Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

Подписываем
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»
Кафедра химии
Утверждаю
Декан естественно-научного факультета
_____________________ В.А. Алферов
«_____» _________________ 20____г.
СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ
к лабораторным работам
по дисциплине
«Аналитическая химия и
физико-химические методы анализа»
Направление подготовки: 020400 Биология
Профиль подготовки: Биохимия
Форма обучения: очная
Тула 2011 г.
Методические указания к лабораторным работам составлены доцентом кафедры химии, к.х.н Роговой Т.В., доцентом кафедры химии, к.х.н. Морозовой Н.А., доцентом кафедры химии, к.х.н. Арляповым В.А.
и обсуждены на объединенном заседании кафедр химии и биотехнологии ЕН факультета,
протокол № ___ от _________ 2011г.
Зав. кафедрой химии _______________ В.А.Алферов
Методические указания к лабораторным работам пересмотрены и утверждены
на объединенном заседании кафедр химии и биотехнологии ЕН факультета,
протокол № ___ от _________ 2011г.
Зав. кафедрой химии _______________ В.А.Алферов
Содержание
Химические методы анализа
Овладеть приемами выполнения качественных аналитических реакций капельным способом. Освоить методику дробного качественного анализа, обнаружения катионов и анионов в многокомпонентных средах с помощью специфических реакций. Произвести анализ объекта неизвестного состава.
Пробу измельчают в мельнице или растиранием в ступке. Берут навеску 0,1-0,5 г и растворяют в соответствующем, в зависимости от предполагаемого химического состава, растворителе (вода, растворы кислот и щелочей).
На очищенную поверхность образца помещают 2-3 капли азотной кислоты (1:1). После прекращения реакции, образовавшийся на поверхности металла раствор разбавляют дистиллированной водой (2-3 капли) и переносят с помощью капилляра или пипетки в микропробирку. Операцию повторяют 2-3 раза. Собранный раствор подвергают непосредственно анализу.
В зависимости от компонентного состава пробы, при необходимости, по специальным методикам проводят операции маскирования, осаждения и отделения органических соединений и отдельных ионов, мешающих анализу, или выделения открываемых ионов.
а) На ализариновую бумагу наносят каплю анализируемого раствора и выдерживают в парах аммиака до окрашивания пятна в фиолетовый цвет. При большом содержании алюминия красное окрашивание появляется сразу. Если содержание алюминия мало, то бумагу следует высушить в печи. Фиолетовая окраска ализарината алюминия исчезает, поскольку последний распадается на аммиак и желтый ализарин; при этом красный алюминиевый лак становится заметнее.
Предел обнаружения: 0,15 мкг.
Реагент: Ализариновая бумага. Беззольный фильтр погружают в насыщенный этанольный раствор ализарина, высушивают и хранят в закрытом сосуде.
Обнаружению алюминия мешают железо, уран, хром и марганец. Мешающее влияние этих элементов можно устранить осаждением гексацианоферратом (II) калия.
б) Анализируемый раствор подщелачивают до растворения первоначально выпавшего осадка. Каплю его переносят на фильтровальную бумагу и последовательно обрабатывают каплей раствора ализарина красного С и каплей уксусной кислоты. Образуется красно-фиолетовый алюминиевый лак.
Предел обнаружения: 0,67 мкг.
Реагент: Ализарин красный С (натриевая соль ализаринсульфокислоты), водный раствор = 0,1 % (масс).
а) На предметном стекле смешивают каплю анализируемого раствора с каплей серной кислоты и через 1 минуту добавляют каплю раствора перекиси водорода. В зависимости от содержания ванадия раствор приобретает от бледной коричнево-розовой до кроваво-красной окраски.
Предел обнаружения: 2,5 мкг.
Реагенты: серная кислота, водный раствор = 20% (масс), перекись водорода, водный раствор = 1% (масс).
Для устранения мешающего влияния и добавляют раствор или , связывающий эти катионы в комплексы и соответственно.
б) На фильтровальную бумагу наносят каплю анализируемого раствора и реагента. В присутствии проявляется чистое голубое окрашивание.
Предел обнаружения: 0,05 мкг.
Реагент: Сульфосалициловая кислота, раствор в 80% (масс) фосфорной кислоте, = 2% (масс).
Обнаружению мешают .
в) В микропробирке к анализируемому раствору добавляют каплю реагента. В присутствии раствор окрашивается в глубокий синий цвет и флуоресцирует красным светом при УФ облучении.
Предел обнаружения: 1 мкг.
Реагент: Резорцин, раствор в 80% (масс) фосфорной кислоте, = 0,1% (масс).
В присутствии бихроматов раствор окрашивается в фиолетовый цвет, но не флуоресцирует.
На предметном стекле смешивают каплю анализируемого раствора с каплей первого реагента а затем с каплей второго реагента. Коричневый или оранжевый осадок указывает на присутствие висмута.
Предел обнаружения: 0,05 мкг.
Реагенты: роданид аммония, водный раствор, = 60% (масс); нитрат свинца, водный раствор, С = 0,2 .
Должны отсутствовать сульфиды, иодиды, бромиды, сульфаты, хлориды. Мешают соли .
а) Одну-две капли анализируемого раствора смешивают на предметном стекле с тремя-пятью каплями реагента. В присутствии вольфрама раствор окрашивается в синий цвет или образуется синий осадок.
Предел обнаружения: 5 мкг.
Реагент: хлорид олова (II), раствор в концентрированной хлороводородной кислоте, = 25 % (масс).
б) (В присутствии молибдена). На фильтровальную бумагу наносят каплю соляной кислоты (1:10) и затем в центр влажного пятна помещают каплю анализируемого раствора. Появляется ярко-желтое пятно трехокиси вольфрама. Если теперь пятно обработать последовательно реагентами I и II то образуется синее пятно оксидов вольфрама низших степеней окисления, окруженное красным кольцом . Последнее можно обесцветить концентрированной хлороводородной кислотой.
Предел обнаружения: 4 мкг.
Реагенты: роданид калия, водный раствор, = 10% (масс); хлорид олова (II), раствор в 2М хлороводородной кислоте, = 5% (масс).
К капле анализируемого раствора (предварительно восстановленного, если это необходимо, аскорбиновой кислотой) добавляют кристаллик винной кислоты, затем каплю реагента и немного аммиака (можно выдерживать в парах). В зависимости от содержания железа появляется более или менее интенсивное красное окрашивание. При стоянии на воздухе окраска исчезает вследствие окисления комплекса железа (II).
Предел обнаружения: 0,4 мкг.
Реагент: диметилглиоксим, раствор в этаноле, = 1% масс.
Обнаружению мешают ионы никеля.
а) Реакцию можно выполнить как на фильтровальной бумаге, так и на предметном стекле при смешивании капли анализируемого раствора и реагента.
Предел обнаружения: 0,1 мкг (на бумаге), 0,05 мкг (на стекле).
Реагент: гексацианоферрат (II) калия, водный раствор, = 5% (масс).
Обнаружению мешают большое число ионов металлов, которые дают окрашенные осадки с реагентом, и анионы, образующие комплексы с ионами железа (III) (фторид-, оксалат- и др. ионы).
б) На предметном стекле смешивают каплю кислого анализируемого раствора с каплей реагента. В присутствии железа (III) появляется более или менее глубокое красное окрашивание.
Предел обнаружения: 0,25 мкг.
Реагент: роданид калия, водный раствор, = 1% (масс).
Соли кобальта, никеля, хрома, меди и соединения, образующие комплексы с железом (III) (фосфаты, арсенаты, оксалаты, тартраты, фториды и др.) понижают предел обнаружения.
На предметном стекле к нескольким сотым грамма кристаллического тиосульфата натрия приливают каплю анализируемого раствора. В зависимости от количества присутствующего кобальта сразу или через несколько минут появляется более или менее интенсивное голубое окрашивание. Реакция ускоряется при добавлении капли этанола.
Предел обнаружения: 8 мкг.
Анализируемый раствор предварительно упаривают с серной кислотой для удаления летучих кислот и аммиака. Каплю (0,005 см3) водного раствора остатка и каплю аммиака помещают на фенолфталеиновую бумагу и высушивают. При смачивании водой бумага становится розовой в месте нанесения анализируемого раствора.
Предел обнаружения: 6 мкг.
Реагент: фенолфталеиновая бумага (беззольный фильтр пропитывают 10%-ным (масс) раствором фенолфталеина в этаноле и высушивают).
а) На фильтровальную бумагу наносят каплю реагента и затем каплю анализируемого раствора. В присутствии марганца появляется темное пятно, которое при последующем нагревании становится более отчетливым. Если присутствуют малые количества марганца, необходимо выполнение холостого опыта.
Предел обнаружения: 0,05 мкг.
Реагент: аммиачный раствор серебра. К насыщенному раствору нитрата серебра добавляют концентрированный аммиак до растворения первоначально образовавшегося осадка. Затем добавляют равный объём аммиака.
Обнаружению не мешают ионы , , , , , , , , .
б) Анализируемый раствор упаривают с Каплю остатка наносят на фильтровальную бумагу, высушивают и облучают УФ-светом с длиной волны 365,7 нм. Желтое люминесцентное свечение указывает на присутствие .
Предел обнаружения: 0,0001 мкг.
Обнаружению мешают ионы и
Рубиново-красная люминесценция наблюдается при высушивании раствора с гидрофосфатом натрия.
Предел обнаружения: 5 мкг.
а) На фильтровальную бумагу последовательно наносят реагенты 1 и 2, высушивают, затем наносят каплю анализируемого раствора. В присутствии появляется коричневое пятно.
Предел обнаружения: 0,05 мкг.
Реагенты: гексацианоферрат (II) калия, водный раствор, = 5% (масс); сульфат цинка, водный раствор, = 10% (масс).
Определению мешают ионы и .
б) На фильтровальную бумагу последовательно наносят реагент, каплю 2 М раствора щелочи и каплю анализируемого раствора. В присутствии ионов появляется коричневое пятно.
Предел обнаружения: 0,005 мкг.
Реагент: резорцин, водный раствор, = 1% (масс).
Обнаружению мешают ионы серебра.
На фильтровальную бумагу наносят каплю соляной кислоты (1:10) и затем в центр влажного пятна помещают каплю анализируемого раствора. Появляется ярко-желтое пятно триоксида вольфрама.
Если теперь пятно обработать последовательно реагентами (роданидом калия и хлоридом олова (II)), то образуется синее пятно оксидов вольфрама низших степеней окисления, окруженное красным кольцом . Последнее можно обесцветить концентрированной хлороводородной кислотой.
Предел обнаружения: 4 мкг.
Реагенты: роданид калия, водный раствор, = 10% (масс); хлорид олова (II), раствор в 2М хлороводородной кислоте, = 5% (масс).
а) В присутствии солей . На предметное стекло наносят последовательно каплю анализируемого раствора, каплю первого реагента, две капли второго реагента, каплю третьего реагента. Образование красного осадка на поверхности и по краям жидкости указывает на присутствие никеля.
Предел обнаружения: 0,5 мкг. при 100-кратном избытке ионов .
Реагенты: тартрат натрия, насыщенный раствор; карбонат натрия, насыщенный раствор; диметилглиоксим, этанольный раствор, = 1% (масс).
б) В присутствии солей кобальта (II) и марганца (II). На фильтровальную бумагу, пропитанную раствором диметилглиоксима, наносят каплю анализируемого раствора. Затем ее погружают в разбавленный аммиак, где осторожно приводят в движение. Окрашенные диметилглиоксиматы сопутствующих металлов растворяются и на бумаге остается красное пятно диметилглиоксимата никеля.
Предел обнаружения: 0,8 мкг при 1250-кратном избытке . 1,7 мкг при 590-кратном избытке .
На предметное стекло наносят каплю анализируемого раствора и каплю 1% (масс) раствора хлорида железа (III). Далее по методике п. 1.2.2.5.
Предел обнаружения: 0,4 мкг.
На фильтровальную бумагу наносят каплю анализируемого раствора, добавляют каплю реагента и каплю анилина. Черное или коричневое окрашивание указывает на присутствие ртути.
Предел обнаружения: 1 мкг.
Реагент: хлорид олова (II), свежеприготовленный водный раствор, = 2-5%(масс).
На фильтровальную бумагу наносят каплю анализируемого раствора и последовательно обрабатывают 2 М раствором щелочи и бромной водой. Когда последняя капля полностью поглотится бумагой, добавляют две капли раствора аммиака (1:1), дают ему возможность пропитать бумагу, а избыток аммиака удаляют помахиванием бумаги над слабым пламенем. Затем добавляют второй реагент, и в соответствии с количеством свинца, которое присутствует, образуется пятно, имеющее окраску от светло- до глубоко-синей.
Предел обнаружения: 1 мкг.
Реагенты: насыщенная бромная вода (насыщенный водный раствор брома); бензидин, 5% (масс) раствор в 25% (масс) уксусной кислоте.
Обнаружению мешают соли церия, марганца, висмута, кобальта, никеля, серебра и таллия. Для устранения мешающего влияния реакцию на свинец следует выполнять в щелочной вытяжке.
а) К капле соляно- или сернокислого анализируемого раствора на предметном стекле добавляют каплю 3% масс раствора перекиси водорода. В зависимости от концентрации титана раствор окрашивается в более или менее интенсивный желтый цвет.
Предел обнаружения: 2 мкг. Используя катионообменную смолу предел обнаружения можно снизить до 0,25 мкг.
Обнаружению мешают хроматы, ванадаты, молибдаты. Ионы железа можно маскировать фосфорной кислотой или фтор идами.
б) Каплю анализируемого раствора в микропробирке обрабатывают реагентом и добавляют к раствору кусочек металлического цинка. В присутствии титана раствор изменяет окраску с желтой на зеленую.
Предел обнаружения: 0,5 мкг.
Реагент: ализарин красный С, 0,1 %(масс) раствор.
Определению не мешают соли железа, хрома, марганца.
На предметном стекле смешивают каплю анализируемого раствора с каплей аммиака и каплей реагента. В присутствии цинка раствор окрашивается в голубой цвет.
Предел обнаружения: 2 мкг.
Реагент: резорцин, этанольный раствор, = 1% (масс).
Рис.1.1. Устройство для определения CO2 и летучих кислот. 1 пробка; 2 пробирка; 3 стеклянная палочка с шариком; 4 анализируемый раствор. |
Одну-две капли анализируемого раствора или кусочек твёрдого вещества обрабатывают в приборе тремя каплями 1 М серной кислоты. Шарик пробки опускают в реагент и устанавливают на место. Капля реагента на шарике обесцвечивается немедленно или через короткое время в зависимости от количества выделяющегося оксида углерода (IV). Чтобы избежать неправильных выводов вследствие влияния углекислого газа воздуха, необходимо параллельно проводить холостой опыт в таком же приборе.
Предел обнаружения: 4 мкг.
Реагент: смешивают 1 см3 0,05 М раствора карбоната натрия с 2 см3 0,5% (масс) этанольного раствора фенолфталеина и доводят до 10 см3 дистиллированной водой.
Обнаружению мешают летучие кислоты, влияние которых устраняется по специальным методикам.
На предметное стекло вместе с каплей анализируемого раствора помещают кристаллик сульфата железа (II). Добавляют каплю концентрированной серной кислоты так, чтобы она стекала сбоку. В присутствии нитратов вокруг кристаллика образуется коричневое кольцо.
Предел обнаружения: 2,5 мкг.
Обнаружению мешают нитриты, иодиды, бромиды, циан иды, цианоферраты, хроматы, сульфиты, тиосульфаты, иодаты и др.
На фильтровальную бумагу наносят каплю анализируемого раствора и высушивают. Затем бумагу погружают или опрыскивают реагентом I и через 30 с реагентом II. Фосфаты образуют синее пятно.
Предел обнаружения: 0,1 мкг.
Реагенты: метилвиолет, водный раствор, = 1% (масс); в 150 см3 растворяют 12 г молибдата аммония и подкисляют 35 см3 10 М раствором хлороводородной кислоты.
На фильтровальную бумагу помещают каплю анализируемого раствора и каплю первого реагента. Затем к раствору добавляют каплю второго реагента, после чего бумагу некоторое время держат над аммиаком. Появление голубого окрашивания свидетельствует о присутствии в растворе кремниевой кислоты.
Предел обнаружения: 1 мкг.
Реагенты: в 150 см растворяют 12 г молибдата аммония и подкисляют 35 см3 10 М раствором хлороводородной кислоты; бензидин, водный раствор, = 0,1% (масс).
Обнаружению мешают фосфаты.
К 1-2 каплям анализируемого раствора, помещенным на предметное стекло добавляют 2-3 капли реагента. В присутствии сульфидов выпадает черный осадок сульфида свинца.
Предел обнаружения: 1,8 мкг.
Регент: ацетат свинца, водный раствор, С=1 моль/дм3.
Обнаружению мешают ионы, образующие со свинцом нерастворимые соли.
На предметном стекле смешивают три капли анализируемого раствора с каплей насыщенного раствора перманганата калия. Каплю полученной смеси наносят на фильтровальную бумагу, пропитанную хлоридом бария, и выдерживают ее 7-8 мин над печью при 70-80o С. Избыток хлорида бария удаляют промыванием в воде в течение 1 мин. Бумагу помещают в 1 М раствор щавелевой кислоты для разрушения и . Если в анализируемом растворе присутствует сульфат ион, то на бумаге остается яркое фиолетовое пятно.
Предел обнаружения: 2,5 мкг.
Реагент: бумага, пропитанная 0,5 М раствором хлорида бария и высушенная.
Обнаружению мешают сульфид-, сульфит-, роданид-, селенат- и селенит-ионы.
Используется прибор (рис.1.1). Несколько крупинок образца помещают в пробирку прибора или же каплю испытуемого раствора выпаривают в ней. Затем добавляют две капли концентрированной азотной кислоты. На стеклянный шарик пробки наносят реагент и закрывают пробирку. Прибор нагревают на асбестовой сетке до появления первых пузырьков. При малых количествах хлорид-ионов, чтобы увидеть помутнение реагента, каплю переносят на черную фарфоровую пластинку.
Предел обнаружения: 1 мкг хлороводородной кислоты.
Реагент: нитрат серебра, водный раствор, С = 0,1 моль/дм3.
Обнаружению мешают иодиды и бромиды.
Результаты работ 1.2.2, 1.2.3 и анализ объекта неизвестного состава вносят в таблицу 1.1:
Результаты обнаружения неорганических ионов.
Таблица 1.1
№ п/п |
Обнаруживаемый ион |
Реагент |
Внешний эффект |
Вывод |
|
Стандартный раствор |
Анализ |
||||
Усвоение принципов гравиметрического анализа, его теории и практики. Отработка навыков проведения определений элементов и веществ, технологии выполнения отдельных операций: осаждение, декантация, фильтрование, сушка, прокаливание, взвешивание и др. Изучение условий применения различных реагентов осадителей. Выполнение контрольного определения (анализ раствора вещества неизвестной концентрации).
Основано на осаждении сульфат-ионов в виде кристаллического белого осадка и получении гравиметрической формы прокаливанием:
Данным методом определяют сульфатную серу, а также свободную, пиритную и сульфидную, предварительно окислив их до сульфатной.
Навеску сульфата (или аликвотную часть анализируемого раствора) переносят в химический стакан вместимостью 200-250 см3 и приливают 100 см3 дистиллированной воды. К полученному раствору добавляют 2 см3 6 М раствора и нагревают почти до кипения на газовой горелке. В химический стакан вместимостью 100 см3 помещают 50 см3 дистиллированной воды и 6 см3 3 М раствора , нагревают почти до кипения на газовой горелке. Затем осторожно, по каплям, при постоянном перемешивании стеклянной палочкой, приливают нагретый раствор хлорида бария к горячему раствору сульфата, при этом палочка не должна касаться стенок стакана. Стакан с образовавшимся осадком ставят на кипящую водяную баню. Как только осадок осядет и жидкость над ним просветлеет, проводят проверку полноты осаждения сульфата бария. Для этого к раствору над осадком приливают 2-3 капли горячего раствора осторожно, не взмучивая осадка. Если при этом не наблюдается помутнения раствора, полнота осаждения достигнута, в противном случае приливают еще 1 см3 дают осадку осесть и снова проверяют полноту осаждения.
Затем стакан ставят на кипящую водяную баню на 2-3 часа для созревания осадка, после чего осадок фильтруют и промывают. Для фильтрования применяют бумажный беззольный фильтр «синяя лента». Промывная жидкость дистиллированная вода, подкисленная 6 М раствором (8-10 капель на 100 см3 воды). Подсушивание, озоление фильтра и прокаливание осадка (600-800 С).
Осаждению сульфат-ионов в виде мешают анионы и другие, образующие осадки соответствующих кислот при подкислении раствора. Осаждению мешают также ионы и другие, соосаждаемые с . Мешающие ионы должны быть предварительно удалены из анализируемого раствора.
Массу сульфат-ионов в пробе рассчитывают по формуле
где масса гравиметрической (весовой) формы, г;
гравиметрический фактор.
Содержание отделяемого вещества (г/дм3, моль/дм3, % масс и другие) устанавливают расчетом в соответствующей концентрации.
Результаты трех параллельных определений оформляют в таблицу 2.1 и делают их математическую обработку.
Результаты гравиметрического определения сульфатов.
Таблица 2.1.
№ опыта |
Масса, г |
Содержание (в соответствующих единицах) |
|||
Тигель или стеклянный фильтр |
Гравиметрическая форма |
Определяемое вещество |
|||
С гравиметрической формой |
Пустой |
||||
Основано на осаждении железа (III) в виде аморфного, коричневого осадка и получении гравиметрической формы прокаливанием:
.
Навеску образца, содержащего (или аликвотную часть анализируемого раствора), переносят в стакан вместимостью 100 см3, подкисляют 2-3 каплями концентрированной для окисления -ионов, возможно содержащихся в растворе, и для предотвращения гидролиза и нагревают на кипящей водяной бане до 70-800 С. К горячему раствору при постоянном перемешивании приливают 10%-й водный раствор аммиака до появления устойчивого запаха аммиака, после чего к раствору с осадком приливают 100 см3 горячей дистиллированной воды и ставят на кипящую водяную баню. После осаждения осадка, его фильтруют через бумажный беззольный фильтр «красная лента».
Осадок на фильтре промывают горячим 2%-м раствором нитрата аммония. Промывание заканчивают, когда проба на полноту промывания дает отрицательную реакцию на анион (например, при анализе хлорида железа (III) проба должна дать отрицательный результат на содержание -ионов при добавлении к капле фильтрата капли и капли ). Промытый и подсушенный осадок озоляют и прокаливают в тигле при 100012000 С.
Осаждению мешают катионы, осаждаемые водным раствором аммиака в виде гидроксидов и др., а также анионы, которые в аммиачной среде образуют осадки с катионами, присутствующими в анализируемом растворе и др., осаждению мешают также катионы, соосаждаемые , и ионы, образующие комплексные соединения с и др.. Все эти мешающие ионы перед проведением анализа должны быть удалены.
Расчет и оформление результатов анализа см. п. 2.2.1.
Диметилглиоксим с ионами никеля (II) образует в аммиачной среде малорастворимый осадок диметилглиoксимата никеля ярко-розового цвета:
Раствор, содержащий не более 30 мг никеля, разбавляют водой до 100 мл, подкисляют 2 М раствором до слабокислой реакции, нагревают до 80С и добавляют раствор реагента в небольшом избытке. Необходимо добавить 5 см3 реактива приблизительно на каждые 10 мг никеля, однако это соотношение должно быть увеличено, если в растворе присутствуют и , образующие в этих условиях устойчивые хелаты. Затем добавляют 2 М раствор аммиака до появления запаха и продолжают нагревать на водяной бане не более 1 ч. Не следует проводить длительного нагревания при доступе воздуха, так как в этих условиях может образоваться нерастворимый хелат никеля. После проверки полноты осаждения, осадок пропускают через стеклянный фильтр и промывают теплой водой до исчезновения ионов в промывных водах. Стеклянный фильтр с осадком сушат в термостате при 110-120 С до постоянной массы и взвешивают.
Расчет и оформление результатов анализа см. п. 2.2.1.
а) ; б) ;
в) ; г) ;
д) ; е) ;
ж) ; з) ;
Закрепление знаний теории протолитических равновесий и титриметрического анализа с применением кислотно-основных реакций. Получение навыков титрования с применением индикоторов, проведения расчетов результатов анализа и их обработка. Контрольная задача определение протолитов и в растворах протолитов и их смесей неизвестной концентрации.
Бюретка вместимостью 25 см3;
С помощью ареометра определяют плотность концентрированной кислоты и по справочнику находят процентную концентрацию хлороводородной кислоты.
Проводят не менее 3 определений. Результаты заносят в таблицу 3.1:
Результаты стандартизации раствора хлороводородной кислоты.
Таблица 3.1.
№ п/п |
V(Na2B4O7), см3 |
C(1/2 Na2B4O7), моль/дм3 |
V(HCl), см3 |
С(1/1HCl), моль/дм3 |
Т(HCl), г/см3 |
Рассчитывают массу навески необходимой для приготовления заданного объема раствора с заданной концентрацией рассчитывают по формуле:
Результаты стандартизации раствора гидроксида натрия.
Таблица 3.2
№ п/п |
V(HCl), cм3 |
С(1/1HCl), моль/дм3 |
V(NaOH), см3 |
C(1/1NaOH), моль/дм3 |
T(NaOH), г/см3 |
Стандартизацию раствора щелочи производят ежедневно.
Результаты титрования уксусной кислоты.
Таблица 3.3.
№ п/п |
V(NaOH) cм3 |
C(1/1NaOH), моль/дм3 |
V(CH3COOH),см3 |
C(1/1CH3COOH), моль/дм3 |
Т(CH3COOH), г/см3 |
Какова роль кривых титрования?
Закрепление знаний теории окислительно-восстановительных равновесий и титриметрического анализа с применением окислительно-восстановительных реакций. Получение навыков титрования и проведения расчетов результатов анализа и их обработка. Освоение способов прямого, заместительного титрования и титрования по остатку. Контрольная задача определение восстановителей в растворах неизвестной концентрации.
Бюретка вместимостью 25 см3;
Выполняют по п.4.2.1.1. из реактива квалификации х.ч. учитывая, что . Раствор следует готовить примерно такой же концентрации, как раствор .
Применяемый для приготовления растворов титранта твердый перманганат калия всегда в какой-то степени загрязнён диоксидом марганца, катализирующим процесс разложения перманганата в растворе. Удаление диоксида марганца фильтрованием заметно повышает устойчивость растворов перманганата. Фильтрование следует проводить спустя некоторое время после приготовления раствора, чтобы произошло полное окисление примесей в воде, для ускорения реакции окисления раствор можно прокипятить. Для фильтрования нельзя применять бумажный фильтр, так как целлюлоза реагирует с перманганатом, образуя диоксид марганца.
Разложение раствора ускоряется на свету, при нагревании, под действием кислот, оснований, ионов и диоксида марганца:
Стандартные растворы хранят в темном месте в темных склянках со стеклянными пробками.
Для установки характеристик раствора перманганата обычно используют свежеперекристаллизованную щавелевую кислоту , оксалат натрия или оксалат аммония . Реакцию между перманганат- и оксалат-ионами в кислой среде можно записать:
Рассчитывают навеску, учитывая, что (кислая среда);
Результаты стандартизации раствора перманганата калия.
Таблица 4.1
№ п/п |
V(Н2С2О 4), см3 |
С(!/2Н2С2О4 ), моль/дм3 |
V(KMnO4), см3 |
С(1/5KMnO4), моль/дм3 |
Т(KMnO4), г/см3 |
Используя средний объем титранта, затраченного на титрование, рассчитывают характеристики раствора . При расчете учитывают, что в точке эквивалентности число молей эквивалента титруемого вещества и титранта равны:
В сернокислом растворе реакция окисления
протекает быстро и количественно. вводят для обесцвечивания раствора , имеющего желтую окраску и затрудняющего фиксирование конечной точки титрования по окраске перманганата, образуется бесцветный комплекс , одновременно улучшаются условия титрования, так как понижается реальный потенциал пары .
Аликвотную часть исследуемого раствора соли железа (II) переносят пипеткой в коническую колбу, прибавляют 10 см3 раствора и 23 см3 раствора (в отсутствие ).
Холодный раствор медленно, при тщательном перемешивании титруют раствором до появления не исчезающей в течение 1 мин розовой окраски. Титрование повторяют не менее 3 раз. Результаты заносят в таблицу 4.2:
Результаты титрования раствора железа (II) перманганатом калия.
Таблица 4.2.
№ п/п |
V(KMnO4), см3 |
С(1/5KMnO4), моль/дм3 |
V(Fe(II), см3 |
С(1/1 Fe(II), моль/дм3 |
Т(1/1 Fe(II), г/см3 |
где , вместимость колбы и пипетки соответственно.
Чем определяется величина скачка на кривой титрования? Приведите примеры приёмов увеличения скачка титрования.
Закрепление знаний теории окислительно-восстановительного равновесия и титриметрического анализа с применением окислительно-восстановительных реакций. Получение навыков титрования и проведения расчетов результатов анализа и их обработки. Контрольная задача определение окислителей в растворах неизвестной концентрации.
Бюретка вместимостью 25 см3;
Выполняют по п. 3.2.1.1. из реактива квалификации х.ч учитывая, что экв..
Выполняют по п. 3.2.1.1. из реактива квалификации х.ч учитывая, что экв.. Для приготовления растворов рекомендуется свежепрокипяченная (в течение часа) вода, так как бактерии разлагают растворы тиосульфата. Для подавления роста бактерий можно добавлять такие вещества, как хлороформ, бензоат натрия или . Кипячение воды и добавление небольших количеств (0,1 г/ дм3) способствует удалению , влияющего на характеристики раствора. Раствор хранят в темном месте в хорошо закрытой посуде. Стандартизацию раствора проводят обычно через 57 дней.
Важнейшими факторами, определяющими устойчивость раствора тиосульфата, являются значения , присутствие микроорганизмов, концентрация раствора, присутствие атмосферного кислорода, примесей ионов тяжелых металлов (катализаторов окисления тиосульфата кислородом воздуха), воздействие прямого солнечного света.
Первичными стандартами для растворов могут быть окислители: , выделяющие при взаимодействии с избытком иодид-ионов эквивалентное количество иода, который титруют стандартизируемым раствором тиосульфата. Способ стандартизации бихроматом калия основан на реакциях:
В коническую колбу для титрования переносят пипеткой аликвотную часть раствора установочного вещества , добавляют 10 см3 раствора и 1 г кристаллического (или соответствующий объем его концентрированного раствора).
Результаты стандартизации раствора тиосульфата натрия.
Таблица 5.1.
№ п/п |
V(K2Сr2О7), См3 |
С(1/6K2Сr2О7), моль/дм3 |
V(Na2S2О3), см3 |
С(1/1Na2S2О3), моль/дм3 |
Т(Na2S2О3), г/см3 |
Используя средний объем титранта, затраченного на титрование, рассчитывают характеристики раствора . При расчете учитывают, что в точке эквивалентности число молей эквивалента титруемого вещества и титранта равны: .
Определение основано на взаимодействии ионов и и последующем титровании образовавшегося в эквивалентном количестве стандартным раствором
Исследуемый раствор, содержащий ионы , в мерной колбе разбавляют дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.
Результаты титрования раствора, содержащего ионы ,
раствором тиосульфата натрия.
Таблица 5.2.
№ п/п |
V(Na2S2О3), см3 |
С(1/1Na2S2О3), моль/дм3 |
V(Cu2+), см3 |
С(1/1 Cu2+), моль/дм3 |
Т(Cu2+), г/см3 |
где , вместимость колбы и пипетки соответственно.
Почему иодид калия нельзя использовать для прямого титрования меди?
Закрепление знаний теории реакций комплексообразования и комплексометрического титрования на примере комплексонометрии. Получение навыков комплексонометрического титрования, использования металлоиндикаторов, проведения расчетов результатов анализа и их обработки.
Контрольная задача определение ионов металлов в растворах неизвестной концентрации.
Бюретка вместимостью 25 см3;
Комплексонометрическое определение кальция основано на прямом титровании его раствором двунатриевой соли - этилендиаминтетрауксусной кислоты - (ЭДТА) в присутствии мурексида, эриохромового черного Т или другого индикатора.
Реакция протекает по следующему уравнению:
Образующийся хелат обладает невысокой устойчивостью, Ионы водорода, выделяющиеся в процессе титрования, приводят к смещению равновесия данной реакции в сторону разрушения комплекса.
Оптимальным для определения ионов кальция будет =11.
При титровании с эриохромовым черным Т изменение окраски в конечной точке титрования недостаточно четкое, что можно объяснить незначительной устойчивостью образующегося металлоиндикаторного комплекса. Для получения более резкого изменения окраски индикатора в конечной точке титрования к анализируемому раствору перед титрованием можно добавить небольшое количество комплексоната магния. Переход окраски индикатора в конечной точке титрования становится очень четким. При этом протекает реакция:
Исчезает окраска комплекса магния с эриохромовым черным Т, и появляется окраска свободного индикатора.
Анализируемый раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Результаты титрования раствора кальция раствором ЭДТА.
Таблица 6.1.
№ п/п |
V( Na2H2Y), см3 |
С(1/1 Na2H2Y), моль/дм3 |
V(Са), см3 |
С(1/1 Са), моль/дм3 |
Т(Са), г/см3 |
Определение железа (III) основано на прямом титровании его раствором ЭДТА в присутствии салициловой или сульфосалициловой кислот, тайрона, роданидов, хромазурола S, бензогидроксамовой кислоты. Реакция протекает по уравнению
Железо (III) образует с ЭДТА один из самых устойчивых комплексов, . Высокое значение константы устойчивости комплексоната железа позволяет проводить титрование в кислых средах при <3. Наиболее удобно проводить титрование при =2,5, при данной кислотности раствора логарифм условной константы устойчивости комплексоната железа равен . Титрование железа возможно и при более низких значениях раствора, но при этом значительно возрастает коэффициент побочных реакций ЭДТА, что приводит к уменьшению условной константы устойчивости комплексоната железа, следовательно, к увеличению погрешности определения.
Железо (II) также образует с ЭДТА комплекс, но устойчивость этого комплекса () значительно меньше устойчивости комплексоната железа (III). При =2,5 железо (II) с ЭДТА не взаимодействует, поэтому перед титрованием его необходимо окислить до железа (III) нагреванием с или добавлением пероксида водорода. Определение в кислых средах более избирательно. Определению железа (III) не мешают , , , , , , .
Анализируемый раствор в мерной колбе вместимостью 100 мл доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Результаты титрования раствора железа (III) раствором ЭДТА.
Таблица 6.2.
№ п/п |
V( Na2H2Y), См3 |
С(1/1 Na2H2Y), моль/дм3 |
V(Fe(III), см3 |
С(1/1 Fe(III), моль/дм3 |
Т(Fe(III), г/см3 |
Используя средний объем титранта, израсходованного на титрование, рассчитывают содержание железа (III) в растворе и количество определяемого вещества, учитывая, что в точке эквивалентности образуется комплекс состава 1:1.
Перечислите основные требования к реакциям, применяемым в методе комплексометрического титрования?
Инструментальные методы анализа
Изучение принципа и режимов работы пламенного фотометра, овладение навыками практического применения пламенно-фотометрического метода анализа, методикой построения градуировочных графиков и расчетами определения элементов градуировочных графиков, методом ограничивающих растворов, методом добавок и методом трёх эталонов.
Пламенный фотометр - ПФМ;
Метод определения калия основан на фотометрировании дублетов спектральных линий калия нм излучаемых в низкотемпературном (пропан воздух) пламени.
Из исходного раствора, содержащего 100 мкг/см3 калия, готовят 6 стандартных растворов с концентрацией калия (натрия, кальция) 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 мкг/см3.
Для этого 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10,0 см3 исходного раствора хлорида калия (натрия, кальция) вводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доводят объём каждого раствора до 100 см3 дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Включить сетевой шнур фотометра и компрессора в электрическую сеть;
Устанавливают светофильтр на калий (положение переключателя “СВЕТОФИЛЬТР” “К”).
Данные для построения градуировочного графика.
Таблица 7.1.
№ стандартного раствора |
Концентрация, мкг/см3 |
Показания микроамперметра, мкА |
Доводят объём анализируемого раствора в мерной колбе до 100 мл дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Метод определения натрия основан на фотометрировании дублетов спектральных линий натрия нм, излучаемых в низкотемпературном пламени (пропан воздух).
Построение осуществляется по пункту 7.2.1.1 7.2.1.3 с установкой светофильтра на натрий (положение переключателя “СВЕТОФИЛЬТР” “Na”), в интервале концентраций 0,5-8,0 мкг/см3.
Определение осуществляется по пункту 7.2.1.4.
Определение кальция в этих условиях основано на изучении термически устойчивых радикалов CaOH в виде интенсивных молекулярных полос с максимумом при 622 нм.
Построение осуществляется по пункту 7.2.1.1 7.2.1.3 с установкой светофильтра на кальций (положение переключателя “СВЕТОФИЛЬТР” “Ca”), в интервале концентраций 0,5-8,0 мкг/см3.
Определение осуществляется по пункту 7.2.1.4.
Какова природа происхождения атомных спектров?
Изучение работы фотометрических приборов, овладение навыками практического применения фотометрического метода анализа.
Метод основан на образовании аммиачного комплекса меди (II), имеющего интенсивную сине-фиолетовую окраску.
Фотоэлектроколориметр КФК-2;
Готовят шесть стандартных растворов, содержащих 2,5; 5,0; 7,5; 10; 12,5; и 15 мг меди в 50 см3 раствора.
Принципиальная схема фотоэлектроколориметра
1 источник света; 2 теплозащитный фильтр; 3 нейтральный светофильтр; 4 цветной светофильтр; 5 кювета с используемым раствором или раствором сравнения; 6 пластина, которая делит световой поток на два потока; 7 фотодиод; 8 фотоэлемент.
Для этого в мерные колбы вместимостью 50 см3 вносят рабочий раствор, содержащий соответствующее количество меди, добавляют в каждую колбу 10 см3 раствора аммиака и доводят объёмы колб до метки дистиллированной водой.
К измерениям приступают через десять минут.
Выбор светофильтра
Раствор, имеющий наиболее интенсивную окраску, фотометрируют относительно раствора сравнения (воды), со всеми светофильтрами поочерёдно, записывая результаты измерений в таблицу 8.1.
Строят спектральную характеристику раствора в координатах и выбирают светофильтр, соответствующий наибольшему значению светопоглощения.
Данные для построения спектральной характеристики аммиаката меди (II).
Таблица 8.1
№ светофильтра |
, нм |
Оптическая плотность |
С выбранным светофильтром поочерёдно фотометрируют стандартные растворы относительно раствора сравнения, содержащего 5 мг меди в 50 см3 раствора.
Данные для построения градуировочного графика.
Таблица 8.2.
№ стандартного раствора |
Концентрация, мг/см3 |
Оптическая плотность |
К анализируемому раствору, содержащему соль меди (II) приливают 10 см3 раствора аммиака и доводят объём до 50 см3 дистиллированной водой. При определении меди в твёрдых пробах их предварительно растворяют по соответствующим методикам.
Метод основан на образовании окрашенного красного комплекса ионов железа с сульфосалициловой кислотой состава 1:2, имеющего максимальный выход при = 4.
Фотоэлектроколориметр КФК-2;
Готовят пять стандартных растворов, содержащих 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; и 0,6 мг железа (III) в 50 см3 по методике, описанной в пункте 8.2.1.1, используя в качестве реагентов 30 см3 раствора сульфосалициловой кислоты и 5 см3 буферного раствора.
Стандартные растворы фотометрируют относительно раствора сравнения, содержащего все, предусмотренные методикой компоненты за исключением определяемого иона.
Результаты измерений заносят в таблицу 8.2.
К анализируемому раствору приливают 30 см3 раствора сульфосалициловой кислоты и 5 см3 буферного раствора, доводят объём до 50 см3 дистиллированной водой.
Фотометрирование проводят через 10 минут относительно раствора сравнения. Измерения проводят пять раз и по среднему результату графически находят содержание железа (III) в пробе, данные вносят в таблицу 8.2.
.
Какова природа возникновения спектров поглощения?
Изучение работы фотометрических приборов, овладение навыками практического применения фототурбидиметрического и кинетического фототурбидиметрического методов.
Метод основан на измерении интенсивности светового потока, проходящего через дисперсную систему. Образование дисперсной системы малорастворимого в кислых растворах сульфата бария
(ПР = ) происходит по реакции:
Избирательность определения сульфатов относительно карбонатов, фосфатов, хроматов обеспечивается проведением реакции в кислой среде.
Фотоэлектроколориметр КФК-2;
Готовят 5 стандартных растворов, содержащих 20; 40; 80; 120 и 200 мкг в 100 см3 раствора. Для этого в мерные колбы вместимостью 100 см3 вносят 2; 4; 8; 12 и 20 см3 рабочего раствора .
В каждую колбу приливают по 20 см3 раствора электролита и соответственно 38; 36; 32; 28 и 20 см3 дистиллированной воды, перемешивают.
Затем приливают 15 см3 хлорида бария, перемешивают, доводят объем до метки дистиллированной водой и снова перемешивают.
Раствор сравнения готовят аналогично стандартным в колбе вместимостью 100 см3 без сульфата натрия.
Через 5 мин. измеряют оптическую плотность стандартных растворов по отношению к раствору сравнения в порядке понижения концентрации в кюветах (толщина поглощающего слоя 50 мм) с синим светофильтром.
Результаты измерений заносят в таблицу 9.1.
Данные для построения градуировочного графика.
Таблица 9.1.
№ стандартного раствора |
Концентрация, мкг/см3 |
Оптическая плотность |
Строят градуировочный график .
Пробу анализируемого раствора доводят до метки дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 см3. Отбирают три аликвотные части по 10 см3 в мерные колбы и готовят суспензии.
Измеряют их оптические плотности и находят среднее значение.
Пользуясь градуировочным графиком, находят концентрацию в исследуемом растворе.
В чем заключается суть и отличие методов турбидиметрии и нефелометрии?
Изучение работы рефрактометра, овладение навыками практического применения рефрактометрического метода анализа.
Рефрактометрический метод основан на измерении показателя преломления света, который зависит от температуры, длины волны света, а также от концентрации анализируемых растворов. Каждое вещество в смеси сохраняет свою преломляющую способность, поэтому показатель преломления смеси представляет собой сумму соответствующих величин для всех входящих в смесь компонентов.
Для рефрактометрических определений используют прозрачные растворы. При анализе молока для получения прозрачного раствора предварительно осаждают белки раствором хлорида кальция.
Рефрактометр RL-2;
Мерной пипеткой отбирают в пенициллиновый флакон 5 cм3 свежего молока.
Для осаждения белков к отобранной пробе молока прибавляют 5 капель раствора хлорида кальция, флакон закрывают пробкой и нагревают 10 минут в кипящей водяной бане.
Охлаждают под струёй водопроводной воды до 20о С. Капилляром отбирают несколько капель прозрачной жидкости.
Перед началом работы прибор проверяют с помощью эталонной плитки с гравированным показателем преломления в проходящем свете. Для этого плитку располагают на измерительной плоскости, увлажненной монобромнафталеном. Среднее значение нескольких определений должно соответствовать значению, выгравированному на плитке.
Быстро (во избежание испарения влаги) наносят 2-3 капли жидкости из прозрачного слоя на нижнюю призму рефрактометра, затем опускают верхнюю призму.
Измерения проводят при 17,5оС, поддерживая эту температуру с помощью термостата.
Выполняют 3-4 параллельных опыта и рассчитывают среднее арифметическое значение показателя преломления.
По таблице 10.1 находят содержание сахара.
Зависимость показателя преломления раствора от массовой доли сахара.
Таблица 10.1.
Показатель преломления при 17,5оС |
Содержание сахара, % |
Показатель преломления при 17,5оС |
Содержание сахара, % |
1,3406 |
3,77 |
1,3420 |
4,49 |
1,3408 |
3,87 |
1,3422 |
4,59 |
1,3410 |
3,98 |
1,3424 |
4,69 |
1,3412 |
4,08 |
1,3426 |
4,79 |
1,3414 |
4,18 |
1,3428 |
4,89 |
1,3416 |
4,23 |
1,3430 |
4,50 |
1,3418 |
4,38 |
1,3432 |
5,10 |
Рефрактометр RL-2;
Растворением расчетного количества хлорида натрия готовят 100 см3 раствора хлорида натрия, = 20%.
т.е. на 5 весовых частей исходного раствора необходимо взять 15 весовых частей воды. Переходя к объемам и учитывая, что воды = 1 г/см3, находят объем исходного раствора (необходимый для приготовления 25 см3 первого стандартного раствора) из соотношения:
где - измеренная плотность исходного раствора.
Наносят 2-3 капли каждого раствора на линзу рефрактометра и измеряют показатель преломления по пункту 10.2.1.2.
Результаты измерений вносят в таблицу 10.1.
Строят градуировочный график в координатах .
Данные для построения градуировочного графика.
Таблица 10.1.
Концентрация , % |
№ стандарта |
Показатель преломления |
Измеряют показатель преломления контрольного раствора по пункту 10.2.1.2.3.
По графику находят состав контрольного раствора.
На чём основан рефрактометрический метод анализа?
Изучение возможностей и аппаратурного оформления прямой потенциометрии и овладение приемами практического применения потенциометрического титрования.
Дифференцированное титрование смеси хлороводородной и уксусной кислоты в водном растворе невозможно провести с достаточной точностью из-за отсутствия заметного скачка потенциала в первой точке эквивалентности, отвечающей содержанию хлороводородной кислоты. Поэтому титрование осуществляют в двух аликвотных порциях анализируемого раствора: в первой в водной среде определяют суммарное содержание кислот, во второй в водно-ацетоновой среде титруют хлороводородную кислоту. Последнее становится возможным вследствие уменьшения степени диссоциации уксусной кислоты в присутствии ацетона.
Установка для потенциометрического титрования (рис. 11.1) .
Рис 11.1. Схема установки для потенциометрического титрования:
1. Иономер ЭВ 74. 2. Стеклянный электрод. 3. Хлорсеребряный электрод. 4. Ячейка. 5. Бюретка. 6. Магнитная мешалка.
где молярная концентрация эквивалентов раствора моль/дм3;
- объем , взятый на титрование, см3;
объем раствора , см3;
молярная концентрация эквивалентов раствора моль/дм3;
Анализируемый образец, содержащий 5-10 см3 1М раствора , количественно переносят в мерную колбу объемом 100 см3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.
Стеклянный и хлорсеребрянный электроды присоединяют к гнездам "Изм." и "Всп." соответственно и опускают в ячейку с анализируемым раствором.
В стакан для титрования отбирают аликвотную часть анализируемого раствора (5-10 см3).
Таблица 11.1.
№ точки |
Объем раствора титранта, см3 |
РН |
рН/V |
На чем основаны потенциометрические методы анализа?
Изучение возможностей и аппаратурного оформления кондуктометрии, овладение приемами практического применения кондуктометрического титрования.
При титровании сильным основанием смесей кислот с солями слабых оснований в растворе реализуются следующие равновесия:
Из расчета теоретических кривых титрования следует, что при значениях сначала реагирует кислота, а затем вытесняется слабое основание из его соли; при реакция вытеснения слабого основания из соли предшествует реакции взаимодействия кислоты с титрантом; при значениях обе реакции протекают параллельно, дифференцированное титрование невозможно.
Для борной кислоты ; для гидрохлорида гидроксиламина ; следовательно , то есть сначала титруется соль гидроксиламина, а затем кислота.
Кондуктометр КП 001.
Рис. 12.1. Схема установки для кондуктометрического титрования:
1. Измерительный преобразователь кондуктометра. 2. Кондуктометрический датчик. 3. Температурный датчик. 4. Ячейка. 5. Бюретка. 6. Магнитная мешалка.
12.2.1.1. Установление титра рабочего раствора :
проводят по пункту 11.2.1.1.
12.2.1.2. Подготовка анализируемого образца к титрованию:
Испытуемый раствор переносят в мерную колбу объемом 100 см3 и доводят его объем до метки дистиллированной водой.
12.2.1.3. Контрольная задача. Определение содержания борной кислоты и солянокислого гидроксиламина в испытуемой смеси:
Пипеткой переносят аликвотную часть раствора (10 см3) в ячейку для кондуктометрического титрования и доводят объем его до 250 см 3 дистиллированной водой.
Данные для построения кривой кондуктометрического титрования.
Таблица 12.1.
№ точки |
Объем раствора титранта , см3 |
Удельная электропроводность |
|
Определение ионов и основано на реакции комплексообразования ионов металлов с двунатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА, сокращенная запись ). В зависимости от среды при титровании могут образовываться средние и протонированные комплексонаты, а также различные продукты диссоциации этилендиаминтетрауксусной кислоты.
При титровании ЭДТА солей металлов в растворах, не содержащих буферных смесей, на кривой титрования имеется максимум, соответствующий точке эквивалентности. До точки эквивалентности электропроводность раствора растет за счет увеличения концентрации наиболее подвижных ионов в соответствии с реакцией, происходящей, например, при :
После точки эквивалентности электропроводность раствора уменьшается в результате связывания избытком титранта в малодиссоциированную кислоту:
Если при титровании образуется средний комплексонат высокой устойчивости, характеризующийся (например, ), то титрование можно проводить в отсутствии буферного раствора. Титрование иона проводят в присутствии аммиачного буферного раствора. При этом не происходит разрушения ранее образовавшегося комплексоната никеля, так как .
Кондуктометр КП 001.
Кондуктометрическое титрование проводят в соответствии с пунктом 12.2.1.3, приливая титрант раствор ЭДТА по 0,5 см3 .
.
.
В чем различие прямой и косвенной кондуктометрии? Какой метод более селективен? Почему?
13.1. Цель работы:
Определение содержания токсичных микропримесей в этиловом спирте методом газовой хроматографии с использованием капиллярных колонок.
13.2. Объекты и средства исследования.
13.3. Программа работы
13.3.1. Приготовление градуировочных смесей
Монтаж, наладку и вывод хроматографа на рабочий режим проводят в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору. Прибор градуируют по искусственным смесям методом абсолютной градуировки. Состав градуировочной смеси должен быть близким к анализируемым пробам.
Для анализа с использованием капиллярных колонок градуировочная смесь должна содержать следующие чистые вещества: уксусный альдегид, метиловый эфир уксусной кислоты, этиловый эфир уксусной кислоты, метиловый спирт, пропанол-1, изобутиловый спирт, бутанол-1, изоамиловый спирт. При анализе водок в мерную колбу с пришлифованной пробкой вместимостью 100 см3 наливают 50 см3 водно-спиртового раствора объемной долей ректификованного этилового спирта 40% и вносят пипетками вместимостью 0,1 см3 по 0,1 см3 каждого чистого вещества. Содержимое колбы перемешивают, доводят до метки водно-спиртовым раствором объемной долей ректификованного этилового спирта 40% и выдерживают при температуре 20°С в течение 25 мин.
13.3.2. Проведение анализа
Газовый хроматограф включают в соответствии с инструкцией по его эксплуатации и устанавливают параметры хроматографирования.
Условия хроматографирования с капиллярными колонками:
Для получения градуировочных данных используют не менее трех градуировочных смесей, одна из которых должна иметь концентрацию, близкую к нижней границе определяемых содержаний.
Записывают хроматограммы анализа каждой градуировочной смеси. Регистрируют время удерживания и площади пиков определяемых веществ. Порядок выхода пиков представлен на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1. Хроматограмма стандартной градуировочной смеси (1 уксусный альдегид, 2 метиловый эфир уксусной кислоты, 3 этиловый эфир уксусной кислоты, 4 метиловый спирт, 5 этиловый спирт, 6 пропанол-1, 7 изобутиловый спирт, 8 бутанол-1, 9 изоамиловый спирт).
В испаритель (инжектор) вводят 1 мм3 образца водки и осуществляют хроматографическое разделение. Регистрируют пики в области времени удерживания, соответствующие компонентам градуировочной смеси. По полученным хроматограммам можно рассчитать концентрации примесей в анализируемых образцах водки по формуле:
Янсон Э.Ю., Путнинь Я.К. Теоретические основы аналитической химии. Учебник для вузов по спец. "Химия". М.: ВШ, 1990.
Рассмотрено на заседании кафедры
Протокол № от « » апреля 2011 г.
Зав. кафедрой ____________ В.А. Алфёров
Часть I.
Химические методы анализа
Часть II.
Инструментальные методы анализа