Гравиметрия

ГРАВИМЕТРИЯ (от лат. gravis-тяжелый и греч. metreo-измеряю) (гравиметрич. анализ; устаревшее - весовой анализ), совокупность методов количеств. анализа, основанных на измерении массы в-в. Применяют для определения практически любых компонентов анализируемого объекта, если только они присутствуют в объекте не в следовых кол-вах. Из части исследуемого в-ва известной массы (навески) определяемый компонент выделяют тем или иным способом в виде к.-л. соединения. Непосредств. выделение возможно только в немногих случаях, напр. гигроскопич. или кристаллизац. воды-нагреванием, твердого в-ва из смеси с жидким-фильтрованием или центрифугированием. Обычно же навеску твердого в-ва переводят в р-р, из к-рого с помощью подходящего реагента выделяют определяемый компонент в виде практически нерастворимого в-ва (форма осаждения); осадителем может служить в-во, образующееся в р-ре в результате хим. р-ции (т. наз. гомог. осаждение). Осадок отделяют фильтрованием, декантацией или др. способами, отмывают от следов сорбированных компонентов, часто переосаждают. Затем его высушивают или прокаливают до образования устойчивого соед. строго определенного состава (весовая форма), массу к-рого измеряют. При определении, напр., Са²⁺ форма осаждения-СаС₂О₄, весовая форма-СаО или СаСО₃, при определении Fe³⁺-соотв. Fe(OH)₃ и Fe₂O₃.

Зная массы навески (а) и весовой формы (Ь), рассчитывают содержание х (% по массе) определяемого компонента: x = (bF/a)100. Множитель F, наз. фактором пересчета, равен содержанию определяемого компонента (мол. масса M-L) в 1 г его весовой формы (мол. масса М₂): F = = mМ₁/nМ₂, где т и n-стехиометрич. коэффициенты в ур-нии хим. превращения определяемого компонента в его весовую форму. Напр., при определении Fe по массе Fe₂O₃ m = 2, n = 1.

Иногда определяемый компонент выделяют в виде газообразного в-ва. В этом случае последнее поглощают сорбентом или конденсируют и измеряют прирост массы соотв. сорбента или сосуда, в к-ром прошла конденсация. Напр., при определении углерода в металлах или орг. соед. навеску сжигают в токе О₂, образующийся СО₂ сорбируют аскаритом (асбест, пропитанный расплавленным NaOH) и измеряют прирост массы последнего.

Разновидность Г.-электрогравиметрия, в к-рой форму осаждения выделяют на катоде (напр., Си в виде металла) или на аноде (напр., Рb в виде РbО₂) электролизом с внеш. источником тока или внутр. электролизом в гальванич. ячейке, иногда с разделенными катодными и анодными отделениями. О кол-ве определяемого компонента судят по увеличению массы электрода.

Другая разновидность Г.-термогравиметрия, применяемая для исследования и анализа термически неустойчивых в-в. Взвешивание производится на спец. термовесах, позволяющих наблюдать изменение массы в-ва при повышении т-ры. По термогравиметрич. кривым возможно раздельное определение неск. компонентов исследуемого в-ва.

Относит. погрешность гравиметрич. анализа, как правило, не превышает 0,1%, а при особо тщательной работе может достигать ~0,01%. Недостаток методов Г.-длительность анализа. Однако они не требуют градуировки по образцам сравнения, поэтому применяются для проверки др. методов анализа, для арбитражного анализа, аттестации стандартных образцов и т. п. Г. используют также для определения: суммы оксидов РЗЭ с поочередным осаждением их оксалатов и гидроксидов; SiO₂ после осаждения в виде кремниевой к-ты; гигроскопич. воды по убыли массы анализируемого в-ва при его высушивании при 105°С; СО₂ в карбонатах по изменению массы в результате их взаимод. с к-той и др.

Лит.: Руководство по аналитической химии, пер. с нем.. М., 1975; Крешков А. П., Основы аналитической химии, 4 изд., т. 2, М., 1976, с. 347-95. Б. Я. Каплан.