ANALİTİK KİMYA

    ANALİTİK KİMYA:
  
Belirli bir maddenin kimyasal bileşenlerinin ya da kimyasal bileşenlerinden bir bölümünün niteliğinin ve niceliğinin incelendiği bilim dalıdır.

Türleri:

Kimyasal analiz sırasıyla kalitatif (nitel) ve kantitatif (nicel) olmak üzere iki şekilde uygulanır. 

Bir maddenin hangi bileşenlerden (element veya bileşiklerden) meydana geldiğini bulmaya yarayan analiz türüne kalitatif; bu bileşenlerden her birinin ne yüzdede olduğunu bulmaya yarayan analiz türüne de kantitatif analiz denir.Kantitatif analiz, metotlar yönünden klasik ve modern olmak üzere ikiye ayrılır. Klasik metotlar maddenin ağırlık ve hacim özelliklerine dayanan metotlardır. Maddenin ağırlığı göz önüne alınarak yapılan analize gravimetrik, hacim göz önüne alınarak yapılana da volumetrik analiz  denir. Gravimetrik ve volumetrik analizlerin her ikisi de günümüzde çok kullanılmaktadır. Bilhassa fen ve şehirciliğin gelişmesiyle, medeniyeti tehdit etmeye başlayan çevre meselelerinin tespiti çalışmaları bu metotların önemini bir kat daha artırmıştır.

Volumetrik Analiz: Bir çözeltideki madde miktarının konsantrasyonu, ağırlığı veya hacmi bilinen ve ölçümü yapılacak madde ile belirli bir kantitatif reaksiyon verebilen bir başka çözelti (standart çözelti, titrasyon çözeltisi) yardımıyla tayini esasına dayanan analiz yöntemidir.

Volumetrik Analiz Yöntemlerinin Sınıflandırılması:

1. İyonik reaksiyonlara dayanan yöntemler:

a) Nötralizasyon reaksiyonları (Asit-Baz) - Asidimetri ve alkalimetri

 H+ + OH− ⇔ H2O 

b) Çökelme reaksiyonları - Presipitimetri: Reaksiyon sonunda az çözünen bir çökelti oluşturulmasıdır.

 Ag+ + Cl− ⇔ AgCl

c) Yükseltgeme-İndirgeme reaksiyonları: Bir maddenin formül veya molekül gramının verilen veya alınan elektron gram elektron gram sayısına bölümüne o maddenin ekivalent gramı, bunun da binde birine mili ekivalent gramı denir.

d) Kompleks oluşum reaksiyonları - Kompleksmetri: Reaksiyon sonunda kompleks bir iyonun meydana gelmesidir. Ag+ + 2 CN− ⇔ [Ag(CN)2] − 

5 H2O2 + 2 MnO4 - + 6 H+ ⎯⎯→ 5 O2 + 2 Mn+2 + 6 H2O  

2. Elektron transferine dayalı yöntemler Bir redoks olayının gerçekleştiği reaksiyonlardır. 

 Elektron transferine dayalı yöntemler Bir redoks olayının gerçekleştiği reaksiyonlardır. 

a) Manganometri Titrasyon çözeltisi potasyum permanganattır. 

5 Fe+2 + MnO4 − + 8 H+ ⇔ 5 Fe+3 + Mn+3 + 4 H2O

 b) İyodometri Titrasyon çözeltisi sodyum tiyosülfattır. Burada redoksa giren madde kullanılan potasyum iyodür çözeltisi olup açığa çıkan iyot titrasyon çözeltisi ile indikatör eşliğinde belirgin bir reaksiyon verir. 

6 Ι − + CrO7 −2 + 14 H+ ⎯⎯→ 2 Cr+3 + 3 Ι2 + 7 H2O Ι2 +2 S2O3 −2 ⎯⎯→ 2 Ι − + 3 Ι2 + S4O6 −2 

c) Bromometri Titrasyon çözeltisi potasyum kromattır.

 5 Br− + BrO3 − + 6 H+ ⎯⎯→ Br2 + 3 H2O d) Serimetri Titrasyon çözeltisi seryum IV sülfattır. Fe+2 + Ce+4 ⇔ Fe+3 + Ce+3

d) Serimetri Titrasyon çözeltisi seryum IV sülfattır. Fe+2 + Ce+4 ⇔ Fe+3 + Ce+3

Standart Çözeltiler:

 Eğer bir titrasyon çözeltisi bir ve aynı maddenin devamlı yapılan tayini için kullanılacak ise; (örn., yalnız demir tayinine yarayacak permanganat çözeltisi gibi) bu titrasyon çözeltisinin her mililitresi, tayin edilecek maddenin bir (veya başka düz sayı) mg’ına eşdeğer olacak şekilde hazırlanmalıdır. Bu hazırlanan çözeltiye standart çözelti denmektedir.  

Örnek: Cl- tayini için standart AgNO3 hazırlayınız. 

Çözüm: Cl: 35.450 gr/ekv-gr 0.0282 35.450 1 = N AgNO3 Demek ki 0.0282 N AgNO3’ dan 1 ml sarfı ile 1 mg Cl tayin edilmiş olur. AgNO3 çözeltisi 0.0141 N olarak hazırlanacak olursa her ml sarfiyat 0.5 mg Cl’a eşdeğer olacaktı

Eşdeğer Noktasının Belirlenmesi:

Eşdeğer nokta direkt olarak belirlenemeyebilir. Bunun için fiziksel veya kimyasal göstergeler (indikatörler) kullanılır. Bu göstergelerle ölçülen başlıca değişimler; 

1- Renk değişimi, 

2- Bulanıklık değişimi,

3- Elektriksel özelliklerin değişimi, 

4- Diğer fiziksel özelliklerin değişimi.  

İndikatörler:

Genel olarak reaksiyonun eşdeğer veya stokiyometrik eşitlik anının tespitine yarayan madde ve aletler olarak tarif edilebilir. Dönüm noktasına, ekivalent noktası veya eşdeğerlik noktası da denir. Ama teorik anlamda dönüm noktası, ekivalens noktası değildir. Hatasız bir titrasyonda (olasılığı pek azdır) dönüm noktası ancak ekivalens noktasına eşit olabilir. 

İndikatör ortama ilave edilen bir madde olabildiği gibi, reaksiyona giren maddelerden birisi de olabilir. Böyle maddeler dönüm noktalarında renk değiştirirler. Yani titrasyon çözeltisinden ilave edilen bir damla ortamın rengini değiştirir. İndikatörün etkisi çözeltide birkaç şekilde olabilir: 

1. Eşdeğerlik noktasında veya ona yakın noktada çözeltinin rengini değiştirir,

2. Çözeltide bir çökelti meydana getirir veya var olan çökeltiyi giderir, 

3. Renkli bir çökelti meydana getirir veya renkli çökelti kaybolur, 

4. Çökeltinin rengi başka bir renge döner (Özellikle soğurma indikatörlerinde bu durum gözlenir). 

Titrimetri cinsine göre değişik indikatörler kullanılır. Çeşitlerine göre şöyle sınıflandırılabilir: 

a) Renkli organik bileşikler, b) İyon reaktifler, c) Çöktürme indikatörleri, d) Flüoresans indikatörleri. 

Asidimetri ve alkalimetride kullanılan indikatörler zayıf asit ve zayıf baz karakterine sahip olan renkli maddelerdir. Bu indikatörler iyon halinde oldukları zaman, normal yani disosiye olmamış durumlarına göre farklı renk ve yapıya sahip olurlar. Genel olarak bir asidik yapıya sahip indikatörü HId ile gösterirsek HId ⇔ H+ + Ide− dengesi yazılabilir. Kütlelerin etkisine göre; 

[H ].[Id ] = HId + − yazılır. [HId] [Id ] − oranı önemli olup belli bir pH’da bu oran değişir. İşte indikatörün % 50’lik bir değişimine uğraması dissosiyasyon sabitesine eşit bir pH değerinde elde edilir. 

Belirli bir pH aralığında gözlerimiz için bir renk farkı meydana gelir. Bu nedenle indikatör rengi bakımından biri alkali biri asidik olmak üzere iki sınır değeri vardır. Bu iki sınır değeri arasındaki alan indikatörün renk dönüm aralığını gösterir. Bu alan her indikatör için değişik olup spesifiktir. Çünkü her indikatörün belirli bir dissosiyasyon sabiti vardır (K’ya bağlı değişik pH aralıkları). 

İndikatör pH aralığı Renk değişimi 2,4-dinitrofenol Alfa-naftil kırmızı Alfa-naftolbenzin Alizarin kırmızısı S Alizarin sarı R Brom fenol mavisi Brom krosel yeşili Brom krosol menekşe Brom timol mavi Diazo menekşe Fenol kırmızı Fenolftalein Klor fenol kırmızı Krosel kırmızı Kuinaldin kırmızısı Litmus (azolitmin) Metil kırmızısı Metil oranj Metil sarısı Na-alizarin sülfonat Nil mavisi Nitramin Nötral kırmızı Pentametoksi kırmızısı p-nitrofenol Rosolik asit Tetrabromfenol mavisi Timol mavisi Timolftalein Trinitrobenzoik asit Tropeolin 

Bazı indikatörler ve pH aralıkları İndikatör pH aralığı Renk değişimi 2,4-dinitrofenol Alfa-naftil kırmızı Alfa-naftolbenzin Alizarin kırmızısı S Alizarin sarı R Brom fenol mavisi Brom krosel yeşili Brom krosol menekşe Brom timol mavi Diazo menekşe Fenol kırmızı Fenolftalein Klor fenol kırmızı Krosel kırmızı Kuinaldin kırmızısı Litmus (azolitmin) Metil kırmızısı Metil oranj Metil sarısı Na-alizarin sülfonat Nil mavisi Nitramin Nötral kırmızı Pentametoksi kırmızısı p-nitrofenol Rosolik asit Tetrabromfenol mavisi Timol mavisi Timolftalein Trinitrobenzoik asit Tropeolin 2.4 – 4.0 3.7 – 5.0 9.0 – 11.0 3.6 – 4.2 10.2 – 12.1 3.0 – 4.6 4.0 – 5.6 5.2 – 6.8 6.2 – 7.6 10.1– 12.0 6.4 – 8.0 8.0 – 10.0 4.8 – 6.4 7.2 – 8.8 0.2 – 1.8 1.0 – 2.0 4.4 – 8.2 4.4 – 6.2 3.2 – 4.4 2.8 – 4.0 3.7 – 5.2 10.1 – 11.1 11.0 – 13.0 6.8 – 8.0 1.2 – 3.2 5.0 – 7.0 6.8 – 8.0 3.0 – 4.6 1.2 – 2.8 8.0 – 9.6 9.4 – 10.6 12.0 – 13.4 1.3 – 3.2 7.6 – 8.9 11.0 – 13.0 Renksiz..........................Sarı Kırmızı............................Sarı Sarı.................................Mavi Sarı.................................Mor Sarı.................................Leylak Sarı.................................Mavi Sarı.................................Mavi Sarı.................................Menekşe Sarı.................................Mavi Sarı.................................Menekşe Sarı.................................Kırmızı Renksiz...........................Kırmızı Sarı.................................Kırmızı Sarı.................................Kırmızı Kırmızı.............................Sarı Renksiz...........................Kırmızı Kırmızı.............................Mavi Kırmızı.............................Sarı Kırmızı.............................Portakal Kırmızı.............................Sarı Sarı.................................Menekşe Mavi................................Kırmızı Renksiz...........................Portakal Kırmızı.............................Sarı Kırmızı.............................Renksiz Kırmızı.............................Sarı Sarı.................................Kırmızı Sarı.................................Mavi Kırmızı.............................Sarı Sarı.................................Mavi Renksiz...........................Mavi Renksiz...........................Portakal Kırmızı.............................Sarı Sarı..................................Gül Sarı..................................Portakal 

KLORÜR TAYİNİ :

Klorür (Cl- ), tüm tabii ve kullanılmış sularda çok yaygın bir şekilde bulunan bir iyondur. Doğada en fazla miktarda bulunan halojen olarak bilinir. Yeraltı sularına çözünme yolu ile yada tuzlu su-tatlı su girişimleri sonucu katılabilir. Sularda NaCl şeklinde, ayrıca CaCl2 ve MgCl2 olarak bileşikler halinde bulunur. Eğer sudaki klorür içeriği NaCl tuzundan ileri geliyorsa, 250 mg/L klorür konsantrasyonu suda belirgin bir tuzluluk tadı oluşturmaya yeterlidir. Eğer klorür konsantrasyonu Ca++ ve Mg++ katyonları ile bulunuyorsa 1000 mg/L gibi büyük bir konsantrasyonda bile suda tuzlu bir tad oluşturmaz. Kullanılmış sulardaki klorür içeriği, içme sularına nazaran çok daha fazladır. Çünkü insan diyetinin temel maddelerinden olan tuz (NaCl) dışkı ve idrar vasıtasıyla atılır. İnsan üresi ile birlikte günde kişi başına 6 gr kadar klorür atılmaktadır. Yüksek oranda klorür içeren sular metalik borulara ve yapılara zararlıdır. Klorür birçok çevre mühendisliği araştırmalarında izleyici olarak kullanılır. Klorürün tayini için 4 yöntem geliştirilmiştir: 

1-Arjantometrik Yöntem: Nispeten temiz ve klorür içeriği 0.15 ila 10 mg/l arasında olan numuneler için uygundur. 

2-Civa Nitrat Yöntemi: Titrasyon dönüm noktası kolayca gözlenen basit bir yöntemdir. 

3-Potansiyometrik Yöntem: Renkli ve bulanık atıksu numunelerindeki klorürü tayin için kullanılır. 

4-Ferrisiyanid Yöntemi: Otomatize edilmiş bir klorür tayin yöntemidir ve birçok laboratuarda rutin analiz yöntemi olarak kullanılmaktadır. 

ARJANTOMETRİK YÖNTEM İLE KLORÜR TAYİNİ :

DENEYİN ESASI: Nötral ya da çok alkali bir çözeltide, potasyum kromat (K2CrO4), klorürün gümüş nitratla titrasyonunun dönüm noktasını belirtmek üzere indikatör olarak kullanılır. Kantitatif olarak kırmızı gümüş kromat oluşmadan önce gümüş klorür çökelir. 

HATA KAYNAKLARI: İçilebilir sularda bulunan maddeler normalde girişim yapmazlar. Bromür, iyodür ve siyanür gibi iyonlar pozitif hata doğurmaktadırlar. Sülfür, tiyosülfat ve sülfit iyonları da girişim yaparlar, fakat numune hidrojen peroksit (H2O2)ile muamele edilerek bu girişim giderilebilir. Ortofosfat 25 mg/L den fazla ise gümüş fosfat çökelmesi nedeniyle girişim yapar. Ayrıca demir 10 mg/L den fazla ise hataya sebep olur.

ÇÖZELTİLER: 

a) Klorür İçermeyen Su: Sudaki klorürü uzaklaştırmak için tamamen camdan veya pyrex aparatlardan distile su elde edilmelidir. Ayrıca deiyonize edilmiş distile su kullanılabilir. 

b) Potasyum Kromat İndikatör Çözeltisi (K2CrO4): 50 gr potasyum kromat bir miktar distile suda çözülür. Belirli bir kırmızı çökelek oluşuncaya kadar gümüş nitrat çözeltisi ilave edilir. 12 saat bekletilir. Çözelti daha sonra filtrelenir ve distile su ile litreye tamamlanır. 

c) Standart Gümüş Nitrat (AgNO3) Titrantı, 0,0141 N: 2.395 gr gümüş nitrat distile suda çözülür ve 1 litreye seyreltilir. 0.0141 N NaCl çözeltisi ile standardize edilir ve kahverengi şişede saklanır ( 1.0 ml=500 µ g Cl - ).

 d) Standart Sodyum Klorür Çözeltisi, 0,0141 N: 824.0 mg NaCl (140°C de kurutulmuş) distile suda çözülür ve 1 litreye tamamlanır ( 1.0 ml=500 µ g Cl-)

e) Girişimlerin Giderilmesi İçin Özel Reaktifler: 

1- Alüminyum Hidroksit Süspansiyonu: 125 gr alüminyum potasyum sülfat (AlK(SO4)2. 12 H2O) veya alüminyum amonyum sülfat (AlNH4(SO4)2.12 H2O) 1 litre distile suda çözülür. 60°C sıcaklığa kadar ısıtılıp yavaş yavaş 55 ml derişik amonyum hidroksit (NH4OH) ilave edilir. 1 saat bekletilir. Daha sonra karışım büyük bir şişeye aktarılır ve çökelek klorür içermeyene kadar distile su ile yıkanır. Taze olarak hazırlandığında süspansiyon yaklaşık 1 lt hacim kapsar. 

2- Fenolftalein İndikatör Çözeltisi 

3- Sodyum Hidroksit (NaOH), 1 N 

4- Sülfürik Asit (H2SO4), 1 N 

5- Hidrojen Peroksit (H2O2), % 30'luk

DENEYİN YAPILIŞI: 

a) 100 ml numune veya 100 ml'ye seyreltilmiş numune alınır.

 • Eğer numune renkli ise, 3 ml Al(OH)3 süspansiyonu ilave edilir, karıştırılır, dinlendirilir, filtrelenir ve yıkanır. Filtrat ve yıkama suları birleştirilir.

 • Eğer numunede sülfür, sülfit veya tiyosülfat mevcut ise, 1 ml H2O2 ilave edilir ve 1 dakika karıştırılır. 

b) pH’sı 7–10 civarında olan numuneler doğrudan titre edilir. pH'ları bu aralıkta olmayan numunelerin pH'ları NaOH veya H2SO4 ile ayarlanır. 

c) Numuneye 1 ml K2CrO4 indikatör çözeltisi ilave edilir (sarı renk oluşur). 

d) Standart AgNO3 çözeltisi ile tuğla kırmızısı rengin meydana geldiği son noktaya kadar titre edilir

e) Şahit numune ile aynı titrasyon işlemi tekrarlanır (Şahit için olan AgNO3 sarfiyatı 0.2–0.3 ml kadardır).

1- pH’yı NaOH veya H2SO4 ile 7–10 arasına getir. 2- 1 ml K2CrO4 indikatör çözeltisi ilave et. 3- Standart AgNO3 çözeltisi ile tuğla kırmızısı renge kadar titre et.  

HESAPLAMA: ( ). .35450 mg / L Cl ml numune − − = A B N Burada; A = Numune için sarfiyat, ml. B = şahit için sarfiyat, ml. N = AgNO3'ın normalitesi. Sodyum klorür cinsinden hesaplama yapılmak istenirse: NaCl = Cl- x 1.65 (mg/L) (mg/L)

 GRAVİMETRİK ANALİZLER :

Aranan maddenin, örnekten saf bir bileşik veya elementel hâlde ayrılıp tartılması temeline dayanır. Ayırma işlemi, zor çözünen bir çökelek meydan getirilmesi şeklinde olur. Gravimetrik analiz yöntemi ile anyonların ve katyonların tayini yapılabilir. Bu modülde anyonlardan klorür ve sülfat tayini; katyonlardan ise demir tayini işlenecektir. Nicel analiz, içindeki element veya element grupları bilinen bir kimyasal örnekte, bunların miktarlarını bulmak için yapılan analizdir. Nicel analiz gravimetrik, volümetrik ve aletli analiz yöntemleri ile yapılabilir. Gravimetrik analiz, maddenin ağırlık veya ağırlık farklarının ölçülmesine ve bu verileri kullanarak aranan madde miktarının hesaplanmasına dayanır. Gravimetrik analiz işlemlerinde aranan maddeyi diğerlerinden ayırmamız gerekir. Bunun için en çok çöktürme yöntemi uygulanır. Az da olsa elektrogravimetrik yöntemler ve gazlaştırma gravimetrik yöntemleri de uygulanır.

Sabit Tartım 

Nicel analizde analizi yapılacak maddenin neminin tam olarak uzaklaştırılması veya gravimetrik analizlerde kızdırma ile tartılan maddenin sabit bir bileşiğinin elde edilmesi sabit tartım ile mümkündür. Sabit tartım en az üç tartım arasındaki farkların ± 0,3 mg olması yani 1/10 mg duyarlılığındaki bir tartımda son rakamlar arasında en fazla 6 farkın bulunması demektir. Bir maddeyi sabit tartıma getirebilmek için kurutma veya kızdırma işlemi sonunda desikatörde oda sıcaklığına kadar madde soğutulur ve tartılır. Maddeye aynı koşullarda tekrar kurutma veya kızdırma işlemi yapılır, desikatörde oda sıcaklığına kadar soğutulur ve tartılır. Bu şekilde yapılan üçüncü tartım sonunda tartımlar ± 0,3 mg kadar bir birine yakınsa madde sabit tartıma gelmiş demektir. Her üç tartımın ortalaması alınarak tartılan maddenin kütlesi bulunur. 

Kurutma 

Birçok madde gerek yüzeylerinde tutunmuş olarak gerekse moleküle bağlı olarak su içerir. Bu suyun miktarı sabit olmayıp günlük şartlara göre değişir. Bu nedenle birçok maddeyi analize başlamadan önce kurutarak suyunu uzaklaştırmak ve sabit ağırlığa getirmek gerekir

Kurutma işlemi genellikle maddenin bir tartım kabına alınıp etüvde 105–110 ºC’de bir saat ısıtılarak sabit tartıma getirilmesi ile olur. Bazı maddeler 110 ºC dolayında bütün suyunu bırakmaz. Bunlar ancak 1000 ºC dolayında kurutulabilir. Bazı maddeler 100 ºC dolayında bozunur. Bu tür maddeleri kurutma, düşük sıcaklıkta ısıtmakla veya desikatörde tutmakla yapılabilir. 

 Buharlaştırma

 Analizlerin en önemli kısımlarından biri de çözeltilerin gerek kuruluğa kadar gerekse hacminin azaltılması için buharlaştırılmasıdır. Buharlaştırma su veya kum banyosunda 80– 90 ºC arasında yapılır. Çözeltinin ağzı aksi belirtilmedikçe bir saat camı ile kapatılır.

Çöktürme

Çöktürme gravimetrik analizin en önemli işlem basamaklarından biridir. Çöktürmede amaç çözünürlüğü az, saf ve iri taneli çökeleklerin oluşturulmasıdır. İyi bir çöktürme yapmak için oldukça seyreltik çözeltiler kullanılmalıdır. Çöktürücü, çözeltiye damla damla eklenirken çözelti de sürekli karıştırılmalıdır.

Kontrol Denemesi ve Olgunlaştırma

Kontrol denemesi çöktürmenin tam olup olmadığını anlamak için yapılan bir işlemdir. Çöktürme yapıldıktan sonra çökeleğin dibe çökmesi ve üste berrak bir yapının oluşması beklenir. Üstteki berrak kısma bir iki damla çöktürücü çözelti damlatılır, bir bulanma veya tepkime olur ise çöktürücünün fazlası ilave edilerek çökmenin tam olması sağlanır. Bir bulanma olmamış ise çökme tam olarak gerçekleşmiştir. Çöktürme işleminden sonra çökelek ve çözelti karışımı su banyosunda kaynama noktasının altında bir süre bekletilir. Bu işleme olgunlaştırma denir. Bu esnada çökeleğin toplam yüzeyi azalır ve iriliği artar. Olgunlaştırma sırasında çökelek yüzeyine tutunmuş olan yabancı iyonlar çözeltiye geçer ve çökeleğin saflığında artmış olur.

Süzme ve Yıkama 

Bir süspansiyon karışımdaki katı tanecikleri çözeltiden ayırmak için kullanılan araçlara süzgeç denir. Bu amaç için ipekten yapılmış bez süzgeçler, kâğıt süzgeçler, cam ve porselenden yapılmış süzgeçler kullanılır

Süzgeç kâğıtları tabakalar hâlinde ise istenilen büyüklükte kare biçiminde kesilir. Tam ortadan dörde katlanır. Kâğıdın kapalı köşesinden tutulur. Açık köşe çeyrek daire şeklinde kesilir. Daire hâlindeki kâğıt tam ortadan dörde katlanır. Açık uç, bir yanda bir, diğer yanda üç kat olacak şekilde açılır. Koni şeklini alan kâğıt, her iki elin başparmaklarıyla iç kısımdan itilerek huniye yerleştirilir. Sol el ile kâğıdın huni içine itilmesi sürdürülürken pisetten püskürtülen yıkama çözeltisi ile (genellikle saf su) kâğıt ıslatılır. Bu şekilde kâğıdın huniye boşluksuz olarak yapışması sağlanır. Bazı peltemsi çökelekler süzgeç kâğıtlarının gözeneklerini tıkadıkları için süzme işlemi zorlaşır. Böyle durumlarda huni içersindeki süzgeç kâğıdının üzeri, özel yapılmış süzgeç kâğıdı pamuk ile doldurulur ve o şekilde süzme yapılır. Bu pamuklar peltemsi çökelekleri arasında tutarak süzgeçlerin gözeneklerinin tıkanmasını önler. Ancak bu pamuklar yandığında çok az da olsa kül bırakır. Bu durum analiz sonucunu fazla etkilemez. 

(a) cam süzgeç, (b) porselen süzgeç

Bazı kimyasal maddelerin kurutma ve kızdırma sırasında kâğıdın karbonu ile tepkime vermesi, uzun süreli süzme işlemlerinde kâğıdın erimesi, kolay yırtılması, asit ve bazdan etkilenmesinden dolayı cam ve porselenden yapılmış süzgeçlerin kullanımı son yıllarda artmaktadır. Analizlerde oluşan çökeleğin ana çözeltiden ayrılması için yapılan işleme süzme denir. Süzme ya süzgeç kâğıdı ile olur ya da süzme krozeleri ile yapılır. Süzme uzun boyunlu hunilerle yapılırsa işlem daha kısa sürede gerçekleşir. Süzmenin sürekliliğini sağlamak için 

huni boyunun sürekli sıvı ile dolu olması gerekir. Huniye süzgeç kâğıdını yerleştirmek önemlidir. Süzgeç kâğıdı önce dörde katlanır. Bir köşeden diğer köşeye çeyrek daire olacak şekilde kesilir. Kesilen süzgeç kâğıdı, huni ile süzgeç kâğıt arasında hava boşluğu olmayacak şekilde çözücü ile huniye yapıştırılır

Süzme işlemine geçmeden önce çökeleğin dibe çökmüş olması gerekir. Süzerken önce berrak kısım süzgeç kâğıdını geçmeyecek şekilde huniye doldurulur. Daha sonra 15-20 ml yıkama çözeltisi çökelek üzerine eklenip karıştırılır. Çökelek dibe çökmeye başlayıncaya kadar beklenir ve tekrar berrak kısım süzülür. Bu işleme durultma ile yıkama denir. Aynı işlem 3-4 kez tekrarlanır. Daha sonra çökelek üzerine yıkama çözeltisi pisetle püskürtülerek çökeleğin tamamı süzgeç kâğıdına alınır. Behere yapışmış çökelek kalıntıları varsa bunlar ucunda lastik bulunan bir baget yardımı ile önce çözeltiye, daha sonra süzgeç kâğıdına alınır. Çökelek süzgeç kâğıdına alındıktan sonra yıkama çözeltisi ile yıkama işlemine başlanır. Yabancı iyonlar tamamen gidinceye kadar yıkamaya devam edilir. Bu kontrol denemesi ile anlaşılır.

Yakma ve Kızdırma:

Çökelek kararlı yapıda ise suyu uzaklaştırıldıktan sonra tartılır. Kararlı yapıda değilse kararlı yapıya dönüştürülerek tartılır. Süzme işlemi süzgeç kâğıdı ile yapılmış ise kâğıdın uzaklaştırılması gerekir. Bunun için içinde çökelek bulunan süzgeç kâğıdı sabit tartımdaki porselen veya metal krozede yakılır.

Gravimetrik Analizin Koşulları

 Her çökelekten gravimetrik analiz için yararlanılmaz. Bir çökeleğin gravimetrik analizde kullanılabilmesi için bazı şartları taşıması gerekir. Bu şartlar:
  Çökeleğin çözünürlüğü az olmalıdır.
  Çökelek saf olmalı veya kolaylıkla saflaştırılabilmelidir.
  Çökelek, çözeltiden basit süzme işlemi ile kolaylıkla ayrılabilmelidir.
  Çökelek belli bir bileşimde olmalı veya basit işlemlerden sonra belli bileşime dönüşmeli ve kararlı bir yapı kazanmalıdır.
  Çökelek havada ve işlemler sırasında özelliğini korumalıdır.
  Çökeleğin formül ağırlığı, aranan maddenin iyon gram ağırlığına göre büyük olmalıdır.

Çökme ve Çökelekler:
Çökelek oluşumunda ilk olay çekirdek adı verilen küçük çökelek parçalarının meydana gelmesidir. Bu küçük parçacıkların meydana gelmesinden sonra büyüme üç boyutta başlar. Bu büyümenin sonunda bilinen irilikte çökelek elde edilir. Çöktürücüyü çözeltiye eklendiğinde bazı anyon ve katyon çözeltilerinde çekirdek oluşumu bir süre sonra başlarken (baryum sülfat), bazılarında bu süre çok kısadır (gümüş klorür). Ancak çoğu çöktürmelerde, çöktürücü çözeltiye eklenir eklenmez çekirdeklenmenin başladığı kabul edilir. Meydana gelen ilk çekirdekler gözle görülemeyecek kadar küçüktür. Çözeltideki anyon ve katyonlar bu çekirdeklere çarptığında, bir kimyasal bağ meydana gelerek bunlara yapışır. Böylece çarpışma ve büyüme üç boyutta belli bir düzen içinde devam eder. Bir çözeltide büyüme, katı hâl ile çözeltideki iyonlar arasında denge kuruluncaya kadar devam eder.

Çökelek İriliği
Katı ile çözeltideki çekirdek iyonları arasındaki denge kurulduktan sonra çökelek iriliği artmaz. Çökelek kristal veya amorf hâldedir. Hangi hâlde olursa olsun çökelek iriliği, çökeleği meydana getiren iyonların özelliklerine ve çökeleğin elde edilmesi sırasındaki şartlara bağlıdır. Bu nedenle çöktürme koşullarını kontrol ederek iri, kolay süzülen ve daha saf çökelek elde etmek mümkündür.
Bunun için;
 Çöktürme yavaş yapılmalı,
 Seyreltik çözeltilerle çöktürme yapılmalı, 
 Çöktürücü yavaş eklenmeli ve sürekli karıştırılmalı, 
 Çöktürme daha asitli bir ortamda yapılmalı, 
 Çöktürücüyü doğrudan eklemek yerine çözelti ortamında meydana getirmeli, (örneğin, tiyoasetamit sıcakta hidroliz olur ve hidrojen sülfür verir. Bu hidrojen 
sülfür ile katyonların çöktürülmesi yapılırsa kolay süzülen daha temiz daha iri kristaller elde edilir.)
 Sıcak çözeltide çöktürme yapılmalı,
 Çökeleğin özümlenmesi yani çökeleğin çöktürücü çözelti ile temasta iken kaynama noktasının altındaki sıcaklıkta bir süre bekletilmelidir.
Çökeleklerin Saflığı :
Gravimetrik analizlerde en önemli şey saf çökelek elde etmektir. Bu çoğu kez mümkün olmaz. Çökelekle birlikte başka iyonların da çökmesine engel olmak oldukça güçtür. Safsızlıkların bir kısmı çökeleğin yüzeyine tutunan iyonlarla oluşurken bir kısmı da çökelek büyümesi sırasında yabancı iyonların çökelek içinde kalarak çökelekle birlikte çökmesi ile oluşur. Bunlar önlenirse daha saf çökelek elde edilebilir. Bunun için;
  Özümleme yapılmalı,
  Çökelek yıkanmalı,
  Çökme ile oluşan kirlilikleri gidermek için çökelek asitte çözülüp tekrar çöktürülmelidir.

Gravimetrik Analizde İşlem Basamakları Gravimetrik işlemlerde işlem sırası çok önemlidir. İşlem sırası takip edilmezse analiz neticelerinin doğru çıkması çok zordur. Bu nedenle işlemler aşağıdaki sırayı takip etmelidir.

Örneğin Alınması Gravimetrik analizlerde işlemlerin ilk basamağı öncelikle örneğin doğru bir şekilde alınması gerekir. Sıvı ve gazlar homojen karışım oluşturduklarından örnek almak sorun oluşturmaz. Katılar genellikle heterojen karışım oluşturdukları için örneğin alınması sorun oluşturur. Bu nedenle alınan örnek bir şekilde homojenliği sağlayacak şekilde olmalıdır. Bunun için yığının değişik yerlerinden azar azar alınmalı, alınan bu maddeler çok iyi karıştırılmalıdır. Örneğin analizde kullanılması için toz hâline getirilmesi gerekir. Bu işlem sırasında karışım toz hâline gelirken homojen bir şekilde de karışmış olur.
Örneğin Kurutulması Katı toz hâline getirilen madde kurutulur. Bir kimyasal bileşikteki suyun uzaklaştırılmasına kurutma denir. Bir kimyasal bileşikte su üç şekilde bulunur.

Molekül içinde bulunan su: 2 Ca(OH) → CaO + H2O
Moleküle bağlı kristal su: CuSO4 .5H2O → CuO + 5H2O

Bir de maddenin soğurduğu nem adı verilen serbest hâldeki sudur. Kurutma bunlardan sadece nem hâlinde bulunan suyun uzaklaştırılması için yapılır. Toz maddeler parça hâlindeki maddelere göre daha fazla su tutar fakat toz hâlindeki maddelerden suyu uzaklaştırmak iri parçalara göre daha kolaydır. Kurutma etüvde 105–110 C’de bir saat kadar bekletmeyle yapılabilir. Organik maddeler, erime noktası düşük olan maddeler ve bu sıcaklıkta bozulabilen maddeler daha düşük sıcaklıkta, vakumda kurutulmalıdır.

Tartım Alma:
Kurutulan örnek katı maddeden hassas terazide, önceden darası alınmış bir kâğıt veya tartı kabında spatül ile istenilen miktarda tartım yapılır ya da kurutulan örnek katı madde kabı ile birlikte hassas terazinin kefesine konur. Tartım yapılır. Hassas terazideki bu örnek katı maddeden spatül ile bir miktar katı alınır. İlk tartımdan son tartım çıkartılarak alınan maddenin kütlesi belirlenir.

Örneğin Çözülmesi Örnek çoğunlukla bir çözeltiye alınarak analiz yapılır. Örneğin çözeltiye alınmasında kullanılan maddeye çözücü denir. Seçilecek çözücünün, örneği kısa sürede ve tamamen çözebilmesi ve daha sonraki aşamalarda analizi olumsuz yönde etkilememesi gerekir. Katı örneklerin çözünmesinde kullanılan sıvı çözücülerin en başında su, mineral asitler, mineral asitlerin karışımları veya seyreltik çözeltileri gelir. Sodyum veya potasyum hidroksit de bazı örnekler için uygun çözücülerdir.

Mineral asitlerde çözünmeyen örnekler, yüksek sıcaklıkta eritiş yapılarak çözünen bir bileşiğine dönüştürülüp çözeltiye alınır. Eritişin başarılı olabilmesi için örneğin toz hâline getirilmesi ve böylece yüzeyinin artırılması gerekir. Örnek daha sonra ergitici madde ile bir kroze içinde iyice karıştırılır. Ergitici ve örnek miktarının krozenin yarısını geçmemesi gerekir. Isıtma işlemi önce düşük sıcaklıkta yapılır, daha sonra yüksek sıcaklıkta işleme devam edilir. Ergiticilerin çoğu alkali metal bileşikleridir. Karbonat, hidroksit, peroksit veya borat gibi bazik özellikte ergiticiler asidik maddelerin çözünmesinde; pirosülfat, florik asit veya bor oksit gibi asidik özellikteki ergiticiler ise bazik maddelerin çözünmesinde kullanılır.

Yükseltgen bir ergitici gerektiğinde ise ya sodyum peroksit kullanılır veya sodyum karbonata alkali nitrat veya klorat gibi bir yükseltgen eklenir.

Çöktürme :
Çöktürme işlemi çözeltiye çöktürücü çözelti katılarak gerçekleştirilir. Çöktürücü çözelti, çözeltiye azar azar ilave edilirken karışım bir bagetle yavaş yavaş karıştırılmalıdır. Bu işlemde amaç çözünürlüğü olabildiğince az, saf ve iri taneli çökeleğin elde edilmesidir.

Kontrol Denemesi :
Kontrol denemesi çöktürmenin tam olarak yapılıp yapılmadığını anlamak için yapılan işlemlerdir. Bunun için çöktürme yapıldıktan sonra çökeleğin dibe çökmesi ve üstte berrak bir çözeltinin oluşması sağlanır. Berrak çözeltiye birkaç damla çöktürücü ayıraçtan eklenip herhangi bir çökelmenin oluşup oluşmadığına bakılır. Herhangi bir çökelmenin veya bulanmanın oluşmaması çökmenin tam olduğunu gösterir.

Özümleme(Olgunlaştırma):
Özümlemede amaç çökelek içindeki safsızlıkların azaltılması ve çökelek iriliğinin artırılmasıdır. Bu şekilde kolay süzülebilir ve temiz kristaller elde edilebilir. Özümleme işlemi su banyosunda kaynama noktasına yakın bir sıcaklıkta fakat mutlaka kaynatmadan yapılır.

Süzme:
Süzme içersinde katı madde bulunduran karışımı, katı maddeyi geçirmeyen fakat çözeltiyi geçiren bir süzgeçten geçirme işlemidir. Süzme işleminde çökelek ile çözelti bir birinden ayrılır. Süzme için çökeleğin özelliklerine göre farklı süzgeç kâğıtları kullanılır. Mesela indirgenebilir çökelekler kâğıt süzgeçler ile süzülmez. Çünkü kızdırma sırasında kâğıt yanacağından karbon çökeleği indirgeyebilir. İri taneli kristallerden meydana gelen çökelekler kâğıt süzgeçlerden veya cam krozelerden emme ile veya doğrudan süzülebilir. Küçük taneli çökeleklerin emme ile süzülmesi doğru değildir. Bir kısım kolloidal parçacıklar hâlinde süzgeçten geçebilir. Süzme uzun boyunlu hunilerde yapılırsa işlem daha kısa sürede tamamlanır. Süzmenin sürekliliğini sağlamak için huni boyunun sürekli sıvı ile dolu olması gerekir. Bunu sağlamak için süzgeç kâğıdı tamamen huniye yapıştırılmalı, kâğıtla huni arasında hava boşluğu kalmamalıdır. Süzerken önce berrak kısım tamamen aktarılmalıdır. Daha sonra çökelek üzerine 10- 20 ml yıkama çözeltisi eklenip karıştırılır. Berrak kısım tekrar süzülür. Bu şekilde hem çökelek yıkanmış olur hem de kolay süzme gerçekleşir. Bu işlem bir kaç kez tekrarlanır. Bu işleme durultma ile yıkama denir. Daha sonra çökelek üzerine yıkama çözeltisi püskürtülerek çökelek süzgeç kâğıdına alınır. Beherin çeperlerinde kalan çökelek artıklarını almak için ucu lastikli bagetler kullanılır.

Yıkama:
Yıkama pisete doldurulan saf su (yıkama çözeltisi) ile süzgeç kâğıdının üst kısmından başlayarak çepeçevre, yukarıdan aşağıya doğru yapılmalıdır. Bu esnada çökelekte süzgeç kâğıdının ortasında toplanır. Çökelek yüzeyinde tutulan kirlilikler ile çökelek içersinde hapsolmuş kirlilikler yıkama ile büyük oranda giderilir. İri taneli çabuk çöken çökelekler durultma ile de yıkanabilir. Çabuk çökmeyen çökelekleri süzgeç üzerinde yıkamak gerekir. Saf su ile yıkarken çökeleğin bir kısmı kolloidal hâle geçerek süzgeçten geçer, çökelekte bir miktar azalma olur. Bu olaya süzme işleminde peptitleşme denir. Bu durumda yıkama seyreltik yıkama çözeltileri ile yapılmalıdır. Yıkama sırasında genellikle nitrik asit, hidroklorik asit, amonyum tuzları veya başka uçucu bileşikler kullanılır. Yıkama çözeltisinin bazı şartları taşıması gerekir. Bu şartlardan bazıları şunlardır:
 Yıkama çözeltisi çökelek ile bir tepkime vermemelidir. Örneğin, karbonatlı bir çökelek asit çözeltisi ile yıkanırsa çökelek asit ile tepkime vererek azalır.
 Yıkama çözeltisinde bulunan iyon kızdırma sırasında buharlaşarak uçacak özellikte olmalıdır.
 Çökeleğin çözünürlüğüne etki etmemelidir. Bunu önlemek için yıkama çözeltisinde ortak iyon bulundurulmalıdır. Bu ortak iyon aranan iyon değil, çöktürücü iyon olmalıdır.  Çökelek için zararlı değilse yıkama sıcak ortamda yapılır. Suyun akışkanlığı sıcak ortamda arttığından süzgeçten daha kolay geçer. Sıcak suda safsızlığı oluşturan katılar daha kolay çözünür.
 Yıkamanın yeterince gerçekleşip gerçekleşmediğini anlamak için süzüntüde kontrol denemesi yapılmalıdır. Çökelekte bulunmasını istemediğimiz iyonun tamamen çökelekten uzaklaştığını anlamak için yıkama süzüntüsüne bir kaç damla çökelekte olması istenmeyen iyonla tepkime veren ayıraç çözeltisi damlatılır. Tepkime oluşmuyorsa yıkamanın yeterince gerçekleştiği anlaşılır.
Kurutma ve Yakma:
Yıkama işleminden sonra süzgeç kâğıdı içe doğru kıvrılarak sabit tartıma getirilmiş kroze içersine ters çevrilerek yerleştirilir. Süzülüp yıkanan çökelek ıslak olduğundan hemen tartılamaz, kurutulması gerekir. Çökelekte su bulunur. Çökelekteki bu su nem hâlinde, çökeleğin yüzeyine tutunmuş su hâlinde, çökelek aralarına hapsedilmiş su hâlinde ya da kimyasal yapı içersinde olan kristal suyu hâlinde olabilir. Nem şeklinde bulunan suyu uzaklaştırmak için çökelek etüvde 100 Cdolayında ısıtmakla giderilir. Bazı hâllerde bu sıcaklık çökeleği bozabilir. Bu durumda çökelek uçucu bir organik bileşik ile yıkanması gerekir. Kullanılan organik bileşik (aseton, alkol veya eter) çökelekte nem şeklinde bulunan suyu alarak çökeleğin kurumasını sağlar.
Çökelek yüzeyine tutunmuş suyu uzaklaştırmak için 100 C- 150 C’de ısıtılması ile giderilebilir. Ancak tamamını gidermek için daha yüksek sıcaklıkta ısıtma yapmak gerekebilir. Aynı şekilde çökelek içersine hapsedilmiş suyu uzaklaştırmak için alüminyum ve demirin hidroksitlerinde olduğu gibi daha yüksek sıcaklıklarda ısıtmak gerekir. Çökeleğin ısıtılmasında amaç çeşitli şekillerde bulunan suyun giderilmesi olabileceği gibi yıkama sırasında veya önceden tutunmuş olan uçucu bileşiklerin uzaklaştırılması da olabilir. Bazen de çökeleği daha kararlı bir yapıya dönüştürmek için de ısıtma işlemi yapılır. Isıtma sıcaklığı çökeleğin özelliğine göre değişir. Mesela gümüş klorürü etüvde 110 C dolayında ısıtmak yeterlidir. Magnezyum amonyum fosfatı ise alev fırınlarında 900 C’de kızdırmak gerekir. Bu sıcaklıkta bozunarak tartım için daha uygun olan magnezyum pirofosfata dönüşür. Çökeleğin ısıtılması sırasında bozunmaya karşı çok dikkatli olmak gerekir. Örneğin, baryum sülfat yüksek sıcaklıkta ısıtılırsa bir miktar bozunarak baryum oksite dönüşür. Bu dönüşüm tam değildir, yani çökelek ne tam baryum oksit ne de tam baryum sülfattır. Böyle durumlarda çökelek tekrar baryum sülfata dönüştürülmelidir. Kızdırma işlemi çökeleğin durumuna göre öngörülen sıcaklıkta yapılmalıdır. Kâğıt süzgeç kullanıldığında dikkat edilmesi gereken bir başka nokta da kâğıdın yakılarak uzaklaştırılması sırasında, kâğıt karbonunun veya açığa çıkan karbon monoksitin çökeleği indirgeyip indirgemeyeceğidir. İndirgeme ihtimali varsa kâğıt süzgeç kullanılmamalıdır. Yakma işlemi için önce düşük alevde yavaş yavaş kurutularak nem uzaklaştırılır. Daha sonra süzgeç kâğıdının yavaş yavaş siyahlaştığı görülür. Kâğıdın tamamı yanana kadar sıcaklık yükseltilmemelidir. Yanma tamamlandıktan sonra alev yükseltilip tamamen kül olması ve çökelekte bulunan suyun uzaklaştırılması sağlanır

 Hesaplamalar
 Gravimetrik analizde en son işlem çökeleğin kütlesinden yararlanarak aranan madde miktarının bulunmasıdır. Aranan element veya iyonun kütlesi çökelek kütlesinin gravimetrik faktör ile çarpılması ile bulunur. Arananınkütlesi(g) Çökeleğinkütlesi.Gravimetrik faktör Gravimetrik faktör, aranan maddenin mol kütlesinin tartılan maddenin mol kütlesine oranıdır. Tartılan bileşiğinmolkütlesi Aranan maddenin mol kütlesi Gravimetrik faktör(G.F)  Çökelek içindeki aranan maddenin miktarının hesaplanmasından sonra örnek içindeki yüzde oranın bulunması için bulunan miktar örnekten tartılan miktara bölünür ve 100 ile çarpılır.