
(3) القیاسي السیانیدي (المعایرات السیانیدیة).
(4) معایرة الكبریتات مع كلورید الباریوم

** الجدول التالي يوضح بعض تطبیقات طرق معایرات الترسیب و العوامل المرسبة والمواد المراد تقدیرها بهذه العوامل:


**  تتم معایرة المادة المراد تحلیلها في هذه الطرق بواسطة محلول قياسي ككاشف ومرسب.

** هذه الطرق لها عدة شروط أهمها:
(1) أن یكون الترسیب سریعا .
(2) أن یكون الراسب غیر قابل للذوبان في وسط الترسیب.
(3) ألا تتأثر النتائج بعملیة الامتزاز التي یمكن أن تحدث.
(4) أن  یكون هناك دلیل مناسب للكشف عن نقطة النهایة.

أولاً: القياسي الفضي

** وهى المعایرات التي یستخدم فیها محلول قیاسي من نترات الفضة AgNO3 كعامل مرسب ، وتستخدم هذه الطرق لمعایرة الهالیدات (كلور، بروم، یود) ، واشباه الهالیدات (السیانید ، والكبریتید، والثایوسیانات) ویمكن أیضا تعیین الفضة في محالیلها باستعمال محلول قیاسي من كلورید الصودیوم أو البوتاسیوم، وتنقسم معایرات الفضة الى قسمین:
(1) معایرات مباشرة.
(2) معایرات غیر مباشرة.

** المعايرات المباشرة: یتم في هذا النوع معایرة محلول الهالید مباشراً مع محلول نترات الفضة القياسي حتى الوصول إلي نقطة النهایة.

** المعايرات الغير مباشرة : یتم بإضافة زیادة من محلول نترات الفضة القیاسي تم یتم معایرة الزیادة من نترات الفضة القیاسي بواسطة محلول قیاسي من (ثایوسیانات البوتاسیوم أو ثایوسیانات ألامونیوم).

ثانياً: القياسي الزئبقي  

**هذه الطریقة تمثل المعایرات التي یستعمل فیها محلول نترات أو بیركلورات الزئبقیك وذلك لأن هذه الأملاح تامة التأین عكس أملاح الزئبقیك الأخرى ، ویمكن استخدام محلول الزئبقیك القیاسي في تقدیر الكلوریدات والبرومیدات والثایوسیانات التي تكون رواسب من كلوریدات وبرومیدات وثایوسیانات الزئبقیك وهي أملاح ضعیفة التأین.

** عند استعمال هذه الطریقة لتقدیر كمیات قلیلة من الكلوریدات في وسط حامضي یستخدم محلول نیتروبروسیدالصودیوم (Na2Fe(CN)5NO) كدلیل لأنه یكون مع أیون الزئبقیك ملحاً قلیل الذوبان في الماء وهذا بدوره یسبب عكارة للمحلول عند نقطة نهایة التفاعل.

** في حالة الثایوسیانات فیستعمل شب الحدیدیك كدلیل ونقطة نهایة التفاعل هي النقطة التي یختفي فیها لون ثایوسیانات الحدیدیك الأحمر من المحلول كما في المعادلات الاتیة:


** تستعمل أيضاً طریقة القیاسي الزئبقي لتقدیر الیودات بمعایرتها مع محلول الزئبقیك القیاسي فیتكون أولاً مركب معقد ذائب وعند نقطة نهایة التفاعل یظهر راسب احمر هو یودید الزئبقیك الأحمر.

ثالثاً: القياسي السيانيدي

** بهذه الطریقة یمكن تعیین محالیل السیانید باستخدام محلول قیاسي من نترات الفضة و یطلق على هذه الطریقة طریقة ( لیبج) أو طریقة التعكیر.

** تعتمد هذه الطریقة على ظهورعكارة في المحلول عند نقطة النهایة حیث يعایر محلول السیانید بمحلول قیاسي من نترات الفضة وفي بدایة التسحیح یتكون راسب ابیض من سیانید الفضة سرعان ما یذوب بالرج في زیادة من السیانید لیكون مركب فضو سیانید البوتاسیوم ، وعند نقطة النهایة حیث ینفذ أیون السيانید فان إضافة قطرة من نترات الفضة یسبب ظهور عكارة في المحلول عند نقطة النهایة بسبب تكون راسب فضو سیانید الفضة كما هو موضح في المعادلات الآتية:


** ومن عیوب هذه الطریقة صعوبة تعیین نقطة التعكیر بالضبط ویمكن التغلب على هذه الصعوبة بإضافة قلیل من محلول الامونیا ویودید البوتاسیوم كدلیل حیث یمنع محلول الامونیا ترسب فضو سیانید الفضة ویترسب بدلا منه یودید الفضة الأصفر للدلالة على نقطة النهایة كما توضح المعادلات الاتیة:

رابعاً: معایرات الكبریتات مع كلورید الباریوم

یمكن تقدير الكبریتات بتسحیحها مع ایون الباریوم وذلك باستخدام دلیل الامتزاز (الألیزارین الأحمرأوالثورین) عند pH=3.5 (وسط حمضي قوي) في خلیط من الماء والكحول ، حیث تعطى كبریات الباریوم راسباً شدید الامتزاز یبقى معلقا في المحلول ویمكن تمثیل المعایرة قبل نقطة النهایة بالمعادلة التالیة:


 وبعد نقطة النهاية


الدليل يحل محل (X-1) في المعادلة السابقة لان الدلیل یعمل عمل أیون سالب ،بدلك یمكن رؤیة نقطة النهایة بسهولة وذلك بمجرد تبدل لون المحلول من الأصفر إلي الوردي ویحدث التغیر على سطح الراسب.

المراجع:
- كتاب تجارب في الكيمياء التحليلية (التحليل الكمي الحجمى والوزني) / مسعود فرج أبو سته / كلية العلوم - جامعة سبها
- المفاهيم الأساسية في التحليل التقليدي والآلي/ عبدالله محمود أو الكباش أستاذ الكيمياء التحليلية -جامعة الملك فهد للبترول والمعادن / الطبعة الأولي / 2012 


ليست هناك تعليقات