التحليل الوزني

مقدمة
يبحث التحليل الكمي في تقدير كميات المكونات أو العناصر الداخلة في تركيب المركب الكيميائي أو ‏الخليط، ويتبين من هذا أن التحليل النوعي لمادة مجهولة التركيب يسبق عادة التحليل الكمي لها ‏لأنه لا يجوز تقدير مادة معينة تقديرًا كميًا ما لم يتأكد من وجودها وصفيًا فالتحليل الكمي يشتمل على ‏التحليل بالوزن ويتم بترسيب المادة وتقديرها كميًا في هيئة عنصر منفرد أو مشتق معين معروف ‏التركيب يفصل عن المحلول بالترسيب أو الطرد المركزي ثم غسله وتجفيفه ووزنه، فيحسب وزن المادة ‏المراد تقديرها من معرفتنا لوزن الراسب وتركيبه بدقة. فمثلا يمكن تعيين نسبة الكلور في ملح الطعام مثلا ‏بإذابة وزن معين من الملح في الماء ثم إضافة محلول نترات الفضة إليه فيترسب على شكل كلوريد ‏الفضة، ثم يرشح الراسب ويغسل ويجفف ثم يوزن لمعرفة كمية الكلور ونسبته في الملح، ويضم التحليل ‏الوزني الطرق التي يتم فيها تقدير أوزان المواد أو بعض مكوناتها بطريقتين هما :‏
‏1.‏ الطريقة المباشرة او الزيادة في الوزن : ‏
وفيها يتم تحديد قياسات الأوزان لنواتج العملية التحليلية المعروفة التركيب .‏
‏2-‏ الطريقة غير المباشرة او فقدان الوزن : ‏
إذ تحدد بواسطتها قياسات الأوزان المفقودة أو الناقصة في الوزن بوصفها نتيجة لخاصية التطاير بالعينة
‏3-‏ طريقة الترسيب الكيميائي : ‏
و تعتمد على فصل او عزل العنصر او الايون وبين مايعرف بالمرسب او المادة المرسبة لينتج مركب شحيح ‏الذوبان يعرف بالراسب ثم يلي ذلك حساب كمية هذا العنصر او الايون بمعرفة وزن الراسب وصيغته الكيميائية ‏وهذه الطريقة من اكثر طرق التحليل الوزني استخداما وذلك لصعوبة وجود العناصر او المركبات في حالة نقية ‏حيث ان نقاوتها العالية شرطا في استخدام الطرق الاخرى في التحليل الوزني ‏


خطوات التحليل الوزني ‏
اذابة العينة : ‏
عن طريق اجراء عدة اختبارات لذوبانية العينة واختيار المذيب المناسب بعد فحص العينة بالعين ‏المجردة وتقسيمها ميكانيكيا باستخدام منخل ثم تجفيفها لمدة ساعتين على الاقل في درجة 100-‏‏120مئوية وملاحظة اي تغير في الوزن لفقدان الماء المتبلور او بعض المكونات المتطايرة او حدوث ‏تفكك او اكسدة او اختزال , و اخيرا توزن كمية مناسبة من العينة وتذاب في المذيب المناسب 0 ‏
المعالجة الولاية لمحلول العينة ‏
وتشمل تهيئة الظروف المناسبة ( مثل ضبط الرقم الهيدروجيني وحجم المحلول ودرجة الحرارة ) ‏التي تقلل من فرصة ذوبان الراسب وكذلك اجراء عملية فصل اولية للعناصر او الايونات التي يمكن ان ‏تتداخل في عملية التحليل الوزني الرئيسية ‏
الترسيب ‏
وهي اهم الخطوات على الاطلاق في عملية التحليل الوزني والغرض الاساسي من عملية الترسيب هو ‏عزل المكون المطلوب تقديره عن بقية المكونات التي قد تكون موجودة في المحلول وذلك عن طريق ‏تكوين ما يعرف بالراسب او الصورة المترسبة0 ‏



متطلبات التحليل الوزني
متطلبات الصورة المترسبة :‏
‏1-‏ يجب ان تكون الصورة المترسبة مركب شحيح الذوبان لتجنب الاخطاء نتيجة الذوبان
‏2-‏ ‏ يجب ان تكون الصورة المترسبة على هيئة بلورات كبيرة ليسهل غسل وترشيح الراسب‏
‏3-‏ يجب ان تتم عملية تحويل الصورة المترسبة الى الصورة الموزونة في يسروسهولة وان ‏يكون التحول كاملا ‏
متطلبات الصورة الموزونة :‏
‏1-‏ يجب ان تكون الصورة عبارة عن مركب واحد فقط له صيغة كيميائية ثابتة ومعروفة ‏لإمكانية العملية الحسابية ‏
‏2-‏ يجب ان تكون الصورة الموزونة ثابتة كيميائيا بحيث لايحدث لها أي اكسدة او اختزال سواء ‏في جو المعمل او اثناء الحرق
‏3-‏ يجب ان تكون كمية العنصر او الايون المطلوب تقديره في الصورة الموزونة اقل مايمكن ‏
‏4-‏ يجب اختيار المادة المرسبة ترسب العنصر او الايون المطلوب تقديره فقط اي تكون انتقائية ‏
الهضم ‏
الغرض الاساسي من هذه العملية هو تسهيل عملية ترشيح الراسب عن طريق زيادة حجم حبيبات او ‏بلورات الراسب حيث يترك داخل المحلول فترة زمنية فيتم تخثر وتكتل حبيباته هذا إذا كان من نوع ‏الرواسب الغروية او ذات الحبيبات الصغيرة , اوتحدث اعادة التبلور إذا كان الراسب متبلورا حيث ‏تذوب البلورات الصغيرة وتترسب ثانية على شكل بلورات وحبيبات كبيرة ‏
الترشيح ‏
وهي فصل عملية الحالة الصلبة (الراسب) المتكونة نتيجة الترسيب الكيميائي عن الحالة السائلة ‏‏(المحلول) ,ويتم الترشيح بواسطة ورق الترشيح او جفنة جوش او قمع بخنر ‏
الغسل
يتم باستخدام وسائل معينة للتخلص من الشوائب او اثر المحلول وعند اختيار سائل الغسل يجب :‏
• ان يكون الكتروليتيا سهل التطاير وان لا يحتوي على املاح غير متطايرة لسهل التخلص ‏منه عند التجفيف والحرق0 ‏
• ان لايكون نواتج غير متطايرة او غير ذائبة مع الراسب 0‏
• ان لايعمل على ذوبان الراسب0‏
• إذا كانت قيمة حاصل الاذابة للراسب عالية فيجب اضافة مادة تحتوي على الايون المشترك ‏للمادة المرسبة الى سائل الغسيل للتقليل من فرص ذوبان الراسب0 ‏
التجفيف والحرق
والهدف من هذه لعملية التخلص من أي بقايا لسائل الغسيل وجزيئات الماء والشوائب المتطايرة مان ‏الحرق يعمل على تحويل الصورة المترسبة الى الصورة الموزونة الثابتة كيميائيا.‏
الوزن
‏ وهي استخدام الميزان الحساس لتقدير كمية الراسب وتاتي في نهاية عملية التحليل الوزني بعد ‏التاكد من ان الراسب يمثل مركبا كيميائيا واحدا فقط له صيغة كيميائية معروفة ثابتة. ‏
الحسابات
‏ يتم حساب كمية المكون المراد تقديره بمعرفة وزن الراسب وما يعرف بمعامل التحليل الوزني او ‏العامل الكيميائي ويمكن حسابه كما يلي : ‏
‏ الوزن الذري او الو زن الجزيئي المراد تقديره
معامل التحليل الوزني = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــ
‏ الوزن الجزيئي للراسب‏
على سبيل المثال تقدير كمية الكلوريد في عينة لكوريد الصوديوم بعد ترسيبه على هيئة كلوريدفضة:‏
معامل التحليل الوزني للكلوريد = الوزن الذري للكلوريدCl‏ / الوزن الجزيئي لكلوريدالفضةAgCl
وزن الكلوريد = معامل التحليل الوزني للكلوريد ‏X‏ وزن الراسب ‏
النسبة المئوية للكلوريد = ( ( وزنAgCl‏ ‏X‏ معمل تحليل الكلوريد ) / وزن‏NaCl‏ ) ‏X‏ 100‏.

منقول