Vogel: Análise Química Quantitativa
3.38 Secagem e calcinação dos precipitados
Transfira a maior parte do precipitado misturando-o com a água de lavagem e retirando a suspensão. Repita o procedimento para remover a maior quantidade possível de sólido do bécher. Transfira para o filtro o precipitado restante que aderiu às paredes internas e ao fundo do bécher com o auxílio de um frasco de lavagem, como vimos na Seção 3.34, usando um policial, se necessário, para transferir os últimos traços de precipitado. Use, finalmente, um frasco de lavagem para arrastar o precipitado para o fundo do papel de filtro ou para a placa do cadinho filtrante.
Teste sempre para o término da lavagem. Colete pequenas amostras da solução de lavagem quando julgar que foram removidas as impurezas. Aplique os testes qualitativos apropriados. Quando a filtração for feita sob sucção, coloque um pequeno tubo de ensaio abaixo do adaptador de cadinho.
3.38 Secagem e calcinação dos precipitados
Após a filtragem e a lavagem, o precipitado deve ser levado até a composição constante antes da pesagem. O tratamento adequado, secagem ou calcinação, depende da natureza do precipitado e do meio filtrante. A escolha depende da temperatura que o precipitado pode suportar. Usa-se a secagem, em geral, quando a temperatura é inferior a 250°C (a temperatura máxima normalmente obtida nas estufas de secagem elétricas controladas por termostato) e a calcinação, entre 250 e 1200°C. Para a secagem, os precipitados devem ser colocados em papéis de filtro ou em cadinhos filtrantes de porcelana ou de vidro sinterizado. Para a calcinação, os precipitados devem ser colocados em papéis de filtro ou cadinhos filtrantes de porcelana ou de vidro de sílica. Faça a calcinação do precipitado, colocando-o na cápsula de calcinação e aquecendo-o com o combustor apropriado. Pode-se, também, usar um forno de mufla elétrico, equipado com um pirômetro e controle de temperatura.
A termogravimetria (TG) dá o intervalo de temperatura no qual o precipitado deve ser aquecido para se obter uma determinada composição.[17, 18] As curvas de TG sugerem que, no passado, os precipitados eram aquecidos por tempos demasiadamente longos e temperaturas excessivamente elevadas. Lembre-se, porém, de que as curvas de TG são, às vezes, influenciadas pelas condições experimentais da precipitação e, mesmo quando não se obtém uma curva horizontal, é possível obter um intervalo de temperatura conveniente para a pesagem. Ainda assim, as curvas de TG são úteis na determinação do intervalo de temperatura em que o precipitado tem composição constante nas condições de análise. Na pior das hipóteses, elas dão uma idéia da temperatura que deve ser usada na secagem e no aquecimento para o trabalho quantitativo, porém, deve-se levar em conta as propriedades químicas gerais da forma de pesagem.
Embora os precipitados a serem calcinados sejam normalmente recolhidos em cadinhos filtrantes de porcelana ou de sílica, às vezes é necessário usar papéis de filtro. Neste caso, o método de calcinação tem que ser alterado. A técnica exata depende do precipitado poder ser, ou não, calcinado com segurança junto com o papel de filtro. Lembre-se de que alguns precipitados como o sulfato de bário, por exemplo, se reduzem ou se alteram em contato com o papel de filtro ou seus produtos de decomposição.
Incineração do papel de filtro na presença do precipitado
Calcine inicialmente o cadinho de sílica até peso constante (com aproximação de 0,0002 g) na mesma temperatura da calcinação final do precipitado. Remova do funil, cuidadosamente, o papel de filtro contendo o precipitado, bem drenado. Dobre o papel de filtro de modo a cobrir todo o precipitado, tomando cuidado para não rasgar o papel. Coloque o pacote formado, com a dobra para baixo, em um cadinho previamente pesado apoiado em um triângulo de cerâmica, ou, melhor ainda, um triângulo de sílica, apoiado em um tripé. O cadinho deve ficar ligeiramente inclinado e parcialmente coberto com a tampa, apoiada, por sua vez, no triângulo. Use uma chama muito pequena colocada sob a tampa do cadinho. Nestas condições a secagem é rápida e segura.
Após a remoção de toda a umidade, aumente suavemente a chama para carbonizar lentamente o papel. Não deixe que o papel se inflame porque isto pode causar a perda mecânica de partículas finas do precipitado, com o escape rápido dos produtos de combustão. Se o papel pegar fogo, abafe a chama, fechando momentaneamente o cadinho com a ajuda de pinças para cadinho. Quando o papel estiver totalmente carbonizado e não houver mais liberação de vapores, desloque a chama, colocando-a sob o fundo do cadinho para queimar o
carbono. Aumente gradualmente a chama.* Após a queima total do carbono, cubra o cadinho (neste ponto, o cadinho pode estar na posição vertical) e aqueça com um bico de Bunsen até a temperatura desejada. Normalmente, o papel queima em cerca de 20 minutos e a calcinação está completa em 30 a 60 minutos.
Terminada a calcinação, remova a chama e, após 1 a 2 minutos, coloque o cadinho e a tampa em um dessecador contendo um dessecante apropriado (Seção 3.22). Deixe esfriar por 25 a 30 minutos. Pese o cadinho e a tampa. Calcine novamente, na mesma temperatura, o cadinho e seu conteúdo por 10 a 20 minutos, deixe esfriar no dessecador e pese novamente. Repita o procedimento até peso constante. Manipule sempre os cadinhos com pinças limpas, de preferência recobertas com platina. Lembre-se de que “aquecer até peso constante” não tem significado real salvo se os períodos de aquecimento, de resfriamento do cadinho tampado e das pesagens forem feitos em duplicata.
Incineração do papel de filtro separadamente do precipitado
Este método é usado sempre que a substância submetida à calcinação se reduz quando o papel queima. É o caso do sulfato de bário, do sulfato de chumbo, do óxido de bismuto e do óxido de cobre. Cubra o funil contendo o precipitado com um pedaço de papel de filtro qualitativo. Prenda o papel, dobrando-o sobre a borda do funil de modo a envolver a parte cônica. Coloque o funil em uma estufa em 100–105°C por 1 a 2 horas ou até a secagem completa. Coloque uma folha de papel impermeável com cerca de 25 cm2 (branco ou preto, de modo a contrastar com a cor do precipitado) na bancada, livre de correntes de ar. Retire o filtro seco do funil, remova o precipitado o mais possível para um vidro de relógio colocado sobre o papel impermeável. Isto pode ser feito juntando os lados do papel de filtro e esfregando-os suavemente. A maior parte do precipitado se solta e cai sobre o vidro de relógio. Transfira para o vidro de relógio, com o auxílio de um pequeno pincel de pêlos de camelo, as partículas pequenas do precipitado que eventualmente caírem sobre o papel impermeável.