bài giảng hóa phân tích

Hóa phân tích
CHƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA PHÂN TÍCH

I. NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU CỦA HÓA PHÂN TÍCH
Hóa học phân tích, hiểu theo nghóa rộng, không những chỉ là khoa học
về các phương pháp phân tích đònh tính và đònh lượng các chất mà còn là khoa
học về các phương pháp kiểm tra những quá trình hóa lý và kỹ thuật hóa học.
Phân tích đònh tính (PTĐT) nhằm xác đònh sự hiện diện của các cấu tử
(ion, nguyên tố hay nhóm nguyên tố) trong mẫu phân tích và đồng thời đánh
giá sơ bộ hàm lượng của chúng: đa lượng, vi lượng, vết, … PTĐT phần lớn dựa
vào sự chuyển chất phân tích thành một chất mới nào đó có những tính chất
đặc trưng như có màu, có cấu trúc tinh thể hoặc vô đònh hình, có trạng thái vật
lý nhất đònh…
Phân tích đònh lượng (PTĐL) có nhiệm vụ xác đònh chính xác hàm lượng
của những cấu tử trong mẫu. Phương pháp PTĐL dựa trên phép đo các thuộc
tính hóa học, vật lý hoặc hóa lý của các chất hoặc của các phản ứng hóa học.
Các phương pháp PTĐL bao gồm PPHH, PPVL, PPHL.
Vai trò chủ yếu của hóa phân tích là PTĐL. Tuy nhiên trong thực tế
muốn xác đònh hàm lượng một mẫu chưa biết thành phần rất phức tạp, vì sự có
mặt của ion hay nguyên tố này thường cản trở việc xác đònh cấu tử khác. Do
đó, dù có yêu cầu hay không, với một mẫu chưa biết thành phần phải tiến
hành phân tích đònh tính trước để có thể chọn được phương pháp PTĐL thích
hợp và cho kết quả chính xác. Các phương pháp phân tích đònh tính và đònh
lượng cho phép xác đònh hàm lượng các nguyên tố riêng rẽ trong các chất phân
tích được gọi là phương pháp phân tích nguyên tố, để xác đònh các nhóm chức
được gọi là phân tích nhóm chức.
Dựa vào các PPPT, người ta đã tìm ra những đònh luật hóa học quan
trọng như đònh luật thành phần không đổi, đònh luật tỉ lệ bội, đònh luật tác dụng
đương lượng, xác đònh các nguyên tử khối của một số nguyên tố, thành lập
được công thức hóa học của rất nhiều hợp chất …. Hóa học phân tích tạo điều
kiện thuận lợi cho việc phát triển các môn khoa học tự nhiên như đòa hóa học,

đòa chất học, khoáng vật học, vật lý học, sinh vật học, y học, hóa kỹ thuật,
công nghiệp luyện kim,… và hóa học phân tích còn là cơ sở cho việc kiểm
nghiệm hóa học trong nghiên cứu, sản xuất (kiểm tra nguyên liệu, bán thành
phẩm, thành phẩm), xây dựng các phương pháp kiểm tra tự động các quá trình
kỹ thuật.…
Vai trò của hóa phân tích ngày càng cao cũng có nghóa là các yêu cầu
đối với ngành và người làm công tác phân tích ngày càng khắt khe hơn. Với
ngành phân tích, phải luôn luôn phát triển hầu theo kòp đà phát triển của các
ngành khác. Với người phân tích, do có sự tương quan giữa các ngành khoa học
tự nhiên nên người phân tích phải có kiến thức về các môn toán, lý, hóa đại
cương, hóa vô cơ, hóa lý và tin học để có thể nắm vững nguyên tắc của các

1
Hóa phân tích
phương pháp và có thể đi sâu vào các phương pháp mới dựa trên các căn bản
sẵn có. Ngoài ra, trong phần thực nghiệm, người phân tích cần có những đạo
đức như cẩn thận, kiên nhẫn, chính xác, sạch sẽ, trung thực và có khả năng
phán đóan kết quả phân tích.

II. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH (PPPT)
Có nhiều cách phân lọai các phương pháp phân tích, trong đó phổ biến
nhất là cách phân loại dựa vào bản chất (hay đặc điểm) của phương pháp hoặc
dựa vào hàm lượng của cấu tử trong mẫu phân tích.
II.1. Phân loại theo bản chất của phương pháp
Khi phân loại theo bản chất của phương pháp, hóa phân tích bao gồm
các phương pháp sau:
Phương pháp hóa học (PPHH)
Dùng phản ứng hóa học để chuyển cấu tử khảo sát thành hợp chất mới
mà với tính chất đặc trưng nào đó của hợp chất mới, ta có thể xác đònh được sự
hiện diện và hàm lượng của cấu tử khảo sát.

Ví dụ: trong môi trường ammoniac, với hàm lượng thích hợp Ni
2+
tham
gia phản ứng hóa học với dimetyl glyoxim (DMG) cho xuất hiện kết tủa màu
đỏ son. Như vậy, khi cho dung dòch DMG tác dụng với dung dòch phân tích:
- Nếu dung dòch (DD) có xuất hiện tủa đỏ son, kết luận có Ni
2+
trong
DD phân tích (đònh tính).
- Tách và cân tủa ta xác đònh được hàm lượng Ni
2+
trong mẫu (đònh
lượng).
Phương pháp vật lý (PPVL)
Phương pháp vật lý là các PPPT dùng để phát hiện hoặc xác đònh thành
phần của chất cần nghiên cứu mà không cần phải sử dụng các phản ứng hóa
học. Các phương pháp này có thể là các phương pháp dựa trên việc nghiên cứu
các tính chất quang, điện, từ, nhiệt hoặc các tính chất vật lý khác. PPVL có 1
số ưu điểm so với các PPHH như có thể tách được các nguyên tố khó bò tách
bởi PPHH, dễ áp dụng cho các quá trình tự động hóa.
Phương pháp hóa lý (PPHL)
Phương pháp hóa lý là PPPT dự trên sự kết hợp giữa PPVL và PPHH:
sau khi thực hiện phản ứng hóa học giữa cấu tử khảo sát và thuốc thử, dựa vào
việc khảo sát lý tính của hợp chất thu được hay DD tạo ra để đònh tính hoặc
đònh lượng mẫu.
Mặc dù xuất hiện khá lâu sau PPPT hóa học, các phương pháp hóa lý
lại được phát triển và hiện đại hóa với tốc độ rất nhanh, được sử dụng ngày
càng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu khoa học và trong cả
phòng thí nghiệm nhà máy, xí nghiệp. Nguyên tắc chung của phương pháp là
dùng biện pháp thích hợp tác động lên đối tượng nghiên cứu và ghi nhận sự

thay đổi các tham số hóa lý của đối tượng nghiên cứu sau khi tác động. Để
quan sát và ghi nhận các tham số hóa lý đòi hỏi phải sử dụng các dụng cụ và

2
Hóa phân tích
thiết bò khá tinh vi, phức tạp. Vì lý do này, các PPPT vật lý và hóa lý thường
được gọi là PPPT dụng cụ hoặc gọi theo thói quen là PPPT hóa lý. Các PPPT
dụng cụ thường được chia thành các nhóm sau đây: (1) PPPT phổ nghiệm; (2)
PPPT điện hóa; (3) PPPT sắc ký và (4) là các PPPT khác.
Các phương pháp phổ nghiệm (PPPN)
Các PPPN là các PPPT mà kết quả khảo sát có thể biểu diễn dưới dạng
phổ. Thuộc nhóm phương pháp này gồm có các phương pháp quang phổ
(quang học) dựa trên sự nghiên cứu của các phổ phát xạ, hấp thu và tán xạ ánh
sáng. Phương pháp này còn bao gồm phương pháp khối phổ (phương pháp
nghiên cứu các chất bằng cách đo chính xác khối lượng phân tử của chất đó)
và phương pháp phổ cộng hưởng từ dựa trên sự tương tác của nguyên tử, phân
tử chất khảo sát với từ trường.
Ngoài các phương pháp trên, nhóm các phương pháp phân tích phổ còn
bao gồm PPPT dựa trên việc đo chiết suất khúc xạ của vật chất; PPPT hàm
lượng các chất dựa trên sự đo lượng ánh sáng và phương pháp hấp đục là
phương pháp dựa trên sự đo lượng ánh sáng do một huyền phù không màu hấp
thu.
Các phương pháp điện hóa (PPĐH)
Ngày nay đã có tới khoảng ba mươi PPPT điện hóa khác nhau mà cơ sở
của phương pháp dựa trên các quy luật, hiện tượng có liên quan đến phản ứng
điện hóa xảy ra trên ranh giới tiếp xúc giữa các cực và DD phân tích, hoặc dựa
vào tính chất điện hóa của DD tạo nên môi trường giữa các điện cực, hoặc dựa
trên các ứng dụng của phản ứng điện hóa. Nhiều tác giả đề nghò chia các
PPPT điện hóa thành 2 nhóm lớn: (1) nhóm các phương pháp dựa trên các quá
trình điện cực và (2) nhóm các phương pháp không dùng các phản ứng điện

cực.
Các phương pháp thuộc nhóm một được chia thành hai phân nhóm:
- Phân nhóm gồm các phương pháp trong đó các phản ứng điện cực ở
trạng thái cân bằng bao gồm phương pháp đo thế và chuẩn độ điện thế
với dòng bằng không.
- Phân nhóm dựa trên sự điện phân (dòng khác không), bao gồm phương
pháp volt – amper, chuẩn độ điện thế với dòng không đổi, phương điện
khối lượng dòng không đổi hoặc thế không đổi, phương pháp cực phổ cổ
điển, cực phổ dòng xoay chiều, phương pháp điện hóa hòa tan….
Các phương pháp không dùng phản ứng điện cực bao gồm các phương pháp
điện dẫn và chuẩn độ điện dẫn, phương pháp xác đònh hằng số điện môi tương
đối, phương pháp điện dẫn cao tần và chuẩn độ điện dẫn cao tần…
Các phương pháp sắc ký (PPSK)
Sắc ký là quá trình tách dựa trên sự chuyển dòch của hỗn hợp phân tích
qua lớp chất bất động ở trạng thái rắn hoặc trạng thái lỏng tẩm trên chất mang
rắn (được gọi là pha tónh) và sự chuyển dòch đó được thực hiện bằng một chất

3
Hóa phân tích
lỏng hoặc chất khí có khả năng di chuyển (gọi là pha động). Các PPPT sắc ký
cụ thể bao gồm nhóm sắc ký hấp phụ (rắn-khí, rắn-lỏng); nhóm sắc ký phân
bố (lỏng - lỏng; lỏng - khí), sắc ký trao đổi ion và sắc ký rây phân tử. Quá trình
tách sắc ký có thể xảy ra trên cột hoặc trên mặt phẳng như giấy, bản mỏng.
Phương pháp sắc ký được sử dụng rộng rãi để tách những chất vô cơ và
hữu cơ giống nhau về thành phần và tính chất, đặc biệt là có thể tách được các
nguyên tố đất hiếm và những nguyên tố phóng xạ với hiệu quả khá cao. Ngoài
khả năng tách, PPSK còn được dùng để đònh tính và đònh lượng rất nhiều loại
mẫu thuộc lónh vực khoa học và lónh vực công nghiệp khác.
Các PPPT hóa lý khác
Ngoài các nhóm phương pháp trên, thuộc nhóm PPPT dụng cụ còn có PPPT

phóng xạ dựa trên sự đo bức xạ của các nguyên tố có hoạt tính phóng xạ, các
PPPT nhiệt, PPPT nhiệt điện, PP đo độ dẫn nhiệt, PP chuẩn độ nhiệt lượng và
một số PPPT khác.
Ưu điểm của các PPPT dụng cụ là độ nhạy cao, tốc độ phân tích nhanh,
lượng mẫu phân tích bé… khi so sánh nó với PPPT hóa học:

Chỉ tiêu so sánh Phương pháp hóa học Phương pháp dụng cụ
Lượng mẫu
Tính chọn lọc
Thời gian
Độ chính xác
Dụng cụ
Người phân tích
Lớn (kém nhạy)
Không cao
Chậm
Chính xác
(*)
Đơn giản, rẻ tiền
Nhỏ (nhạy)
Cao
Nhanh
Chính xác
(*)
Tối tân, đắt tiền
Trình độ kỹ thuật cao


(*)
Nếu hàm lượng cấu tử trong mẫu khảo sát không quá bé, độ chính xác của

bất kỳ PPPT nào cũng không thể vượt quá độ chính xác của PPPT hóa học.
Phương pháp vi sinh
Dùng để đònh lượng vết cấu tử dựa trên hiệu ứng của chúng với tốc độ
phát triển của vi sinh vật.
Phương pháp phân tích động học
Phương pháp đònh tính và đònh lượng các nguyên tố dựa vào việc sử
dụng các phản ứng xúc tác. Vì tốc độ của các phản ứng hóa học phụ thuộc vào
nồng độ của các chất phản ứng nên đo tốc độ phản ứng có thể xác đònh nồng
độ của chất phản ứng. PPPT động học có độ nhạy đặc biệt cao, gấp nhiều lần
độ nhạy so với các PPPT khác (10
-5
– 10
-6
μg/ml).
Các phương pháp khác
Ngoài các phương pháp kể trên còn một số phương pháp khác chủ yếu
dùng cho PPĐL.



4
Hóa phân tích
Phương pháp nghiền

Mẫu phân tích và thuốc thử rắn được nghiền trong cối sứ, nguyên tố cần
tìm được phát hiện dựa vào sự tạo thành các hợp chất đặc trưng có màu sắc
hay có mùi khác nhau. Ví dụ, nghiền mẫu ban đầu với KSCN, nếu thấy xuất
hiện màu đỏ máu tức mẫu chứa các hợp chất của Fe
3+
.

Phương pháp nhỏ giọt

PPPT dựa trên sự mao dẫn và hấp phụ. Các phản ứng được thực hiện
trên các tấm sứ, thủy tinh hoặc giấy lọc. Khi sử dụng giấy lọc, chất lỏng thấm
vào giấy còn hợp chất màu được tạo thành bò hấp phụ ở một phần nhỏ của
giấy lọc làm tăng độ nhạy của phản ứng. Ví dụ, để xác đònh ion Mn
2+
, người ta
chấm 1 giọt DD phân tích lên tờ giấy lọc và cho vết ẩm bão hòa với hơi
ammoniac. Thêm 1 giọt DD benzidine trong acid acetic. Mn(OH)
2
tạo thành
được oxy hóa thành Mn(OH)
3
và Mn(OH)
4
nhờ oxy của không khí. Ở pH = 5,
các hợp chất này oxy hóa benzidine và tạo thành màu xanh của xanh
benzidine.

Phương pháp thử nghiệm ngọn lửa
Một số kim loại phát ra từ bức xạ có màu đặc trưng khi được đốt trên
ngọn lửa xanh của đèn khí. Ví dụ:
Na: lửa vàng Ca: lửa đỏ gạch
K: lửa đỏ tím Ba: lửa đỏ lục

Phương pháp soi tinh thể dưới kính hiển vi

Dùng kính hiển vi có thể phân biệt được các dạng tinh thể của các hợp

chất sau như:
Phân biệt SrCrO
4
với BaCrO
4
Phân biệt CuSO
4
với BaSO
4
nhờ tinh thể của chúng có cấu trúc khác nhau đặc trưng.
Phương pháp điều chế ngọc borax hay phosphate

Một số oxyt kim loại có thể tạo hợp chất với borax hay phosphate có
màu đặc trưng dưới ngọn lửa tính oxy hóa/khử hay ở trạng thái nóng/nguội.
Ví dụ:
Cu-Borax dạng ngọc màu xanh đậm khi nguội
Mn-Borax màu tím ở ngọn lửa oxy hóa
II.2. Phân loại theo lượng mẫu phân tích hay kỹ thuật phân tích
Tùy hàm lượng của cấu tử trong mẫu và PPPT, lượng mẫu phân tích
cũng khác nhau. Ta phân biệt:
Phân tích thô
Dùng dụng cụ cỡ 50-500ml và tách chất rắn khỏi chất lỏng bằng cách
lọc. Lượng mẫu sử dụng từ 1-10g hay 1-10ml.
Phân tích bán vi lượng
Dùng dụng cụ <1ml và thường tách chất rắn khỏi chất lỏng bằng ly
tâm. Lượng mẫu sử dụng từ 10
-3
-1g hay 10
-1
-1ml.

5
Hóa phân tích
Phân tích siêu vi lượng
Phân tích dưới kính hiển vi điện tử và môi trường đặc biệt với lượng
mẫu sử dụng <10
-6
g hay < 10
-3
ml.
Phân tích bán vi lượng ngày càng phát triển vì dùng ít mẫu, kỹ thuật
tương đối đơn giản, có thể dùng trong phòng thí nghiệm hay nơi sản xuất. Phân
tích vi lượng đòi hỏi những điều kiện nghiêm ngặt hơn.
II.3. Phân loại theo hàm lượng chất khảo sát
Phân tích đa lượng
Bao gồm phân tích lượng lớn với hàm lượng chất khảo sát 0.1-100% và
phân tích lượng nhỏ (hàm lượng chất khảo sát 0.01 -0.1%).
Phân tích vi lượng
Còn gọi là PPPT vết, khi hàm lượng chất khảo sát < 0.01%
Ngoài các cách phân loại nói trên, người ta còn phân loại các PPPT
theo trạng thái chất khảo sát. Theo cách phân loại này, ta có phân tích lối ướt
(mẫu phân tích ở dạng DD) hoặc phân tích lối khô (mẫu phân tích ở trạng thái
rắn).

III. CÁC LOẠI PHẢN ỨNG HÓA HỌC DÙNG TRONG HÓA PHÂN TÍCH
Những biến đổi hóa học kèm theo sự thay đổi thành phần hóa học, cấu
tạo của các chất và được dùng trong hóa phân tích để PPĐT hoặc PTĐL gọi là
những phản ứng phân tích. Ngoài hai nhiệm vụ chính nói trên, những phản ứng
phân tích còn được sử dụng để hòa tan, chuyển dạng oxy hóa hoặc dạng khử,
tách các nguyên tố hoặc hợp chất của chúng, che các nguyên tố ngăn cản sự

xác đònh và giải che các nguyên tố đang ở dưới dạng bò che….
III.1. Các loại phản ứng dùng trong hóa phân tích
Các loại phản ứng dùng trong hóa phân tích có thể chia thành hai nhóm chính:
Phản ứng oxy hóa khử
Phản ứng oxy hóa khử là phản ứng trao đổi điện tử giữa đôi oxy
hóa/khử, thường được dùng trong hóa phân tích để:
1. Đònh tính: 2 Fe
3+
+ 2 I
-
→ 2 Fe
2+
+ I
2
↑

I
2
xuất hiện làm xanh giấy tẩm tinh bột
2. Hòa tan:
3 Cu + 8 HNO
3
→ 3 Cu(NO
3
)
2
+ 2 NO
↑
+ 4 H
2

O
NO + ½ O
2
→ NO
2
↑
khói nâu
3. Đònh lượng:
MnO
4
-
+ 5 Fe
2+
+ 8 H
+
→ Mn
2+
+ 5 Fe
3+
+4 H
2
O
(sử dụng dung dòch MnO
4
-
có nồng độ biết trước để xác đònh DD Fe
2+
có nồng
độ chứa biết và ngược lại).
Phản ứng oxy trao đổi tiểu phân

Phản ứng oxy trao đổi tiểu phân là tên gọi dùng chung cho phản ứng
acid-bazơ, phản ứng tạo tủa và phản ứng tạo phức.

6
Hóa phân tích
Phản ứng acid-bazơ: Phản ứng trao đổi H
+
giữa đôi acid/bazơ dùng trong hóa
phân tích để:
1. Xác đònh tính acid hay bazơ của DD bằng cách đo pH
2. Hòa tan mẫu:
CaCO
3
+ 2 HCl → CaCl
2
+ CO
2
↑
+ H
2
O
3. Đònh lượng:
HCl + NaOH → NaCl + H
2
O
Phản ứng tạo tủa: Phản ứng trao đổi ion để tạo thành hợp chất ít tan, được sử
dụng để:
1. Đònh tính:
Ag
+

+ I
-
→ AgI
↓
vàng
2. Tách nhóm:
Ag
+
, Pb
2+
, Hg
2
2+
+ HCl → AgCl , PbCl
↓
2
↓
, Hg
2
Cl
2
↓

3. Đònh lượng:
SO
4
2-
+ Ba
2+
→ BaSO

4
↓

Phản ứng tạo phức: Phản ứng kết hợp ion để tạo phức chất dễ tan, được sử
dụng để:
1. Đònh tính:
Fe
3+
+ n SCN
-
→ [Fe(SCN)
n
]
(3-n)+
đỏ máu
2. Đònh lượng:
Ca
2+
+ H
2
Y
2-
→ CaY
2-
+ 2 H
+
3. Hòa tan:
AgCl
↓
+ 2 NH

4
OH → [Ag(NH
3
)
2
]
+
+ Cl
-
+ 2 H
2
O
4. Che cấu tử dưới dạng phức bền:
- Loại Ni
2+
: Ni
2+
+ 4 CN
-
→ [Ni(CN)
4
]
2-
- Để tránh tạo tủa CuS vì:
[Cu(NH
3
)
2
]
2+

+ H
2
S CuS
→
5. Giải che (trả các ion bò che về trạng thái tự do):
2 Ag
+
+ [Ni(CN)
4
]
2-
→ 2 [Ag(CN)
2
]
-
+ Ni
2+
Ngoài các acid và bazơ, DD của nhiều muối cũng có tính acid hoặc kiềm. Nếu
dung môi là nước, giữa những ion của muối với những ion của nước sẽ xảy ra
phản ứng tương tác gọi là thủy phân. Quá trình thủy phân thường là quá trình
thuận nghòch. Ví dụ:
Ba(CH
3
COO)
2
+ 2 H
2
O ⇋ CH
3
COOH

+
Ba
2+
+ 2 OH
-
NH
4
Cl + H
2
O ⇋ NH
4
OH + H
+
+ Cl
-

Al
2
S
3
+ 6 H
2
O ⇋ 2 Al(OH)
3
+ 3 H
2
S
Theo nghóa rộng, sự thủy phân là phản ứng tương tác giữa những chất
khác nhau (muối, hydrua, hợp chất chứa oxy, ) với những ion của nước, kèm
theo sự phá hủy cân bằng điện ly của nước và làm thay đổi pH của DD. Trong

hóa phân tích, các phản ứng thủy phân được sử dụng để:

7
Hóa phân tích
1. Tạo tủa hidroxid: một số thuốc thử như (NH
4
)
2
CO
3
, (NH
4
)
2
S, CH
3
COONa dễ
bò thủy phân tạo thành ion hidroxyl tự do, tạo cho DD có các giá trò pH xác
đònh. Người ta sử dụng các hidroxyl tự do sinh ra để tạo tủa hidroxid nhiều
cation bằng DD nước của các muối thủy phân kể trên.
2. Tách các chất ra khỏi nhau dựa vào mức độ thủy phân khác nhau của các
chất khác nhau.
3. Phát hiện các muối anion bò thủy phân tạo thành ammoniac tự do.
4. Phát hiện các ion mà muối của chúng khi thủy phân tạo thành các hợp chất
không tan. Ví dụ: BeCl
2
khi thủy phân tạo thành BeO
2
Cl
2

↓

III.2. Yêu cầu đối với thuốc thử dùng trong hóa phân tích
Độ tinh khiết
Độ tinh khiết là khái niệm dùng biểu diễn hàm lượng hợp chất X trong thuốc
thử. Tùy vào hàm lượng này, người ta phân biệt:
1. Hóa chất kỹ thuật với X ≤ 99.0%
2. Hóa chất tinh khiết (P) với 99.0% ≤ X ≤ 99.9%
3. Hóa chất tinh khiết phân tích (PA) với 99.90% ≤ X ≤ 99.99%
4. Hóa chất tinh khiết hóa học với 99.990% ≤ X ≤ 99.999%
5. Hóa chất tinh khiết quang học hay đặc biệt với
99.999% ≤ X ≤ 99.9999%
Tính chọn lọc
Thuốc thử phải có tính chọn lọc (hay đặc hiệu) cao đối với cấu tử khảo sát X,
nghóa là thuốc thử chỉ tác dụng với cấu tử X mà không tác dụng với các cấu tử
khác đồng hiện diện trong mẫu. Ví dụ, hồ tinh bột là thuốc thử có tính chọn lọc
đối với Iod.
Tính nhạy
Thuốc thử phải nhạy, nghóa là có khả năng phát hiện cấu tử khảo sát X khi X
hiện diện trong mẫu với hàm lượng thấp. Tính nhạy của thuốc thử có thể được
biểu diễn theo một trong hai khái niệm là giới hạn phát hiện hoặc độ loãng
giới hạn.
Giới hạn phát hiện: là lượng tối thiểu của X (
μ
g/ml) mà thuốc thử phát hiện
được. Ví dụ, giới hạn phát hiện Cu
2+
bằng NH
4
OH là 4

μ
g/ml, giới hạn phát
hiện Fe
3+
bằng SCN
-
là 0.25
μ
g/ml,… Giới hạn phát hiện còn có thể được biểu
diễn bằng nồng độ giới hạn hay nồng độ tối thiểu.
Độ loãng giới hạn: là thể tích dung môi tối đa (ml) dùng để hòa tan 1g cấu tử
X mà có thể phát hiện được X.
Ngoài các điều kiện chung kể trên, thuốc thử dùng để pha DD có độ đúng cao
(gọi là DD chuẩn) còn phải đảm bảo thêm các điều kiện sau:
1. Trơ đối với môi trường
2. Ở dạng vụn, bột có thể cân được lượng chính xác đến 1mg hay 0.1mg
3. Có phân tử lượng lớn để giảm sai số khi cân.

8
Hóa phân tích
Các hóa chất thỏa mãn được đồng thời các điều kiện trên được gọi là hóa chất
chuẩn gốc. Các hóa chất chuẩn gốc thông dụng như là: K
2
Cr
2
O
7
,
(COOH)
2

.2H
2
O, AgNO
3
, Na
2
H
2
C
10
H
12
O
8
N
2
.2H
2
O (EDTA),… Mặc dù có một
số hạn chế, đôi khi người ta cũng dùng Na
2
CO
3
khan, NaCl,… với vai trò chất
chuẩn gốc.
III.3. Yêu cầu đối với các phản ứng trong hóa phân tích
Phản ứng giữa cấu tử X cần xác đònh với DD thuốc thử C phải hội đủ các điều
kiện sau đây:
1. Xảy ra tức thời;
2. Xảy ra hoàn toàn theo chiều mong muốn;

3. Có hệ số xác đònh và cho sản phẩm có thành phần xác đònh;
4. Có dấu hiệu đặc trưng để nhận biết lúc phản ứng chấm dứt.
IV. CÁC GIAI ĐOẠN CỦA MỘT PPPT
Một quá trình phân tích thường bao gồm các giai đoạn sau đây:
IV.1. Giai đoạn chọn mẫu
Mẫu phân tích có thể là nguyên liệu, nhiên liệu, bán thành phẩm hoặc thành
phẩm, có thể đóng gói hoặc không đóng gói. Ở dạng nguyên liệu có quặng
mỏ, đất đá…; nhiên liệu có than, dầu mỏ…; bán thành phẩm hay thành phẩn
rất đa dạng bao gồm hóa chất (NaOH, Na
2
CO
3
, Na
2
SO
4
, NH
4
Cl,…); sản phẩm
hóa học (xà phòng, kem đánh răng, DD xi mạ,…); thực phẩm (rượu, bột ngọt,
đường, nước chấm,… dược phẩm, dược liệu (dòch truyền, vitamin…).
Giai đoạn chọn mẫu rất quan trọng vì từ kết quả phân tích một lượng
mẫu giới hạn, ta phải kết luận về chất lượng của lô mẫu lớn. Do đó, lượng mẫu
phân tích phải được chọn đúng cách mới đảm bảo tính đại diện của lô hàng.
Nếu không, việc phân tích chỉ gây hao tổn vô ích, đôi khi với kết luận sai lệch
dẫn đến những nguy hại trầm trọng.
Mẫu phân tích được chọn từ lô đóng gói hay không đóng gói theo trình
tự sau:
1. Chọn mẫu riêng: mẫu riêng được chọn ngẫu nhiên một số đơn vò bao gói
(nếu lô đóng gói) hay từ một số vò trí khác nhau trong lô không đóng gói (đã

được trộn khá đồng nhất).
2. Chọn mẫu ban đầu: là mẫu đại diện được chọn từ các đơn vò đóng gói hay
các vò trí khác nhau của mẫu riêng (không đóng gói). Tổng lượng mẫu ban đầu
được gọi là mẫu chung.
3. Chọn mẫu trung bình thí nghiệm: mẫu chung được nghiền nhỏ, rây với cỡ
hạt phù hợp với PPPT và trộn đều.
Mẫu trung bình thí nghiệm được chia làm ba phần bằng nhau: nơi giao
hàng giữ 1 phần, nơi nhận hàng giữ một phần và phần còn lại nơi phân tích
giữ. Mỗi phần đủ tiến hành tất cả các thí nghiệm cần thiết với mỗi thí nghiệm
làm ba lần.

9
Hóa phân tích
Nếu mẫu chung không đủ lớn để tạo mẫu trung bình thì tăng độ lớn của
mẫu ban đầu hoặc tăng số mẫu riêng. Nếu mẫu chung quá lớn có thể giảm
mẫu đi bằng cách loại bớt nhiều lần, mỗi lần giảm phân nửa theo nguyên tắc
xen kẽ (trải mẫu chung lên khay tròn hoặc vuông thành lớp mỏng, chia làm 4,
8 hoặc 16 phần. Lấy các phần trong các ô có cùng số chẵn hoặc cùng số lẻ,
chuyển sang khay khác và tiếp tục thực hiện việc loại bớt mẫu chung bằng
phương pháp trên).
IV.2. Giai đoạn chuyển mẫu thành DD
Dạng mẫu thích hợp cho đa số PPPT là dạng DD. Có hai cách chuyển
mẫu hoàn toàn thành dạng DD phân tích.
Phương pháp ướt
Mẫu được hòa tan trong dung môi thích hợp. Dung môi có thể là nước cất, DD
acid hay bazơ với nồng độ thích hợp:
-
Nước cất hòa tan các muối NaCl, KNO
3,…
-

DD HCl: được sử dụng hòa tan mẫu CO
3
2-
, PO
4
3-
, SO
3
2-
, S
2-
,…

-
DD HNO
3
: hòa tan PbS, CuS, As
2
S
3
, Hg
2
SO
4
, các loại hợp kim…

-
DD H
2
SO

4
đđ 200
0
C có thể hòa tan được thép không gỉ.

-
DD HF: hòa tan SiO
3
2-
, SiO
2
, H
2
SiO
3
.

Phương pháp khô
Nhiều hợp chất của Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, TiO
2
, Cr
2

O
3
, ZrO
2
… khó tan trong các dung
môi trên. Ta có thể chuyển chúng sang dạng DD bằng cách nung khô chúng
với hóa chất rắn như: NaOH, Na
2
CO
3
, K
2
S
2
O
7
, Na
2
O
2
, Na
4
BB
4
O
7
ở 500 – 1000 C
trong lò nung. Mẫu và chất nung được chứa trong chén bằng Pt hay Ni. Cấu tử
được chuyển thành muối dễ tan, sau đó được hòa tan bằng dung môi thích hợp.
0

Dù chuyển mẫu thành DD theo phương pháp nào cũng phải đảm bảo
các yêu cầu như không được làm mất mẫu trong quá trình hòa tan; không làm
bẩn mẫu (đưa thêm cấu tử lạ) khi hòa tan.
IV.3. Chọn phương pháp thích hợp và thực hiện phản ứng
Phương pháp thích hợp là phương pháp có độ nhạy, độ chọn lọc, tốc độ
phân tích cao và cho kết quả gần với kết quả thực. Sau khi chọn được phương
pháp thích hợp, thực hiện phản ứng giữa DD mẫu phân tích và thuốc thử theo
những điều kiện xác đònh. Quan sát các dấu hiệu đặc trưng xuất hiện khi phản
ứng xảy ra (đònh tính) hoặc đo thể tích hoặc cân khối lượng hợp chất tạo ra
(đònh lượng).
IV.4. Kiểm chứng kết quả và xử lý kết quả phân tích
Đối với PPĐT, người ta có thể kiểm chứng lại kết quả bằng những phản
ứng đặc hiệu khác. Nếu là PTĐL, người ta tính kết quả phân tích dựa vào các
dữ kiện ghi nhận được và biểu diễn kết quả phân tích theo các yêu cầu của
phương pháp thông kê.



10
Hóa phân tích
CHƯƠNG 2. KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN DÙNG TRONG
HÓA PHÂN TÍCH

I. DUNG DỊCH – NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
I.1. Dung dòch: là hệ đồng thể do sự phân tán của phân tử hay ion, bao gồm hai
hay nhiều chất mà thành phần của chúng có thể thay đổi trong một giới hạn
rộng. Hệ gồm chất phân tán (chất tan) dạng rắn, lỏng, khí (R, L, K) và môi
trường phân tán (dung môi) cũng có thể ở dạng R, L, K.
Tùy trạng thái tập hợp của chất tan và dung môi, ta có các loại DD R/R
như hợp kim, DD R/L như đường trong nước, DD L/L như rượu trong nước, DD

R/K như bụi trong không khí và DD L/K như sương mù… Trong hóa phân tích,
hai loại DD thường gặp phổ biến nhất là R/L hoặc L/L.
I.2. Nồng độ của DD
Cách biểu diễn nồng độ của DD
Nồng độ DD phụ thuộc vào chất tan có trong một lượng dung môi xác
đònh. Người ta phân biệt:
- DD loãng: lượng chất tan chiếm tỉ lệ nhỏ
- DD đậm đặc: lượng chất tan chiếm tỉ lệ lớn
- DD bão hòa: DD chứa chất tan tối đa (ở t
0
C, P xác đònh)
- DD quá bão hòa: được tạo thành khi đun nóng DD bão hòa trong sự
hiện diện của chất tan và làm nguội từ từ DD thu được. Trạng thái
bão hòa là trạng thái kém bền, chỉ cần lắc, khuấy hay thêm một ít
tinh thể chất tan, lượng chất tan dư trong DD sẽ lập tức tách ra trả về
trạng thái bão hòa bền vững.
Nồng độ của DD thường được biểu diễn thông qua các đại lượng:
m(g): khối lượng chất tan (có phân tử khối M)
q (g): khối lượng dung môi
V
x
(ml): thể tích chất tan
V (ml): thể tích DD nhận được khi hòa tan m(g) chất tan hay V
x
(ml)
chất tan vào q (g) dung môi
d (g/ml): khối lượng riêng của DD tạo bởi m (g) chất tan và q (g) dung
môi.
Các loại nồng độ được sử dụng trong hóa phân tích thường là các
nồng độ sau đây:

Độ tan là lượng chất tan trong DD bão hòa ở t
0
C và áp suất nhất đònh,
thường biểu diễn bằng số gam chất tan /100g dung môi:
S=
100x
q
m

Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/l: biểu diễn số gam chất tan có trong
1 lít DD

11
Hóa phân tích
C
g/l
=
1000x
V
m

Độ chuẩn: Khi nồng độ khối lượng dùng biểu diễn số gam hay miligam
chất tan trong 1 ml DD, người ta gọi đó là nồng độ chuẩn, ký hiệu bằng
chữ T:
T
g/ml
=
V
m

Hay T
mg/ml
=
V
m
x1000
Nồng độ phần trăm: có ba cách biểu diễn nồng độ phần trăm:
% (khối lượng/khối lượng): biểu diễn số gam chất tan/100g DD:
C% (KL/KL) =
100x
qm
m
+

% (khối lượng/thể tích): biểu diễn số gam chất tan/100ml DD:
C% (KL/TT) =
100x
V
m

% (thể tích/thể tích): biểu diễn số mililit chất tan/100 ml DD:
C% (TT/TT) =
100x
V
V
x

Nồng độ phần triệu ppm (part per million): biểu diễn khối lượng chất
tan chứa trong 10
6

lần khối lượng mẫu có cùng đơn vò:
1 ppm = 1g chất tan/10
6
g hay 1000kg mẫu
= 1mg chất tan/10
6
mg hay 1kg mẫu
C(ppm) =
6
10x
qm
m
+

Nếu mẫu ở dạng lỏng và có nồng độ chất tan bé (DD loãng) và nếu dung môi
có d
0
1 tức d
≈
≈
1, 1 ppm = 1mg chất tan/1kg hay 1 lít DD. Nồng độ phần triệu
bây giờ trở thành một loại nồng độ khối lượng (mg/l).
Ngoài ppm, để biểu diễn nồng độ các DD loãng hơn, người ta còn sử dụng ppb
(nồng độ phần tỉ); ppt (phần ngàn tỉ).
Nồng độ mol: là một nồng độ được sử dụng khá phổ biến, ký hiệu C
M
, biểu
diễn số mol chất tan /1 lít DD:
C
M

=
V
x
M
m 1000

Nồng độ molan: biểu diễn số mol chất tan/1000g dung môi:
C
m
=
q
x
M
m 1000

Nồng độ phân mol: tỷ số giữa số mol của cấu tử i (n
i
) trên tổng số mol N của
các chất tạo thành DD được gọi là nồng độ phân mol N
i
:
N
i
=
N
n
i


12

Hóa phân tích
Nồng độ đương lượng: để biểu diễn số đương lượng chất tan trong 1 lít DD,
người ta sử dụng nồng độ đương lượng C
N
. Đây là nồng độ được sử dụng nhiều
nhất trong hóa phân tích để tính toán với :
C
N
=(mx1000)/(ĐxV)
Với Đ là đương lượng gam của chất tan.
Đương lượng: Đương lượng của một nguyên tố hay một hợp chất là số
phần khối lượng của nguyên tố hay hợp chất kết hợp hay thay thế vừa đủ với
một đơn vò đương lượng (có giá trò bằng 1.008 phần khối lượng của H
2
hay 8
phần khối lượng của O
2
), hoặc một đương lượng của một nguyên tố hay hợp
chất khác.
Đương lượng của một nguyên tố: Nguyên tố X (nguyên tử khối M
X
) trong các
hợp chất sẽ có đương lượng gam Đ
X
= M
X
/n; với n là số hóa trò của X trong hợp
chất.
Ví du
ï: nguyên tố N có đương lượng Đ

N
bằng 14/1 trong N
2
O, bằng 14/2 trong
NO, bằng 14/3 trong N
2
O
3
, bằng 14/4 trong NO
2
và bằng 14/5 trong N
2
O
5
.
Đương lượng của một hợp chất: Hợp chất AB (phân tử khố M
AB
) có
đương lượng gam Đ
AB
= M
AB
/n với n là số đơn vò đương lượng tham gia phản
ứng, thay đổi theo từng phản ứng mà AB tham gia.
1. AB là chất oxy hóa hay chất khử
: đương lượng của AB là lượng AB có khả
năng cho hay nhận 1 mol điện tử. Do vậy, n là số điện tử trao đổi ứng với 1
mol.
Ví du:
2 KMnO

4
+ 10 FeSO
4
+ 8 H
2
SO
4
→ 2 MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 5 Fe
2
(SO
4
)
3
+ 8 H
2
O
Đ
KMnO4
= M
KMnO4
/5
2. AB là acid hay bazơ
: Đương lượng của AB có khả năng cho 1 mol H
+

hay 1
mol OH
-
. Như vậy, n là số ion H
+
hay OH
-
có trong 1 mol chất (thực sự tham
gia phản ứng). Với các phản ứng trung hòa hoàn toàn:
Đ
HCl
= M/1; Đ
H2SO4
= M/2; Đ
H3PO4
= M/3
Đ
NaOH
= M/1; Đ
Ca(OH)2
= M/2; Đ
NH3
= M/1
3. AB là hợp chất ion hay muối
: đương lượng của AB là lượng AB có khả năng
trao đổi với một mol ion mang điện tích 1+ hay 1-:
Đ
BaCl2
= M/2; Đ
NaCl

= M/1; Đ
FeSO4
= M/2; Đ
Fe2(SO4)3_
= M/6
4. AB là phức chất
: Nếu AB là phức chất [ML
X
]
n+
tạo thành bởi ion kim loại
M
n+
(thường là nguyên tố kim loại chuyển tiếp, tức có phụ tầng d chưa lấáp đầy
điện tử) với các ligand L (nguyên tố hoặc nhóm nguyên tố có các electron tự
do) theo phản ứng:
M
n+
+ x L → [ML
X
]
n+
Đương lượng của phức hoặc các thành phần của phức được xác đònh giống
đương lượng của muối hoặc hợp chất ion.
Ví dụ: Cu
2+
+ 4 NH
3
→ [Cu(NH
3

)
4
]
2+
Đ
Cu2+
= M/2; Đ
[Cu(NH3)4]2+
= M/2

13
Hóa phân tích
Nồng độ của DD sau khi pha trộn
Trộn DD a% vơiù DD b% (của cùng một chất) sẽ được DD c% với a>c>b nếu
a>b.
Tỷ lệ pha trộn được xác đònh bằng quy tắc đường chéo:
a (c-b) = m
a

c tức m
a
/m
b
=
ca
bc
−
−

b (a-c) = m
b

Liên hệ giữa các nồng độ thông dụng
Từ C
M
=
V
x
M
m 1000
; C
N
=(mx1000)/(ĐxV) ; C% =
100x
mq
m
+
, ta có:
C
g/l
= C
M
*M

= C
N
*Đ
Các nồng độ còn lại dựa trên đònh nghóa, có thể chuyển đổi rất dễ dàng từ
nồng độ này sang nồng độ kia và ngược lại:

C
M
=
M
dxC 10%
; C
N
= (C%*10d)/Đ

C
N
= n*C
M

M =
1000
xMxVC
M
= (C
N
*Đ*V)/1000 =
100
)%( mqC
+

II. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯNG
Khi cho các chất tác dụng với nhau, có những phản ứng hóa học xảy ra
hoàn toàn, nghóa là toàn bộ các tác chất phản ứng hết với nhau để tạo thành
sản phẩm.
Ví dụ: 2 H

2
+ O
2
→ 2 H
2
O
Trong thực tế, đa số các phản ứng thường gặp lại là thuận nghòch, nghóa là các
phản ứng diễn ra không đến cùng mà chỉ diễn ra đến trạng thái cân bằng, trong
đó có sự tồn tại song song giữa sản phẩm và tác chất.
Ví dụ: H
2
+ I
2
2 HI
Theo đònh luật tác dụng khối lượng, tỷ số giữa tích hoạt độ sản phẩm trên tích
hoạt độ tác chất là một hằng số, được gọi là hằng số cân bằng K.
Đònh luật tác dụng khối lượng áp dụng cho phản ứng thuận nghòch tổng quát:

aA + bB ⇋ cC + dD

K =
ba
dc
BxA
DxC
)()(
)()(

Nếu DD loãng:
K=

ba
dc
BxA
DxC
][][
][][


14
Hóa phân tích

Hằng số cân bằng K cho biết phản ứng đã chọn diễn ra với mức độ nào:
K càng lớn, phản ứng thuận (1) càng chiếm ưu thế và ngược lại K càng nhỏ,
phản ứng nghòch (2) càng chiếm ưu thế. Tuy nhiên, cân bằng đạt được là cân
bằng động nên khi có sự thay đổi một trong các yếu tố như: nồng độ, áp suất,
nhiệt độ thì cân bằng sẽ thay đổi gọi là sự dòch chuyển cân bằng. Sự dòch
chuyển này được xác đònh theo nguyên lý Le chatelier (khi các yếu tố bên
ngoài như nhiệt độ, áp suất,… tác động lên hệ, cân bằng sẽ dòch chuyển theo
chiều hướng chống lại sự thay đổi).
Phương trình K=
ba
dc
BxA
DxC
][][
][][
chỉ hoàn toàn nghiệm đúng đối với DD lý
tưởng. Với các DD thực, phương trình này có thể áp dụng khá đúng với các
chất không điện ly hoặc các chất điện ly yếu trong các DD nước loãng và hoàn
toàn không thể áp dụng đối với chất điện ly mạnh (kiềm, acid mạnh, muối)

hoặc các chất điện ly yếu trong các DD đậm đặc có dung môi là nước.

III. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG LƯNG
Đònh luật tác dụng đương lượng được Daton phát biểu như sau:
“Trong một phản ứng hóa học, số đương lượng gam của các chất tham gia phản
ứng phải bằng nhau. Nói cách khác, trong một phản ứng hóa học, một đương
lượng gam của chất này chỉ thay thế hay kết hợp với một đương lượng gam
chất khác mà thôi”.
Xét phản ứng: A + B → C + D
Gọi m
A
, m
B
: khối lượng của A,B nguyên chất tác dụng vừa đủ với nhau (g) B
Đ
A
, Đ
B
: Đương lượng gam của A, B B
V
A
, V
B
: thể tích của A, B tác dụng vừa đủ với nhau (ml)
C
A
, C
B
: nồng độ đương lượng gam của DD A, B
Áp dụng đònh luật tác dụng đương lượng đối với tác chất A, B (số đương lượng

của A bằng số đương lượng của B), ta có:

B
B
A
A
D
m
D
m
=
hay
B
A
B
A
D
D
m
m
=

và V
A
xC
A
x10
-3
= V
B

xCB
B
x10
-3
hay V
A
xC
A
= V
B
xCB
B










15
Hóa phân tích

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHỐI LƯNG

Phương pháp phân tích khối lượng là một trong những phương pháp đònh
lượng có độ chính xác rất cao (có khả năng đạt tới 0.01%) nên thường được sử
dụng làm phương pháp trọng tài. Tuy nhiên, các nhược điểm của phương pháp

(thao tác phức tạp, tốn nhiều thời gian,…) đã làm cho phương pháp này hạn
chế khi đưa vào sử dụng trong thực tế, nếu chọn được phương pháp khác thích
hợp hơn.
I. NGUYÊN TẮC:
Phân tích khối lượng là phương pháp đònh lượng cấu tử X dựa trên phép
đo khối lượng. Việc thực hiện có thể tiến hành theo nhiều phương pháp khác
nhau:
Phương pháp trực tiếp
X được tách dưới dạng đơn chất hay hợp chất bền, ít tan khỏi mẫu và đem cân:
AX → A + X
↓
Ví dụ 1: đònh độ tro của một chất: nung chất cần xác đònh độ tro ở nhiệt độ
thích hợp cho đến khi lượng tro còn lại đạt khối lượng không đổi. Cân lượng tro
sẽ xác đònh được độ tro.
Ví dụ 2: Đònh lượng vàng trong mẫu hợp kim: hòa tan hợp kim có chứa vàng
bằng nước cường thủy, thu được DD chứa ion vàng và các ion khác. Thêm
H
2
O
2
vào DD, ion vàng được khử thành vàng nguyên tố trong khi các ion còn
lại không bò ảnh hưởng. Vàng được tách khỏi DD, rửa sạch và cân.
Phương pháp gián tiếp
X được tách dưới dạng hợp chất dễ bay hơi ra khỏi mẫu, cân mẫu trước và sau
khi tách: AX → A + X
↑

Phương pháp này dùng để xác đònh độ ẩm hoặc nước kết tinh của mẫu, hoặc
hàm lượng chất khí trong mẫu nào đó (ví dụ hàm lượng CO
2

trong mẫu đá vôi).
Phương pháp gián tiếp còn có thể là phương pháp xác đònh các khí như CO
2
,
O
2
, CO,… bằng cách hấp thu chất cần xác đònh vào một hóa chất thích hợp ;
cân chất này trước và sau khi hấp thu sẽ suy ra lượng chất cần xác đònh.
Phương pháp kết tủa
Hòa tan mẫu để chuyển X thành ion trong DD; dùng thuốc thử C kết tủa và
tách X dưới dạng hợp chất ít tan CX rồi cân CX:
AX → A
+
+ X
-
X
-
+ C
+
→ CX
↓

Ví dụ: muốn xác đònh hàm lượng Ba
2+
trong mẫu BaCl
2
.2H
2
O, hòa tan mẫu và
dùng DD H

2
SO
4
kết tủa thành tinh thể BaSO
4
, rửa sạch tủa, sấy (nung) và cân
BaSO
4
.
Trong các phương pháp phân tích khối lượng, PPPT kết tủa đóng vai trò quan
trọng và được ứng dụng rộng rãi nhất. Dù bằng phương pháp nào trong các

16
Hóa phân tích
phương pháp, từ lượng mẫu ban đầu xác đònh và từ khối lượng cân được có thể
tính hàm lượng của X trong mẫu một cách dễ dàng.
II. CÁC GIAI ĐOẠN CỦA PPPT KHỐI LƯNG KẾT TỦA
Phương pháp dùng nhiều nhất là chuyển X thành hợp chất ít tan. Ngoài các
giai đoạn bắt buộc đối với 1 quá trình PPĐL bao gồm việc chọn mẫu đại diện,
cân lượng mẫu thích hợp và chuyển mẫu thành DD phân tích, cần phải tiến
hành các giai đoạn sau:
- Kết tủa cấu tử cần xác đònh dưới dạng hợp chất thích hợp
- Lọc và rửa tủa
- Chuyển dạng tủa sang dạng cân
- Cân
Cần phải lưu ý khống chế lượng mẫu ban đầu để nhận được lượng cân thích
hợp:
- Tủa tinh thể 0.200 – 0.500g
- Tủa vô đònh hình 0.100 – 0.300g
II.1. Tạo tủa:

Chọn dạng tủa và thuốc thử thích hợp
Chọn thuốc thử C thích hợp để tạo tủa với X:
C + X ⇋ CX
↓

Yêu cầu đối với dạng tủa và dạng cân
Dạng tủa và dạng cân phải đáp ứng các yêu cầu sau đây:
1. Bền, ít tan để tạo tủa được hoàn toàn. Phản ứng kết tủa được xem là
hoàn toàn nếu sau khi kết thúc phản ứng độ tan của tủa trong DD xấp xỉ
độ chính xác của cân.
2. Dạng tủa phải có tinh thể lớn để ít tan, dễ lọc và rửa.
3. Tủa có độ tinh khiết cao, ít hấp phụ hay nhiễm bẩn. Thuận lợi nhất là
nên chọn kết tủa tinh thể càng to càng tốt.
4. Tủa có dạng hợp chất xác đònh, có thể chuyển hoàn toàn sang dạng cân
một cách dễ dàng.
5. Dạng cân phải có sự tương ứng giữa thành phần và công thức hóa học;
phải bền với môi trường (không hấp thu CO
2
, không bò oxy hóa bởi O
2

của không khí, không bò phân hủy ở nhiệt độ cao…).
Yêu cầu đối với thuốc thử
Thuốc thử được chọn phải hội đủ các điều kiện sau:
1. Có tính chọn lọc cao (chỉ tạo tủa với cấu tử cần xác đònh).
2. Để phản ứng hoàn toàn, thuốc thử được dùng thừa từ 10 – 50% hoặc 200
-300% nếu thuốc thử dễ bay hơi. Cần lưu ý khi sử dụng các thuốc thử
mà lượng thừa có thể làm tan tủa.
Ví dụ: Al
3+

+ 3 OH
-
⇋ Al(OH)
3
↓
+ OH
-
→ AlO
2
-
(tan) + H
2
O
Hoặc HgI
2
↓
+ 2 KI → K
2
[HgI
4
] (tan)

17
Hóa phân tích
3. Lượng thuốc thử dùng thừa phải được loại bỏ dễ dàng trong quá trình
lọc, rữa, nung tủa.
4. Thuốc thử có khả năng tạo thành dạng cân có hàm lượng của nguyên tố
cần xác đònh chiếm tỷ lệ càng nhỏ càng tốt, bởi điều này sẽ giúp giảm
sai số do cân.
Chọn điều kiện tạo tủa thích hợp

Điều kiện tạo tủa thích hợp là điều kiện thực hiện phản ứng giữa thuốc thử C
và cấu tử X sao cho việc tạo tủa hoàn toàn; tủa thu được tinh khiết và dễ lọc
rửa. Muốn được vậy, ngoài việc phải quan tâm đến dạng tủa thu được, các
nguyên nhân có thể gây bẩn tủa, còn cần phải quan tâm đến các yếu tố có khả
năng ảnh hưởng đến độ bền của tủa như pH của môi trường, nhiệt độ của DD,
các cân bằng phụ có thể làm tan tủa…
nh hưởng do dạng tủa
Khi cho thuốc thử vào DD chứa ion cấu tử cho đến khi DD quá bão hòa (tích
nồng độ các ion lớn hơn tích số tan của tủa) thì bắt đầu xảy ra sự kết tủa. Giai
đoạn đầu tiên là mầm kết tinh, được hình thành chỉ chỉ gồm bốn phân tử nên
kích thước rất bé. Mầm kết tinh đóng vai trò trung tâm tạo điều kiện cho các
cation và anion trong DD tiếp tục kết tủa trên bề mặt, làm cho mầm kết tinh
phát triển thành hạt kết tủa có mạng lưới tinh thể ba chiều, có hình dáng xác
đònh, được gọi là kết tủa tinh thể. Mầm được sinh ra nhiều hay ít và kết tủa tạo
thành có hạt to hay nhỏ phụ thuộc vào độ quá bão hòa của DD:
Độ quá bão hòa =
S
SQ
−

Trong đó: Q: nồng độ của các thuốc thử sau khi trộn vào nhau, trướclúc tạo
mầm (mol/l)
S: độ hòa tan của kết tủa sau khi đạt cân bằng (mol/l)
Như vậy, khi độ quá bão hòa càng nhỏ, tốc độ tạo mầm càng chậm và
do đó, các hạt kết tủa dễ phát triển thành hạt to thành. Các ion được sắp xếp
trên mạng lưới tinh thể tạo nên các hạt kết tủa có hình dáng xác đònh, gọi là
kết tủa tinh thể. Những kết tủa có độ hòa tan lớn thường dễ tạo tủa tinh thể.
Ngược lại, độ quá bão hòa của DD càng cao thì tốc độ tạo mầm càng
lớn. Nếu độ quá bão hòa lớn, các mầm sinh ra một cách ồ ạt, chưa kòp phát
triển bao nhiêu đã liên kết với nhau bằng lực liên kết yếu, tập hợp ngay thành

kết tủa. Cho thêm thuốc thử và DD, quá trình lại tiếp tục như trên. Các ion
được sắp xếp hỗn độn, không đònh hướng nên được gọi là kết tủa vô đònh hình.
Loại tủa này thường được tạo thành khi kết tủa có độ tan quá nhỏ (làm cho độ
bất bão hòa của DD quá lớn), ví dụ như các kết tủa sunfua và hidroxyt của các
kim loại nặng. Thậm chí, độ qúa bão hòa của DD quá cao còn có khả năng tạo
thành DD keo, chứa các hạt rất bé (là các phân tử khuyếch tán bao gồm 10
3
-
10
4
nguyên tử có kích thước 10A
0
– 1000A
0
) và mang điện tích cùng dấu. Các
hạt này không bò lắng khi ly tâm và bò lọt qua giấy lọc thường một cách dễ
dàng. Nếu thêm vào DD keo chất điện ly mạnh để trung hòa điện tích của hạt

18
Hóa phân tích
keo, các hạt keo có điều kiện va chạm với nhau mạnh hơn, nhiều hơn sẽ có
nhiều khả năng kết hợp với nhau thành các hạt lớn hơn. Các hạt này lắng
xuống và tạo thành tủa vô đònh hình. Vì vậy mà có thể nói rằng tủa vô đònh
hình được tạo thành do sự động tụ của DD keo.
Tuy nhiên trong thực tế, không có ranh giới rõ ràng giữa kết tủa tinh thể
với kết tủa vô đònh hình. Ngoài yếu tố phụ thuộc vào bản chất của kết tủa, sự
tạo thành kết tủa dạng này hay dạng kia phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện
tiến hành tủa. Ví dụ, BaSO
4
được tạo thành từ dung mội nước dễ tạo thành kết

tủa tinh thể nhưng trong hỗn hợp dung môi nước – etanol (30-60% etanol) thì
lại dễ dàng tạo tủa vô đònh hình.
Trong PPPT khối lượng, nếu tủa thu được là tủa tinh thể càng to càng dễ
lọc, rửa và giảm nhiễm bẩn, tạo điều kiện cho quá trình xác đònh càng thuận
lợi. Để đạt đựơc điều này, ngoài các biện pháp đựơc sử dụng để làm tăng S và
giảm Q nhằm mục đích làm giảm độ bất bão hòa của DD trong điều kiện có
thể, một số biện pháp khác cũng được sử dụng để có thể nhận được tủa tinh
thể có kích thước lớn bao gồm:
1. Tiến hành kết tủa từ DD loãng, nóng, rót thêm từ từ thuốc thử vào DD,
khuấy đều để làm giảm độ bão hòa cục bộ của DD. DD nóng còn giúp
giảm hiện tượng hấp phụ các ion lạ gây bẩn tủa và giúp cho tủa không
bò tạo thành trạng thái keo.
2. Tiến hành kết tủa ở pH thấp (ở điều kiện này, kết tủa sẽ tan nhiều). Sau
khi tạo tủa xong, đưa DD về pH thích hợp có độ tan của tủa thấp nhất.
3. Sau khi tạo tủa, để yên một thới gian nhằm tạo điều kiện cho tủa lớn
lên gọi là làm muồi tủa (20-30 phút hoặc có thể kéo dài từ 1-6 giờ).
Việc làm muồi tủa thường được tiến hành ở nhiệt độ khá cao nhưng
tránh để DD sôi bùng. Trong thới gian này, các tinh thể nhỏ sẽ tan ra,
bám trở lại vào các tinh thể lớn và làm tủa lớn lên. Tuy nhiên, cần xem
xét từng trường hợp cụ thể để tránh các sai số có thể mắc phải. Ví dụ,
quá trình hậu tủa có thể xảy ra khi kéo dài thới gian làm muồi tủa.
4. Để tránh hiện tượng quá bão hòa, cón có thể dùng phương pháp kết tủa
đồng thể (hay còn gọi là kết tủa trong môi trường đồng tướng) bằng
cách tạo thuốc thử từ từ trong DD phân tích qua một hóa chất trung gian
thay vì cho thẳng thuốc thử vào DD. Ví dụ, để kết tủa các hydroxyt kim
loại, người ta sử dụng phản ứng thủy phân urê (NH
2
)
2
CO khi đun sôi

DD:
(NH
2
)
2
CO + H
2
O ⇋ 2 NH
3
+ CO
2
NH
3
sinh ra làm tăng pH của DD lên từ từ tạo tủa hydroxyt kim lọai
không tan . Quá trình kết tủa đồng thể tạo cho DD có độ quá bão hòa rất thấp,
giúp thu được kết tủa tinh thể có kiến trúc tinh thể hoàn chỉnh, thậïm chí đối
với một số kết tủa vốn là kết tủa vô đònh hình như kết tủa hydroxyt chẳng hạn.

19
Hóa phân tích
Nếu trong điều kiện tạo tủa chắc chắn thu được tủa vô đònh hình, để
giảm tạp chất do tủa vô đònh hình có diện tích bề mặt rất lớn nên dễ hấp phụ
chất bẩn, cần tạo tủa trong điều kiện sau đây:
1. DD mẫu và thuốc thử cần nóng và khá đậm đặc để giảm hấp phụ, tủa ít
xốp, dễ lắng.
2. Thuốc thử được thêm nhanh và khuấy đầu để chất bẩn không bám lên
tủa.
3. Ngay sau khi tạo tủa, thêm ngay DD điện ly mạnh để phá lớp điện tích
kép trên bề mặt hạt keo, làm tủa dễ đông tụ.
4. Thêm vào DD một lượng nước nóng trước khi lọc để tách tủa ra khỏi

DD và làm giảm nồng độ cấu tử lạ trong DD.
5. Tủa được lọc ngay để tránh phản ứng phụ. Nếu tủa dễ tan ở nhiệt độ
cao thì làm nguội tủa trước khi lọc.
Sự nhiễm bẩn kết tủa
Trong thực tế, kết tủa luôn luôn có khả năng bò nhiễm bẩn do kéo theo một
số chất có mặt trong DD. Hiện tượng này gọi là sự cộng kết (kết tủa theo).
Các loại cộng kết gây tác dụng nhiễm bẩn có thể kể như sau:
1. Hấp phụ bề mặt: Hấp phụ là hiện tượng các cấu tử lạ dạng ion (do
thuốc thử dùng thừa hoặc do sự có mặt của một số chất điện ly khác)
bám vào cấu tử chính, xảy ra mạnh khi cấu tử chính ở dạng keo hay
dạng tinh thể mòn. Nếu hấp phụ các anion, kết tủa sẽ mang điện tích âm
và có khả năng hấp phụ tiếp các cation khác làm cho kết tủa bò nhiễm
bẩn bởi các tủa khác. Quá trình hấp phụ bề mặt có tính chọn lọc (ưu
tiên hấp phụ các ion có trong thành phần kết tủa hoặc những ion có
cùng bán kính ion với kết tủa). Ví dụ, trong DD có các ion I
-
, Cl
-
, K
+
,
NO
3
-
, kết tủa AgI sẽ hấp phụ I
-
trước, sau đó tới Cl
-
và hầu như không
hấp phụ NO

3
-
.
Có thể làm giảm hiện tượng hấp phụ bề mặt bằng các biện pháp:
a) Tạo tủa tinh thể to hay giảm diện tích bề mặt của tủa
b) Tạo tủa ở nhiệt độ cao (vì hấp phụ là quá trình tỏa nhiệt).
c) Pha loãng DD mẫu và thuốc thử để làm giảm nồng độ tạp chất.
d) Rửa kết tủa sau khi lọc bằng DD thích hợp. Trong DD rửa có mặt
một số chất điện ly có thể hấp phụ cạnh tranh với các ion gây
nhiễm bẩn, và các ion cạnh tranh này sẽ được tách ra khỏi kết
tủa một cách dễ dàng trong quá trình xử lý tiếp theo. Các chất
điện ly còn có tác dụng chống hiện tượng peptit hóa (tủa vô đònh
hình trở lại trạng thái keo).
2. Nội cộng kết: là hiện gây nhiễm bẩn bên trong hạt kết tủa, do một số
tủa phụ tủa theo cùng với tủa chính. Hiện tượng nội cộng kết bao gồm
ba loại chính.

20
Hóa phân tích
a) Cộng kết đồng hình: Các vò trí của ion là thành phần của kết tủa
ở trong mạng lưới tinh thể bò thay thế bởi ion khác, thường xảy ra
với các ion có điện tích và bán kính giống nhau hoặc gần giống
nhau. Ví dụ, khi tạo tủa BaSO
4
có mặt Pb
2+
, một số ion Ba
2+
trong
mạng lưới tinh thể của BaSO

4
bò thay thế bởi một số ion Pb
2+
theo
cân bằng:
Ba
2+
(tt)

+ Pb
2+
⇋ Ba
2+

(dd)


+ Pb
2+

(dd)
Chỉ có thể khắc phục hiện tượng cộng kết đồng hình bằng việc tiến
hành kết tủa lại.
b) Cộng kết do sự tạo tủa phụ từ mầm tinh thể của tủa chính:
Một số hợp chất không tủa trong điều kiện riêng lẻ nhưng lại tủa khi
cùng hiện diện với một chất khác.
Ví dụ: Fe
2
(SO
4

)
3
tan nhưng khi thêm thuốc thử SO
4
2-
vào DD Ba
2+
có
lẫn Fe
3+
, ta có hai phản ứng tạo tủa:
Ba
2+
+ SO
4
2-
⇋ BaSO
4
↓


2 Fe
3+
+ 3SO
4
2-
⇋ Fe
2
(SO
4

)
3
↓

Giảm hiện tượng này bằng biện pháp chuyển ion ảnh hưởng sang dạng
khác, ví dụ: Fe
3+
→ Fe
2+

(cộng kết) (không cộng kết)
Cũng có thể che Fe
3+
dưới dạng phức bền, ví dụ như [FeF
6
]
3+
c) Cộng kết do tạo thành hợp chất hóa học:
Trong DD có Fe
2
(SO
4
)
3
, khi thực hiện phản ứng tạo tủa Ba
2+
bằng
SO
4
2-

, ngoài phản ứng tạo tủa:
Ba
2+
+ SO
4
2-
⇋ BaSO
4
↓

Fe
3+
có thể tạo phức với SO
4
2-
thành [Fe(SO
4
)
2
]
-
. Ion phức này tác dụng
với Ba
2+
tạo thành hợp chất bền:
Ba
2+
+ 2 [Fe(SO
4
)

2
]
-
⇋ Ba[Fe(SO
4
)
2
]
2
↓

3. Cộng kết do sự hấp lưu: là hiện tượng bẩn bò giữ lại trong tủa trong quá
trình lớn lên của tinh thể kết tủa. Tạp chất bò cộng kết vào kết tủa phân
bố không đồng đều mà tập trung chủ yếu ở những chỗ khuyết tật của
tinh thể kết tủa. Ví dụ khi cho DD BaCl
2
vào DD H
2
SO
4
, kết tủa BaSO
4

tạo thành hấp phụ ion SO
4
2-
lên bề mặt của nó tạo thành lớp hấp phụ.
Do lớp hấp phụ mang điện tích âm, các ion dương (ion đối) lại bò hấp
phụ tiếp theo. Khi cho tiếp thuốc thử Ba
2+

vào, các ion Ba
2+
sẽ đẩy các
ion đối ra và tiếp tục tạo thành kết tủa mới. Tuy nhiên, nếu cho nhanh
BaCl
2
vào thì kết tủa mới được tạo thành nhưng các ion đối lại chưa bò
đẩy ra hết, kết quả là còn một số ion đối nằm xen kẽ giữa các ô mạng
tinh thể của kết tủa. Biện pháp giảm hiện tượng hấp lưu là tạo tủa từ
DD loãng, rót thêm từ từ thuốc thử, khuấy đều hoặc kết tủa từ môi
trường đồng thể.

21
Hóa phân tích
4. Cộng kết hậu tủa: là hiện tượng cấu tử phụ tủa theo cấu tử chính nếu
tủa chính để lâu trong DD. Ví dụ ZnS tủa theo CuS
↓
, HgS
↓
nếu trong
DD có Zn
2+
. Giảm hiện tượng này bằng cách lọc, rửa tủa ngay.
Các ảnh hưởng khác
Khi kết tủa trong DD có mặt nhiều ion khác, độ tan của kết tủa bò tăng lên
do các nguyên nhân:
1. Các ion H
+
, OH
-

hoặc ion khác) tham gia cân bằng phụ với các ion
thành phần của kết tủa.
2. Ngay cả khi không tham gia cân bằng phụ với các ion thành phần của
kết tủa, độ tan của tủa vẫn có thể tăng lên khi kết tủa trong DD có mặt
nhiều ion khác, do sự hiện diện của nhiều ion làm tăng lực ion trong
DD, làm cho hệ số hoạt độ của các ion giảm xuống và vì vậy làm tăng
độ hòa tan của kết tủa:
AB ⇋ A
n+
+ B
n-
S S
T
AB
= [A
n+
][B
n-
].f
A
f
B
= S
2
S =
⇒
)/(
BAAB
xffT

3. Theo biểu thức tích số tan, khi tăng nồng độ của thuốc thử trong DD sẽ
làm cho nồng độ của ion trong kết tủa giảm xuống, tức là làm cho độ
tan của tủa giảm xuống. Tuy nhiên, tăng lượng thuốc thử cũng đồng thời
tăng nồng độ các ion trong DD và từ đó lại làm tăng độ hòa tan của kết
tủa. Trong nhiều trường hợp, lượng thuốc thử dùng thừa lại còn có khả
năng tạo thành phức với ion kết tủa và càng làm cho độ tan của tủa bò
tăng lên. Do đó, lượng thuốc thử sử dụng phải được khống chế sao cho
việc tạo tủa được thực hiện hoàn toàn nhất.
4. Các kết tủa vô cơ (thường là hợp chất ion) dễ tan trong dung môi phân
cực, còn các chất không phân cực sẽ dễ tan trong dung môi không phân
cực. Để làm giảm độ hòa tan của các kết tủa trong nước (CaSO
4
,
PbSO
4
), người ta thường thêm rượu etylic vào nước.
5. Độ hòa tan của kết tủa tỷ lệ nghòch với bán kính của hạt kết tủa, đặc
biệt đối với các hạt kết tủa có sức căng bề mặt lớn.
6. Độ tan của kết tủa phụ thuộc khá lớn vào nhiệt độ. Đa số quá trình hòa
tan chất rắn vào nước là quá trình thu nhiệt, do đó, khi tăng nhiệt độ sẽ
làm cho kết tủa tan nhiều hơn.
II.2. Lọc và rửa tủa
Lọc là biện pháp nhằm tách tủa ra khỏi DD. Chọn dụng cụ lọc phù hợp
lượng tủa và cách chuyển từ dạng tủa sang dạng cân:
1. Nếu tủa được nung ở nhiệt độ cao: dùng phiểu thủy tinh và giấy lọc hầu
như không tro (lượng tro sau khi nung từ 3x10
-5
– 5x10
-5
g). Giấy lọc có

kích thước lỗ xốp thay đổi, thường gồm 3 loại: lỗ xốp mòn, lỗ xốp trung
bình và lỗ xốp khá lớn, vỏ hộp có màu khác nhau được qui ước tùy theo
nhà sản xuất và được lựa chọn sao cho tủa không chui được qua giấy lọc

22
Hóa phân tích
mà thời gian lọc không quá chậm. Ví dụ: ở Đức, giấy lọc băng xanh
được sử dụng cho các kết tủa hạt mòn, giấy lọc băng vàng dùng cho kết
tủa hạt trung bình và giấy lọc băng đỏ dùng cho kết tủa hạt lớn hoặc kết
tủa vô đònh hình.
2. Đối với kết tủa dễ bò khử trong quá trình đốt cháy giấy lọc hoặc nung
(do carbon của giấy) hoặc nếu tủa được sấy dưới 250
0
C dùng phiểu thủy
tinh cà hoặc hay chung lọc gút. Màng lọc là lớp thủy tinh cà nhỏ hay lớp
bột amiang. Độ mòn của màng lọc cũng được lựa chọn phù thuộc vào
kích thước tủa.
Rửa tủa: là dùng DD rửa để làm sạch tủa. DD rửa thường có các đặc điểm:
1. Nóng (để tăng quá trình giải hấp)
2. Chứa ion chung so với tủa chính (để làm giảm độ tan tủa)
3. Có thể chứa lượng nhỏ acid hay bazơ để làm giảm sự thủy phân
4. Cần thêm chất điện ly thích hợp để giảm hiện tượng peptit hóa (tủa
vô đònh hình sau khi đông tụ trở lại dạng keo). Thường dùng
NH
4
NO
3
hay các acid dễ bay hơi khi chuyển sang dạng cân.
Thực ra, quá trình lọc và rửa tủa thường được tiến hành song song. Việc
rửa tủa được thực hiện nhiều lần bằng cách lọc gạn tủa với các lượng

nhỏ DD rửa sao cho lượng DD rửa dùng vừa đủ để làm sạch tủa nhưng
không làm tan tủa và đỡ tốn thời gian. Sau khi được tạo tủa và làm
muồi trong cốc, kết tủa sẽ lắng xuống đáy cốc. Đầu tiên, gạn phần DD
trong cho chảy theo đũa thủy tinh vào phiễu lọc. Khi phần lớn chất lỏng
đã được lọc qua phiễu, lại rửa tiếp kết tủa bằng phương pháp gạn (rót
một ít nước rữa vào cốc, khuấy hỗn hợp bằng đũa thủy tinh, để kết tủa
lắng xuống đáy cốc, gạn phần nước trong vào phiễu…). Khi tủa tương
đối sạch, trộn tủa với nước rửa và chuyển huyền phù vào phiễu lọc.
Dùng bình tia nước cất xòt thật mạnh để kéo phần tủa đã bám trên thành
vào cốc. Nếu cần, lau mặt trong của cốc bằng các mẫu giấy lọc không
tro. Tiếp tục rửa tủa trên giấy lọc bằng bình tia. Nhập các mẫu giấy lau
vào giấy lọc chứa tủa. Xếp và chuyển toàn bộ giấy lọc vào vật chứa tủa
(chén sứ, niken, thạch anh hoặc platin) đem chuyển sang dạng cân.
II.3. Chuyển sang dạng cân
Dạng cân là dạng trực tiếp được cân, việc chuyển dạng tủa sang dạng cân
được thực hiện bằng cách sấy hay nung, với mục đích loại hết nước hấp
phụ hoặc nước kết tinh, hoặc để chuyển hoàn toàn hỗn hợp thành hợp chất
xác đònh:
1. Sấy ở nhiệt độ dưới 250
0
C (nếu chỉ cần loại nước hấp phụ hay kết tinh).
AgCl: sấy ở 100 – 130
0
C
2. Nung ở nhiệt độ 600 – 1200
0
C tùy theo dạng tủa:
BaSO
4
⇋ BaSO

4
: 700 – 800
0
C (đủ cháy giấy lọc)
Fe(OH)
3
⇋ Fe
2
O
3
: 900
0
C


23
Hóa phân tích
Al(OH)
3
⇋ Al
2
O
3
: 1000 – 1100
0
C
CaC
2
O
4

⇋ CaCO
3
: (600
0
C) ⇋ CaO (1000 – 1200
0
C)
Thời gian sấy hay nung được lựa chọn sao cho khi cân, tủa có khối
lượng không thay đổi. Sau khi sấy hay nung, để nguội vật chứa tủa trong
bình hút ẩm rồi mới cân.
II.4. Cân
Cân dùng để xác đònh khối lượng dạng cân thu được là cân phân tích (chính
xác 0.0001g hay hơn nữa). Luôn luôn phải sử dụng phép cân lặp để xác
đònh khối lượng của tủa: bì (vật chứa tủa) được sấy hay nung trước ở cùng
nhiệt độ sẽ sấy và nung tủa. Để nguội trong bình hút ẩm và cân, được khối
lượng m
0
(g). Bì cùng tủa được sấy (nung) để nguội và cân, có khối lượng
m
1
(g);
m
1
= m
0
+ m
↓
Suy ra m
↓
= m

1
– m
0
II.5. Tính kết quả
Mẫu ở dạng rắn
1. Cân a(g) mẫu, bằng PPPT khối lượng thu được m(g) cấu tử dưới dạng
đơn chất hoặc hợp chất:
a) Nếu dạng cân cũng là dạng cần tính hàm lượng:
X% =
100x
a
m
g
↓

Ví dụ 1:
Từ 0.3200g đất, bằng PPPT khối lượng th được 0.1200 g SiO
2
:
% SiO
2
=
100
3200.0
1200.0
x
= 37.50%
b) Nếu dạng cân khác dạng cân tinh hàm lượng, sử dụng hệ số
chuyển F để chuyển từ khối lượng dạng cân sang khối lượng
dạng cần tính.:

F =
x
M
M
dangcan
dangtinh
hệ số thích hợp
Ví dụ 2: Đònh hàm lượng Si trong mẫu đất ở ví dụ 1 với dạng cân
SiO
2
là 0.1200g.
Ta có: m
Si
=
2
2
SiO
SiO
Si
xm
M
M

=
1200.0
08.60
08.28
x
= 0.0561 g
Hay % Si =

100
08.60
08.28
3200.0
1200.0
xx
= 17.53%
2. Cân a (g) mẫu, hòa tan thành V(ml) DD. Từ V
X
(ml) DD mẫu bằng PPPT
khối lượng thu được m(g) cấu tử dưới dạng đơn chất hoặc hợp chất:
% X =
xF
V
V
xx
a
m
xg
100
↓


24
Hóa phân tích
Mẫu ở dạng DD
1. Từ V
x
(ml) mẫu, bằng PPPT khối lượng, thu được m(g) dạng cân:
C

x
(g/l) = m x F x
x
V
1000

2. Lấy V(ml) DD mẫu đempha loãng thành V
1
(ml) DD (loãng), lấy V
x
(ml)
DD loãng đem phân tích khối lượng, thu được m(g) dạng cân:
C
x
(g/l) = m x F x
x
V
x
V
V
1000
1

III. ỨNG DỤNG
III.1. Đònh độ ẩm – nước kết tinh – chất dễ bay hơi – độ tro và mất khi nung
Xác đònh độ ẩm hoặc nước kết tinh
Nguyên tắc xác đònh độ ẩm hoặc nước kết tinh là say mẫu ở nhiệt độ thích hợp
(100 – 110
0
C để xác đònh độ ẩm; 120 – 200

0
C nếu muốn xác đònh nước kết
tinh) để đuổi nước ra khỏi mẫu cho đến khi phần còn lại của mẫu có khối
lượng không đổi. Cách thực hiện như sau:
1. Sấy chén ở nhiệt độ thích hợp đến khối lượng không đổi, cân được trọng
lượng m
0
(g)
2. Cho mẫu vào chén với lượng mẫu từ 1 - 10g, cân được khối lượng m
1
(g)
m
1
= m
0
+ m
mẫu
3. Sấy chén và mẫu đến khối lượng không đổi, cân được khối lượng m
2
(g)
m
2
= m
0
+ m’ (m’: khối lượng mẫu khô, g)
% ẩm =
100100
)'(
01
21

x
mm
mm
x
m
mm
mau
mau
−
−
=
−

Xác đònh chất bay hơi
Thực hiện tương tự như cách xác đònh độ ẩm nhưng ở nhiệt độ cao. Ví dụ để
xác đònh hàm lượng CO
2
trong mẫu đá vôi, nung mẫu ở 500 – 600
0
C để đuổi
CO
2
đến khối lượng không đổi:
Khối lượng bì: m
0
(g)
Khối lượng bì + mẫu: m
1
(g) = m
0

+ m
mẫu
Sau khi đuổi CO
2
, cân lại : m
2
(g) = m
0
+ m’
% CO
2
= 100100
)'(
01
21
x
mm
mm
x
m
mm
mau
mau
−
−
=
−

Đònh độ tro hay chất mất khi nung
Thực hiện tương tự như cách xác đònh chất bay hơi nhưng ở nhiệt độ 600 -

800
0
C và độ tro và chất mất khi nung được tính trên mẫu đã sấy khô:
% độ tro =(m2-m0)x100/(m1-m0)
% chất mất khi nung =(m1-m2)x100/m1-m0
(m
1
= m
0
+ m
mẫu
với m mẫu đã sấy khô)
III.2. Đònh lượng bằng cách tạo tủa
Người ta có thể sử dụng thuốc thử vô cơ, hữu cơ hoặc dùng phương pháp tạo
anion trong môi trường đồng tướng để kết tủa các cấu tử cần xác đònh.

25