Samenvatting instrumentele analyse

Instrumentele analyse:
1 Gravimetrie:
 Analysemethode waarbij de hoeveelheid analyt bepaald wordt op basis van
weging
 2 soorten:
- Precipitatie: neerslag maken en deze filtreren, wassen, drogen en wegen




- Volatilisatie: analyt wordt als gas uitgedreven  uitgedreven gas via een
reactie weer vast gemaakt en gewogen worden
1.1 Precipitatie:
1.1.1 Filtreerbaarheid en zuiverheid van het neerslag:
 2 voorwaarden:
- Neerslag mag niet door de poriën van de filter gaan  neergeslagen
deeltjes (kristalletjes) moeten voldoende groot zijn
- Het neerslag moet zuiver zijn  onzuiverheden worden ook meegewogen
o Onzuiverheden komen voor aan het buitenoppervlak van de
kristallen  zo groot mogelijke deeltjes

Colloïdale neerslag Kristallijne neerslag
Diameter tussen 0,001 en 01µm Diameter tussen 100 en 1000µm
Deeltjes niet meer waarneembaar Deeltjes goed filtreerbaar zelfs met grof filtreerpapier
Deeltjes slaan niet meer neer door Brownse beweging
Deeltjes gaan door de porën van filtreerpapier
 Proberen om kristallijne neerslagen te maken
1.1.1.1 Keuze van filtreerpapier
 Afhankelijk van de diameter van de poriën
- Fijn: 0,5 – 1µm
- Normaal: 1,5 – 2,5 µm
- Grof: 4 – 5 µm
1.1.1.2 Glas- en porseleinen filters:
1. Glasfilter met gesinterde bodem
2. Porseleinen filter met gesinterde bodem
3. Porseleinen filter met geperforeerde bodem
 Gebruik van Buchner opstelling
 Onderdruk creëren om vloeistof gemakkelijker te laten
doorlopen
- Waterstraalpomp
- Vacuümpompje

1

,1.1.2 Relatieve oververzadiging (tov de oplosbaarheid):
 Proberen om kristallijne neerslagen te maken en geen colloïdale
 Relatieve oververzadiging moet op het ogenblik van
neerslagvorming zo laag mogelijk zijn
 Q: de concentratie van de stof die uit de oplossing neerslaat na het toevoegen
van het reagens
 S: oplosbaarheid van dezelfde stof (concentratie van de verzadigde oplossing)
 Kort na het samenvoegen  plaatsen van oververzadiging (Q>S)
 Deeltjes van de neerslag zijn groter naarmate de relatieve oververzadiging
toeneemt
- Eerst kiemvorming dan kristalgroei
- De snelheid van kiemvorming neemt exponentieel toe met de relatieve
oververzadiging (RO)
- De snelheid van de groei neemt lineair toe
met de RO
1.1.2.1 Invloed van RO op de kiemen:
 Primaire nucleatie: kiemvorming
 Secundaire nucleatie: kristalgroei
 Groei domineert bij lage RO
1.1.2.2 Verschillende gebieden van kristallisatie:


 Grote kristallen 
binnen het metastabiele gebied werken
 In het stabiel gebied:
- Onder de verzadigingslijn
- Oplossing is onverzadigd
- Geen kiemvorming
- Reeds aanwezige kristallen lossen op
 In het metastabiel gebied:
- Bij afwezigheid van kristallen geen
kristallisatie
- Alleen secundaire nucleatie van bestaande kristallen
 In het labiele gebied  oververzadiging is zo groot dat spontane kiemvorming
optreedt
1.1.2.3 Regels voor kristallisatie:
 Het is gunstig om te werken met warme oplossingen  bij hogere temperatuur
zal S toenemen en RO dalen
 Met verdunde oplossingen werken  door deze oplossingen samen te
voegen kunnen er nooit plaatsen ontstaan met hoge RO (Q wordt laag
gehouden)
 Gunstig om oplossingen traag en al roerend samen te voegen  vermijden
van hoge Q-waarden op sommige plaatsen
 Vaak is S en dus ook RO afhankelijk van de pH


2

,1.2 Volatilisatie:
Directe uitvoering Indirecte uitvoering
De als gas uitgedreven moleculen worden Men weegt het monster voor en na de
chemisch gebonden tot een vast product vervluchtiging  makkelijkste manier maar
dat kan gewogen worden men moet wel zeker zijn dat er maar 1 soort
gas uitgedreven wordt
1.2.1 Bepaling van H2O-gehalte:
1.2.1.1 Directe methode:
 Monster wordt uitgegloeid in een over en de waterdamp wordt tegengehouden
door een hygroscopische stof  bv Mg(ClO4)2




1.2.1.2 Indirecte methode:
 Bv vochtbepaling in graan
1.Graan wegen 4. Verschil in m is mwater
2.IR-lamp of droogstoof 5. Kan hieruit ook drogestofgehalte bepalen
3.Opnieuw wegen
1.2.2 Bepaling van CO2:
 C-gehalte van organische monsters bepalen
 Door O2- of luchtstroom wordt monster verbrand  alle C omgezet in CO2


 vooraf al het water tegenhouden
 Weging van de hoeveelheid NaOH voor en het mengsel NaOH en Na 2CO3 na
reactie




1.3 Eigenschappen van gravimetrie:
1.3.1 Accuraatheid, precisie en gevoeligheid:
 Gravimetrie is een zeer accurate methode
- Zorgen dat er geen coprecipitatie is
- Zorgen dat er geen deeltjes door de poriën van de filter gaan
- Voorhand weegschaal goed kijken
 Precisie is afhankelijk van de hoeveelheid die moet gewogen worden  voor
analystische balans (tot op 0,1 mg nauwkeurigheid weegt) maakt men een
maximale fout van
- 0,1% op 100 mg neerslag  gravimetrie is zeer precies (0,1%) is als men

3

, - 1% op 10 mg neerslag 100 mg neerslag kan wegen en als 10 mg
- 10% op 1 mg neerslag monster is dan moet minstens 1% analyt zijn
 Geen gevoelige analysemethode  ppm en zeker ppb-bepalingen hebben te
grote relatieve fouten
1.3.2 Specificiteit en toepasbaarheid
 Geen specifieke analysemethode  gebruikte reagentia kunnen met
meerdere bestanddelen reageren
 Eerst scheidingstechnieken (storende bestanddelen uitschakelen)
 Toepasbaarheid is zeer groot  praktisch elke stof, organisch en
anorganisch, gravimetrisch bepalen
1.3.3 Tijdsduur:
 Zwakke punt  te lang voor routine analyseren
 Gravimetrie enkel nog voor 1-malige analysen  ook als vergelijkingsmethode
om te controleren of een andere snellere methode wel accuraat is
2 Volumetrische analysen:
 Volumetrie: analyt wordt bepaald op basis van een volumemeting
 Met behulp van standaardoplossing
- Moet volledig reageren met analyt
- Concentratie moet volledig gekend zijn
2.1 Standaardoplossing:
 Oplossing waarin zich een reagens bevindt dat met het analyt een volledige
reactie kan aangaan en waarvan men de concentratie volledig kent

Bereiding uit een primaire standaard Bereiding door standaardisatie
-Zeer zuivere toestand -Als reagens niet als zuivere stof in de handel verkrijgbaar is
-Zeer stabiel -Als het geen 100% stabiele stof is
 Oplossing maken die zo dicht mogelijk de gewenste titratie
benadert en daarna titreren met een andere standaardoplossing
om de juiste concentratie te bepalen

2.2 Eindpunt en equivalentiepunt van een titratie:
 Equivalentiepunt (E.P.): hoeveelheid reagens chemisch equivalent met de
hoeveelheid aanwezige analyt
 Bepaling EP op basis van fysische eigenschap
 kleur, elektrodepotentiaal, elektrische
weerstand,… die kortbij het EP plots sterk
verandert
 Eindpunt: moment van plotse verandering
 Belangrijk: equivalentiepunt en eindpunt
moeten zo dicht mogelijk bij elkaar liggen
 Veel gebruikte eindpuntsbepaling is gesteund
op de werking van een indicator 
kleurreagens waarvan de kleur verandert kortbij het EP
2.3 Uitvoeringsmogelijkheden voor een titratie:
Directe titratie Terugtitratie

4