Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

3. Gravimetria 13. H Analitika 13. H osztály részére 2011/2012.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "3. Gravimetria 13. H Analitika 13. H osztály részére 2011/2012."— Előadás másolata:

1 3. Gravimetria 13. H Analitika 13. H osztály részére 2011/2012

2 3.1 Gravimetria Gravimetria súly szerinti mérést jelent, ma tömeg szerinti elemzésnek mondjuk. A tömegmérés igen pontos, pl. 100 g tömeget 0,0001 g pontossággal tudunk mérni (ha pont annyi, akkor így írjuk: 100,0000 g). Ezért ez a legpontosabb módszerek csoport- ja, hibáját általában nem a tömegmérés pontossága határozza meg. A gravimetriás mérések közt lehetnek – fizikai és – kémiai folyamatok. A módszerek a környezeti objektumok bármelyikének mérésére alkalmasak lehetnek: – levegő, füstgázok, – víz, esetleg más folyadékok (pl. olaj), – talaj, hulladékok, élelmiszerek.

3 3.2 Fizikai gravimetriás módszerek Néhány fontosabb alkalmazás objektum, minta műveletjellemzőmértékegység levegő ülepítésülepedő por g/(m 2 ·30 nap), t/(km 2 ·év) szűrésszállópor  g/m 3 víz szűréslebegő anyagmg/dm 3, g/m 3 bepárlás bepárlási maradék (szárazanyag?) mg/dm 3, g/m 3 extrakció szerves oldószer extrakt mg/dm 3, g/m 3 hulladék, talaj, élelmiszer szárítás nedvességtartalom, szárazanyag tartalom w%

4 3.2.1 Ülepedő por mérése Ismert tömegű (m 1 ) és felületű (A) edénybe adott ideig (t) hagyjuk ülepedni a port, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömegnövekedés a por tömege: Δm = m 2 – m 1 Az ülepedő por időegység alatt egységnyi felületre ülepedő mennyisége: Az edény tömege m 1 = 211,23 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 213,07 g, az idő t = 4 nap, az edény felülete A = 0,04 m 2. Mennyi a levegő ülepedő por tartalma g/(m 2 ·30 nap) egységben? 345 g/(m 2 ·30 nap)

5 3.2.2 Szállópor mérése Small Filter Device LVS3.1 (Low Volume Sampler) Small Filter Device with max. flowrate of 3.5m 3 /h (controlled) or 4 m 3 /h (uncontrolled)

6 3.2.2 Szállópor mérése Ismert térfogatú (V) gázt átszívatunk lemért tömegű (m 1 ) szűrőrétegen, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömegnövekedés a por tömege: Δm = m 2 – m 1 A szállópor tömegkoncentrációja: A szűrőréteg tömege m 1 = 1,2563 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 1,6357 g az átszívott levegő térfogata V = 20 m 3. Mennyi a levegő szállópor tömeg-koncentrációja mg/m 3 egységben? 18,97 mg/m 3 ≈ 19 mg/m 3

7 3.2.3 Víz lebegőanyag mérése Ismert tömegű (m 1 ) szűrőn átszűrjük a vízminta ismert térfogatát (V), a szűrőt megszárítjuk, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömegnövekedés a lebegő anyag tömege: Δm = m 2 – m 1 A lebegő anyag tömegkoncentrációja: A szűrőréteg tömege m 1 = 1,3513 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 1,7307 g az átszűrt víz térfogata V = 2 dm 3. Mennyi a víz lebegő anyag tömeg-koncentrációja mg/dm 3 egységben? 189,7 mg/dm 3 ≈ 190 mg/dm 3

8 3.2.4 Víz bepárlási maradék mérése Ismert tömegű (m 1 ) edénybe ismert térfogatú (V) vízmintát teszünk, szárazra pároljuk, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömegnövekedés a bepárlási maradék: Δm = m 2 – m 1 A bepárlási maradék egységnyi térfogatra vonatkoztatott mennyisége: A térfogat V = 50 cm 3, az edény tömege m 1 = 56,2347 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 56,2758 g. Mennyi a vízben a bepárlási maradék mg/dm 3 egységben? 822 mg/dm 3

9 3.2.5 Víz szerves oldószer extrakt mérése Ismert térfogatú (V) vízmintából szerves oldószerrel kivona- tot készítünk. A kivonatot ismert tömegű (m 1 ) edénybe tesszük, szárazra pároljuk, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömegnövekedés a szerves oldószer extrakt: Δm = m 2 – m 1 A szerves oldószer extrakt (szoe) egységnyi térfogatra vonatkoztatott mennyisége: A térfogat V = 200 cm 3, az edény tömege m 1 = 53,3274 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 53,4426 g. Mennyi a vízben a szerves oldószer extrakt (szoe) mg/dm 3 egységben? 576 mg/dm 3

10 3.2.6 Talaj nedvességtartalmának mérése Ismert tömegű (m 1 ) edénybe talajmintát teszünk, megmér- jük (m 2 ). A talajmintát szárítószekrényben tömegállandósá- gig szárítjuk, a lecsökkent tömeget (m 3 ) mérjük. A tömeg- csökkenés a nedvesség: Δm = m 2 – m 3 A nedvességnek a talaj egységnyi tömegére vonatkoztatott mennyisége: Az edény tömege m 1 = 43,3184 g, a talajmintával együtt m 2 = 53,3426 g, szárítás után m 3 = 50,9672 g Mennyi a talaj nedvességtartalma száraz és nedves talajra vonatkoztatva w%-ban? 31,1 w% 23,7 w%

11 3.2.7 Élelmiszer nedvességtartalmának mérése Ismert tömegű (m 1 ) edénybe sajtmintát teszünk, megmérjük (m 2 ). A sajtmintához száraz homokot adunk, eldörzsöljük, lemérjük (m 3 ). Szárítószekrényben tömegállandóságig szárítjuk, a lecsökkent tömeget (m 4 ) mérjük. A tömeg- csökkenés a nedvesség: Δm = m 3 – m 4 A nedvességnek az élelmiszer egységnyi tömegére vonat- koztatott mennyisége: Az edény tömege m 1 = 43,3184 g, a sajtmintával együtt m 2 = 53,3426 g, homokkal együtt m 3 = 68,9672 g szárítás után m 4 = 66,3594 g. Mennyi a sajt nedvességtartalma, illetve szárazanyag- tartalma száraz és nedves tömegre vonatkoztatva w%-ban? 35,2 w% 64,8 w% (?!) 26,0 w% 74,0 w%

12 A 13. H analitika órái október – novemberben K1. témazáró dolgozat KDolgozat megbeszéléseDolgozat megbeszélése Új téma: gravimetria Fizikai gravimetriás mérések KKémiai gravimetriás mérések KKolorimetria Ellenőrző kérdések kiadása (internet) KIsmétlés K2. témazáró dolgozat KÚj téma: titrimetria – mérőoldat, indikátor, pontos koncentráció

13 3.3 Kémiai gravimetriás módszerek Néhány fontosabb alkalmazás objektum, minta 1. művelet további műveletek jellemzőmértékegység levegő elnyeletés szűrés, mosás, szárítás CO 2 tartalom g/m 3 füstgáz elnyeletés lecsapás, szűrés, mosás, izzítás SO 2 tartalom g/m 3 víz lecsapás szűrés, mosás, izzítás tartalom mg/dm 3 talaj kioldás lecsapás, szűrés, mosás, izzítás tartalom (mint P 2 O 5 ) m/m ‰, g/kg hulladék, tüzelőanyag hamvasztás izzítás izz. veszt., hamutart. w%

14 3.3.0 Kémiai gravimetriás módszerek műveletei Mintavétel – az átalakítás már itt megkezdődhet (pl. elnye- letéses dúsításos mintavétel CO 2, SO 2 esetén). További átalakítás pl. lecsapószer hozzáadása. A vizsgált anyag elválasztása a többitől (mátrix). Ez általában szűrés, mosás. A mérési forma előállítása: – szárítás vagy – izzítás útján. A mérési forma tömegmérése. Eredmény számítása. Gravimetriás faktor: dimenzió nélküli szám, a mért anyag és a vele egyenértékű mérési forma tömegének hányado- sa. Atomtömegekből számítható.

15 3.3.1 Levegő CO 2 tartalom mérése Ismert térfogatú (V) levegőt átbuborékoltatunk Ba(OH) 2 oldaton. A kiváló BaCO 3 csapadékot ismert tömegű (m 1 ) szűrőn szűrjük, mossuk, szárítjuk, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömegnövekedés a BaCO 3 tömege: Δm = m 2 – m 1 A CO 2 tartalom egységnyi térfogatú levegőre vonatkoztatott mennyisége: A térfogat V = 200 dm 3, a szűrő tömege m 1 = 33,3874 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 34,0256 g. Mennyi a levegőben a CO 2 tartalom g/m 3 egységben? 0,7116 g/m 3 ≈ 0,712 g/m 3

16 3.3.2 Füstgáz SO 2 tartalom mérése Ismert térfogatú (V) füstgázt átbuborékoltatunk H 2 O 2 oldaton. A keletkező kénsav oldathoz BaCl 2 oldatot öntve BaSO 4 csapadékot kapunk. Szűrjük, mossuk, ismert tömegű (m 1 ) tégelyben izzítjuk, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömegnövekedés a BaSO 4 tömege: Δm = m 2 – m 1 A SO 2 tartalom egységnyi térfogatú füstgázra vonatkoz- tatott mennyisége: A térfogat V = 20 dm 3, a tégely tömege m 1 = 13,4785 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 14,0231 g. Mennyi a füstgázban a SO 2 tartalom g/m 3 egységben? 7,477 g/m 3 ≈ 7,48 g/m 3

17 3.3.3 Víz szulfátion-tartalom mérése Ismert térfogatú (V) vízmintához BaCl 2 oldatot adunk, BaSO 4 csapadékot válik le. Szűrjük, mossuk, ismert tömegű (m 1 ) tégelyben izzítjuk, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömegnövekedés a BaSO 4 tömege: Δm = m 2 – m 1 A tartalom egységnyi térfogatú vízre vonatkoztatott mennyisége: A térfogat V = 200 cm 3, a tégely tömege m 1 = 13,3742 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 13,4347 g. Mennyi a vízben a szulfátion-tartalom mg/dm 3 egységben?  B = 124,53 mg/dm 3 ≈ 125 mg/dm 3

18 3.3.4 Talaj foszfátion-tartalom mérése Ismert tömegű (m 0 ) talajmintából ammónium-laktátos kivo- natot készítünk, abból MgNH 4 PO 4 ·6H 2 O csapadékot válasz- tunk le. Szűrjük, mossuk, ismert tömegű (m 1 ) tégelyben izzítjuk, a megnövekedett tömeget (m 2 ) mérjük. A tömeg- növekedés a Mg 2 P 2 O 7 tömege: Δm = m 2 – m 1 A tartalom P 2 O 5 -ben megadott mennyisége egységnyi tömegű talajra vonatkoztatva: A talaj tömege m 0 = 10,0 g, a tégely tömege m 1 = 13,3742 g, a megnövekedett tömeg m 2 = 13,4347 g. Mennyi a talajban a foszfátion-tartalom g/kg egységben? 3,86 g/kg ≈ 3,86 ‰

19 3.3.4 Talaj foszfátion-tartalom mérése A talaj vizsgálata mezőgazdasági célokat szolgál, a minta a felső 20 cm-es talajrétegből van, térfogattömege 1,65 kg/dm 3. Mennyi a talaj P 2 O 5 -ben megadott foszfortartalma kg/ha egységben? 6,37 kg/ha Az adott termeszteni kívánt növény foszfor igénye: 11 kg/ha Mennyi a hiány? P 2 O 5 -hiány: 4,63 kg/ha Hány mázsa 18% P 2 O 5 tartalmú műtrágyát kell kiszórni? 25,7 kg/ha = 0,257 q/ha

20 3.3.5 Hamutartalom mérése Ismert tömegű (m 1 ) tégelybe tesszük az anyagot (tüzelő- anyag, hulladék) ismét megmérjük (m 2 ). A célnak megfelelő hőmérsékleten és ideig izzítjuk, a megváltozott tömeget (m 3 ) mérjük. A minta tömege: Δm = m 2 – m 1 A hamu tömege:m(hamu) = m 3 – m 1 A hamutartalom tömeg %-ban: A tégely tömege m 1 = 13,3742 g, szénnel m 2 = 14,4347 g, a hamuval m 3 = 13,5984 g. Mennyi a szén hamutartalma w%-ban? 21,1 %

21 3.9 Összefoglaló kérdések 1.Jellemezze a gravimetriás módszereket (pontosság, idő- és munkaigény)! 2.Milyen két nagy csoportja van a gravimetriás mérések- nek? Mindegyikre soroljon 2-2 példát! 3.Hogyan lehet a levegőből szálló és ülepedő port meg- határozni? Melyiknek mi(k) a mértékegysége(i)? 4.Hogyan történik a mérni kívánt összetevők elválasztása a lebegő anyag, a bepárlási maradék és a szoe. esetén? 5.Milyen általános műveletek vannak a kémiai gravimetriás módszereknél? Mi a gravimetriás faktor? 6.Milyen elnyelető folyadékot használunk CO 2 méréshez? Mire kell ügyelni a BaCO 3 szűrése, mosása során? 7.Mit jelent a tömegállandóságig való szárítás? Hogyan végezzük?

22 3.9 Összefoglaló kérdések 8.Állítsa a helyes időrendi sorrendbe a talajnedvesség meghatározás műveleteit (válaszként betűsorrendet adjon): A) edény + szárított talaj mérése, B) edény + nedves talaj mérése, C) eredmény kiszámítása, D) lehűtés, E) üres edény mérése, F) szárítás 9.Vízből szulfátiont határoztunk meg gravimetriásan BaSO 4 alakban. A vízminta térfogata V = 200 cm 3, a tégely tömege m 1 = 13,3742 g, a tégely + BaSO 4 tömeg m 2 = 13,4347 g. A gravimetriás faktor 0,4117. Mennyi a víz szulfátion tartalma mg/dm 3 mértékegységben? 10.Ülepedő port mértünk. Üres edény tömege m 1 = 211,23 g, az edény + por tömege m 2 = 213,07 g, az idő t = 4 nap, az edény felülete A = 0,04 m 2. Mennyi a levegő ülepedő por tartalma g/(m 2 ·30 nap) egységben?


Letölteni ppt "3. Gravimetria 13. H Analitika 13. H osztály részére 2011/2012."

Hasonló előadás


Google Hirdetések