Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Практическое применение комплексонометрии.⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 17
Определение жесткости воды. Определение жесткости воды было первым практически важным применением ЭДТА в аналитической химии. Жесткость воды характеризуют молярной концентрацией эквивалентов кальция и магния и выражают в ммоль/л. Содержание этих элементов определяют прямым титрованием пробы воды в аммонийном буфере 0,01 М раствором ЭДТА в присутствии эриохрома черного Т как индикатора и рассчитывают по формуле (4.74) где V(H2O) — объем воды, взятый для титрования, мл. Определение Mg2+ и Са2+ в различных растворах и материалах. а) В пищевой промышленности метод используют для анализа Mg2+ и Са2+ в различных соках на сахароваренных заводах и других продуктах, так как на результаты комплексонометрического титрования с эриохром черным Т не влияет содержание сахара. б) В бумажной промышленности - эти элементы определяют в технологическом контроле на предприятиях (анализ сульфитных и других щелоков). в) В строительной и рудодоперерабатывающей - проводят комплексонометрический анализ на содержание кальция и магния в известняках, доломите, магнезите, силикатах, цементах, рудах и т. д., после отделения кремниевой кислоты и полуторных оксидов. г) Большое практическое значение имеют быстрые комплексонометрические методы определения Са2+ и Mg2+ в почвах, удобрениях, растительных и животных тканях, молоке, крови и т. д. Анализ смеси катионов без предварительного химического разделения компонентов возможен только при высокой селективности процесса титрования. Этого добиваются за счет изменения рН раствора и введения маскирующих реагентов, образующих с одними катионами более прочные комплексы, чем с ЭДТА, не мешая тем самым определению других катионов. Например, цианид (СN-) дает прочные комплексы с ионами Со, Ni, Cu, Zn, Cd, Ag, Аu и др., поэтому в его присутствии можно титровать свинец, марганец, катионы щелочно-земельных металлов. Маскирование ионов алюминия, железа и марганца осуществляют триэтаноламином N(CH2CH2OH)3, что позволяет анализировать Са2+ и Ni2+ с мурексидом в качестве индикатора. Определение сульфата, фосфата и других анионов выполняется обратным титрованием и основано на осаждении малорастворимых соединений избытком титрованного раствора какого-либо катиона, остаток которого затем определяется с помощью ЭДТА.
Анализ органических веществ. Общая идея комплексонометрического определения органических соединений состоит в выделении анализируемого компонента в виде соединения с цинком или кадмием. Титрованием определяют количество ионов цинка или кадмия, вступившее в реакцию, и рассчитывают общее содержания вещества. Метод седиментации (осадительное титрование). Кривая титрования, особенности определения точки эквивалентности. Методы Фольгарда и Мора Метод седиментации (осадительное титрование) основан на образовании малорастворимых соединений в результате реакции между титрантом и титруемым веществом. Наиболее важными требованиями, которые предъявляются к реакциям осаждения в титриметрическом анализе, являются следующие: Ø достаточно малая растворимость осадка (ПР < 10-8 - 10-10) и быстрое его образование; Ø минимальное соосаждение примесей; Ø наличие индикатора, позволяющего фиксировать конец реакции. Отсутствие надежных индикаторов сдерживает применение этого метода, поэтому практическое значение имеют аргентометрия, основанная на осаждении анионов нитратом серебра и меркурометрия, где осадителем является раствор нитрата ртути (1). Аргентометрические методы используют для определения главным образом галогенидов, например хлоридов, по реакции: Ag+ + С1- = AgCl↓ Основными рабочими растворами в аргентометрии являются: нитрат серебра, хлорид натрия и тиоцианат калия или аммония. Хранят раствор AgNO3 в склянках из темного стекла, так как на свету соли серебра неустойчивы. Точную концентрацию AgNO3 устанавливают по стандартному раствору NaCl, а KSCN (NH4SCN) - по титрованному раствору AgNO3. Кривые титрования в аргентометрии обычно строят в координатах pAg – Vт-та,где pAg = -logC(Ag+) – показатель концентрации ионов Ag+, Vт-та – объем титранта. Характерные кривые осадительного титрования представлены на рис. 4.26.
Рисунок 4.26 – Кривые аргентометрического титрования растворов галогенидов: 1 – NaCl; 2 – NaBr; 3 – NaJ; значение ПР для: AgCl - 1,8×10-10, AgBr - 5,3×10-13, AgJ - 8,3×10-17
При расчете кривых титрования учитывают тот факт, что выделение осадка начинается, когда справедливо неравенство: [Ag+] [X-] ≥ ПР(AgX),
где [Ag+] и [X-] – концентрации ионов Ag+ и галогенидиона X- в растворе, а ПР(AgX) – произведение растворимости образующегося осадка (табличное значение). Величина скачка титрования, при прочих равных условиях, определяется значением ПР, что хорошо видно на рисунке 4.26: чем меньше значение ПР, тем выше скачок. Скачок возрастает также с ростом концентрации реагирующих веществ и с понижением температуры среды, что приводит к уменьшению значения ПР. В аргентометрии применяют различные способы, в том числе и специфические, установления точки эквивалентности: как с помощью индикаторов, так и без них. Индикаторные методы а) Метод Мора (индикатор – хромат калия). В основе метода - образовании осадка Ag2CrO4 кирпично-красного цвета при определении хлоридов путем прямого титрования рабочим раствором AgNO3 (0,1 M) с индикатором K2CrO4. В конце титрования достаточно всего 1-й капли титранта, чтобы образование Ag2CrO4 привело к хорошо заметному на глаз окрашиванию осадка AgCl. Титрование выполняется в нейтральной или слабощелочной среде при значениях рН = 6,5-10,5, так как в более кислой области происходит протонирование хромата по реакции СrО42- + Н+ = HCrO4-, что значительно снижает чувствительность индикатора. При рН > 10,5, оксид или гидроксид серебра могут выпадать в осадок ранее хромата. Иодиды и тиоцианаты методом Мора не определяются, из-за сложности в установлении точки эквивалентности вследствии адсорбции этих ионов и существенном возрастании погрешность анализа. б) Метод Фольгарда [индикатор – раствор соли железа(III)]. Этот метод основан на реакции взаимодействия раствора нитрата серебра с ионами SCN- и используется для определения галогенидов методом обратного титрования. К анализируемому раствору галогенида (хлорида или бромида) добавляют в избытке точный объем вспомогательного раствора AgNO3, не вступившие в реакцию ионы Ag+ оттитровывают рабочим раствором KNCS или NH4NCS. В качестве индикатора используют раствор соли 3-х валентного железа. Появление тиоцианат-ионов можно обнаружить в растворе при концентрации порядка 10-5 моль/л по появлению оранжевой окраски за счет образования комплексного соединения Fe(SCN)3. Достоинством метода Фольгарда является возможность проведения анализа галогенидов в кислой среде. Этот метод используют также для определения арсенатов, оксалатов, фосфатов, сульфидов и других анионов, образующих малорастворимые соединения с Ag+. Более сложные методики применяются определение фторидов. 4.17.2 Безиндикаторные способы определения точки эквивалентности. Безиндикаторные способы определения конца титрования в методе седиментации являются специфическими, так как они основаны не на изменении окраски раствора, а обусловлены изменением его прозрачности в момент выделения осадка. Существует два подхода: метод титрования до точки просветления и метод равного помутнения. Ранее оценка прозрачности раствора вблизи Т.Э. осуществлялась только визуально, теперь - с помощью инструментальных методов, что позволяет несколько повысить точность определения. а) Метод титрования до точки просветления. Определение конца реакции титрованием до точки просветления выполняют анализ веществ, малорастворимые соединения которых находятся в коллоидном состоянии. Эта ситуация характерна для анализа содержания ионов J- раствором нитрата серебра. Образующиеся в результате реакции частицы осадка AgJ адсорбируют на поверхности неоттитрованные ионы J-, получая при этом отрицательный заряд, препятствующий объединению частиц в более крупные агрегаты. Вследствие этого сначала образуется не осадок, а коллоидный раствор. В ходе титрования концентрация адсорбированных иодид-ионов на поверхности AgJ постепенно уменьшается, а следовательно и заряд поверхности частиц осадка. Как только заряд становится достаточно мал, начинается процесс коагуляции частиц и осаждения их виде творожистых хлопьев, а раствор практически мгновенно осветляется, становясь прозрачным.
Этот метод позволяет добиться высокой точности при титровании сильно разбавленных растворов KJ (Сэкв» 0,004 н.) с интенсивным перемешиванием, при этом точки просветления и эквивалентности практически совпадают. Необходимым условием проведения анализа является отсутствие многозарядных катионов, провоцирующих преждевременную коагуляцию золя AgJ. Кроме KJ, таким же образом можно титровать соли свинца раствором молибдата аммония (NH4)2MoO4, в результате реакции которых образуется осадок PbMoO4. б) Метод равного помутнения (Гей-Люссака) Метод равного помутнения, предложенный в 1832 г. Гей-Люссаком, -это один из первых методов титриметрического анализа. Несмотря на отбор некоторого количества титруемого раствора, он до сих пор является точнейшим методом титриметрического анализа и был в свое время использован для уточнения атомных масс галогенов и серебра. Недостатком метода следует считать кропотливость и определенный уровень навыков, который необходим в работе, поэтому в практической аргентометрии обычно используют для фиксации Т.Э.индикаторы. Рассмотрим сущность метода. Пусть титруют раствор NaBr рабочим раствором AgNO3. В растворе протекает реакция образования осадка: NaBr + AgNO3 ® AgBr↓ Очевидно, что осадок AgBr выделяется из раствора до тех пор, пока еще имеется избыток ионов Br-. Если теперь в конце титрования отбирать небольшие порции титруемого раствора и добавлять к ним 1 каплю разбавленного в 10 раз раствора титранта AgNO3, то можно точно установить момент прекращения выделения осадка, тем боле, что вблизи Т.Э. AgBr коагулирует, собираясь на дне в виде крупных творожистых хлопьев.
При определении хлорид-ионов приходится использовать два раствора с реагентами: AgNO3 и NaCl, так как растворимость хлорида серебра значительно выше, чем бромида. Для фиксации Т.Э. отбирают 2-е пробы титруемого раствора. В одну из них добавляют раствор AgNO3, а в другую - NaCl. В зависимости от оттитрованности определяемых ионов Cl- меняется мутность растворов в обоих пробах. Разберем это на примере. Пусть в 1-ю пробирку с пробой добавляют 1 каплю разбавленного титранта AgNO3, а во 2-ю – раствор NaCl той же концентрации. При этом возможны три варианта помутнения проб: а) Раствор с добавкой AgNO3 более мутный, чем проба с NaCl; так как во 2-й пробирке осадок не образуется - раствор недотитрован и содержит избыток хлорид-ионов Cl-. б) помутнение в обоих пробирках одинаково, так как добавление одноименных ионов (Ag+ и Cl-) в образовавшейся насыщенный раствор AgCl в одинаковой степени понижают растворимость соли AgCl и вызывают образование частиц осадка – точка эквивалентности. в) В 1-й пробирке с AgNO3 помутнения нет, а во-второй происходит помутнение раствора и образование осадка за счет реакции избытка Ag+ с NaCl – раствор перетитрован и содержит избыток ионов Ag+. Следовательно, если титровать достаточно разбавленный раствор хлорида, то отбор 2-х одинаковых проб вблизи точки эквивалентности практически не должен сказаться на точности полученного результата, а само положение Т.Э. определяется равной степенью помутнения проб при добавлении в одну из них AgNO3, а в другую – NaCl.
Меркурометрия Меркурометрические методы основаны на образовании малорастворимых соединений ртути (1) с галогенидами и некоторыми другими анионами по реакции: [Hg2] 2+ + 2Х- = Hg2X2. В качестве титранта используют раствор нитрата ртути (1), который готовят из препарата Hg2(NO3)2 · 2Н2О, а устанавливают его титр по NaCl или NaBr. Метод применяют для определения хлоридов, бромидов и иодидов в разбавленных (0,01 М) растворах. Точка эквивалентности фиксируется с помощью индикаторов, в качестве которых чаще всего применяют дифенилкарбазон и тиоцианатные (роданидные) комплексы железа (III), применение которых основано на обесцвечивании раствора Fe(SCN)3 под действием иона [Hg2] 2+, образующего осадок Hg2(SCN)2 в следствии реакции: 2FeSCN2+ +[Hg2] 2+ = Hg2(SCN)2 + 2Fe3+. Обесцвечивание титруемого раствора происходит в области скачка, так как осадки Hg2(SCN)2 и Hg2Cl2 выделяются параллельно. Точный объем рабочего раствора Hg2(NO3)2, израсходованный на реакцию с индикатором, устанавливается проведением холостого опыта и учитывается в расчетах.
|
||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 1714; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.66.178 (0.014 с.) |