اندازه گیری آهن در یک سنگ معدن و روش وزن سنجی

یکی از روش های انداره گیری آهن در یک سنگ معدن استفاده از روش وزن سنجی می باشد. اما به غیر از این روش برای تعیین مقدار آهن در سنگ معدن از روش های دیگری نظیر روش مک براید، روش فولر و برایت برای وزن سنجی و تیتراسیون های مربوطه استفاده می شود که در ادامه از جم شیمی به شرح و توضیح هر کدام از آن ها می پردازیم. وزن سنجی یا گراویمتری (گراویمتری در شیمی تجزیه ) عبارت است از اندازه گیري کمی یـک جسـم از طریـق رسـوب دادن آن و جـدا کـردن و توزین رسوب حاصل . به این صورت عمل می شود که وزن معینی از نمونـه شـامل جسـم مجهـول در حلال مناسبی حل می شود. سپس محلول رسوب دهنده به مقدار زیاد اضافه می گردد. رسوب حاصل پس از صاف کردن، شستن خشک کردن و افروزش توزین می گردد.

با توجه به وزن و ترکیب رسـوب حاصل مقدار یونهاي رسوب کرده و با در نظـر گـرفتن وزن نمونـه درصـد جسـم مجهـول در نمونه محاسبه می گردد. روش وزن سنجی چون بر اساس توزین است داراي صحت و دقت( حدود 0.1 %) زیاد می باشد ولی عیب آن این است که وقت زیاد می گیرد. در زیر گراویمتری برای اندازه گیری سولفات تشریح می گردد. در تمام کاربردهای عملی، قدرت اکسندگی محلول های پرمنگنات و سریم(IV) قابل مقایسه اند. اما محلول های سریم(IV) در اسیدسولفوریک برای مدت طولانی پایدار هستند، در حالی که محلول های پرمنگنات به آرامی تجزیه می شوند. لذا استاندارد کردن گاه گاه آن ها مورد نیاز است. علاوه بر این محلول های سریم(IV)در حضور اسید سولفوریک، یون کلرید را اکسید نمی کند، لذا می توانند در تیتر کردن محلول آنالیت حاوی اسیدکلریدریک مورد استفاده قرار گیرند. در مقابل، یون پرمنگنات در حضور اسید هیدروکریک نمی تواند به عنوان تیتر کننده به کار رود.مگر اینکه تدابیر لازم برای جلوگیری از اکسید شدن آرام یون کلرید که منجر به اضافه مصرف شدن محلول استاندارد می شود، به کار رود. مذیت بیشتر سریم(IV) این است که نمک استاندارد این ماده در دسترس است.لذا امکان تهیه ی مستقیم محلول های استاندارد، این ماده را فراهم می آورد. با وجود مزیت های محلول سریم نسبت به محلول های پرمنگنات، استفاده از محلول های پرمنگنات بیشتر و متداول تر است.

این روش برای موادی که ترکیب شیمیایی آنها معین است، بکار می‌رود. در این روش ، نمونه مورد نظر را از بقیه اجزا به صورت رسوبی که ترکیب شیمیایی آن معلوم است جدا کرده ، پس از خشک و وزن کردن با ترازوی حساس ، درصد وزنی آن را حساب می‌کنیم.
شرایط تهیه یک رسوب مناسب
استوکیومتری: واکنشگر رسوب دهنده و جسم مورد نظر به نسبت وزنی معین و طبق فرمول شیمیایی با هم ترکیب می‌شوند، به عبارت دیگر واکنش آنها باید کمی باشد.
پایدار بودن: وزن رسوب در شرایط آزمایش باید ثابت بماند. مثلا نباید فرار یا قابل تجزیه بوده ، قابلیت ترکیب با اجزای موجود در هوا و یا جذب آنها را داشته باشد.
خالص بودن و خوب صاف شدن: رسوبهای کلوئیدی که به سختی صاف می‌شوند، برای وزن سنجی مناسب نیستند.
انواع رسوب ها از لحاظ فیزیکی
وضع فیزیکی رسوب ها به اندازه ، شکل و بار الکتریکی ذرات بستگی دارد.
رسوب های بلوری: رسوبهای بلوری ، درشت بوده ، برای صاف کردن مناسب هستند. بنابراین بهترین رسوب برای وزن سنجی هستند.
رسوب های لخته‌ای: رسوبهای لخته‌ای مانند رسوب که شبیه شیر منعقد شده بوده ، ذرات ریز بهم چسبیده و ذرات درشتتری ایجاد می‌کنند و در اثر شستشو با آب (عمل والختی) ، دوباره به ذرات ریز تبدیل می‌شوند.
رسوب های ژلاتینی: مانند فریک هیدروکسید هستند. قطر ذرات این رسوبها خیلی کوچک است، بنابراین از صافی رد می‌شوند و بعضی از آنها نیز سوراخهای صافی را مسدود کرده ، باعث کندی عمل صاف کردن می‌شوند.
فرایند تشکیل رسوب
تشکیل رسوب ، هم یک پدیده شیمیایی و هم یک پدیده فیزیکی است. پدیده شیمیایی تشکیل رسوب شامل واکنش شیمیایی واکنشگر و نمونه مورد نظر است. پدیده فیزیکی ، شامل هسته‌زایی و رشد بلور (دو مرحله) است.
هسته‌زایی: تشکیل اولیه ذرات کوچک فاز جامد در فاز مایع را که از رسوب مورد نظر به حالت اشباع رسیده باشد، هسته‌زایی می‌نامند.

رشد بلور: رسوب کردن یون های محلول روی ذرات اولیه را که سبب درشت شدن رسوب ها می‌شود، رشد بلور می‌نامند.

مراحل آزمایش وزن سنجی
1. تشکیل رسوب
2. صاف کردن
3. شستشو
4. خشک کردن در دمای مناسب
5. سرد کردن تا دمای محیط
6. توزین و محاسبه

برای دانلود جزوه اندازه گیری آهن در یک سنگ معدن و روش وزن سنجی روی لینک های دانلود کلیک کنید