Приготовление раствора крахмала

Готовят 0,5–1%-ный раствор крахмала. Для приготовления 200 мл растирают 1 г растворимого крахмала с 10–15 мл холодной воды, затем полученную суспензию вливают при перемешивании в кипящую воду (200 мл), после чего кипятят еще 3–5 мин и охлаждают. Для повышения устойчивости раствора крахмала рекомендуется прибавить 1,5–2 г хлорида цинка или салициловой кислоты. Раствор крахмала должен быть прозрачной или слабоопалесцирующей жидкостью. Если образовались сгустки, их необходимо отфильтровать. Раствор хранится 10–12 дней. Правильно приготовленный раствор крахмала должен давать с каплей 0,1 н. раствора иода густо-синюю окраску. Нельзя пользоваться горячим раствором крахмала, так как чувствительность иодкрахмальной реакции с повышением температуры сильно понижается (синяя окраска не появляется).

Приготовление и стандартизация раствора иода

Титрованный раствор иода можно приготовить, либо исходя из точной навески химически чистого кристаллического иода, либо пользуясь препаратом иода, имеющимся в продаже, который содержит примеси. В последнем случае точную концентрацию полученного раствора иода необходимо устанавливать.

Приготовление раствора иода по точной навеске. Имеющийся в продаже иод содержит примеси хлора, различных соединений иода с другими галогенами, гигроскопическую влагу. Очистку иода проводят путем возгонки (сублимации). Для этого примеси вначале превращают в нелетучие вещества. С этой целью иод в агатовой ступке растирают с KI и CaO. Оксид кальция поглощает воду

CaO + H₂O  Ca(OH)₂,

а иодид калия образует с примесями галогенидов свободный иод и нелетучие соли, например:

ICl + KI  KCl + I₂.

Возгонку проводят в вытяжном шкафу во избежание загрязнения воздуха в лаборатории.

Ход анализа

Для возгонки берут иода на 25% больше рассчитанного количества. Навеску иода отвешивают на технохимических весах в бюксе. Затем на часовом стекле отвешивают иодид калия (10–15 % от массы иода) и прокаленный оксид кальция (40–50 % от массы иода). Растерев смесь этих веществ, переносят ее в сухую коническую колбу с широким горлом и неплотно закрывают ее пробкой с вставленной в нее широкой пробиркой, внутри которой циркулирует холодная вода. Колбу ставят на асбестовую сетку или песчаную баню и нагревают на пламени горелки или плитке.

Иод возгоняется и конденсируется на холодной поверхности пробирки. Осевшие кристаллы иода периодически счищают стеклянной палочкой в чистый, сухой, взвешенный на аналитических весах бюкс, осторожно вытащив вместе с пробкой пробирку из колбы. Закончив возгонку, бюкс с иодом взвешивают на аналитических весах. Так как пары иода способствуют коррозии металлических частей весов, нельзя взвешивать иод в открытых сосудах, поэтому бюкс при взвешивании иода должен быть закрыт. По разности масс бюкса с иодом и пустого бюкса находят массу иода.

Иод растворяют в концентрированном растворе KI. Необходимо брать не менее чем тройное (по массе иода) количество KI. Так, если для приготовления 250 мл 0,1 н. раствора необходимо взять навеску 3,2 г х.ч. I₂, то для приготовления этой массы берут около 10 г KI (100 мл 10 %-ного раствора KI).

Взвешенный бюкс с иодом переносят в вытяжной шкаф, открывают крышку бюкса, обрабатывают навеску иода раствором KI, а затем через воронку смесь переносят в мерную колбу, смывая остатки иода из бюкса и с воронки раствором KI. Полученный раствор иода в мерной колбе не разбавляют водой до тех пор, пока не убедятся в том, что весь иод растворился. Если при перемешивании в течение нескольких минут весь иод не растворился, необходимо прибавить несколько миллилитров 10 %-ного раствора. После полного растворения иода раствор разбавляют до метки водой, тщательно перемешивают и вычисляют молярную концентрацию его эквивалента по формуле:

.

Раствор иода хранят в защищенной от света колбе с притертой пробкой.

Приготовление раствора иода приблизительной концентрации с последующей его стандартизацией

Если нет времени или возможности очистить иод, из неочищенного препарата готовят раствор иода, взвесив навеску на технохимических весах. Растворив навеску I₂ в концентрированном растворе иодида калия, содержащем необходимое количество KI, разбавляют раствор водой до необходимого объема. Хранят раствор в склянке из темного стекла.

Если стандартизуют раствор иода по титрованному раствору тиосульфата натрия, пипеткой отбирают раствор иода в коническую колбу и титруют стандартным раствором Na₂S₂O₃ до светло-желтой окраски, затем добавляют 1–2 мл раствора крахмала и продолжают титровать раствор, окрасившийся в синий цвет, до полного его обесцвечивания.

Рассчитывают концентрацию иода по формуле:

.

З а д а ч а

Иодометрическое определение меди в солях

Иодометрическое определение меди широко используют при анализе цветных сплавов, медных руд.

Ионы меди(II), окисляя иодид до свободного иода, восстанавливаются до меди (I) и осаждаются в виде CuI:

2Cu²⁺ + 4I^-  2CuI + I₂.

Для сдвига равновесия вправо требуется избыток KI, служащего не только восстановителем меди (II), но и осадителем меди (I). Во избежание гидролиза соли меди, препятствующего быстрому и полному окислению иодид-иона, анализ необходимо проводить в кислой среде при рН<4. Выделившийся иод титруют стандартным раствором тиосульфата.

Ход анализа

Анализируемый раствор медного купороса помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 10 мл 2 н. раствора H₂SO₄ и доводят объем водой до метки. В коническую колбу пипеткой отбирают аликвотную пробу раствора, прибавляют 20 мл 10 %-ного раствора KI и сразу же титруют раствором тиосульфата, пока окраска иода не станет бледно-желтой. Прибавив 1–2 мл раствора крахмала и 2 г KSCN, отвешенных на технохимических весах, заканчивают титрование при обесцвечивании синего раствора. При этом становится хорошо заметной бледно-сиреневая окраска выпавшего в осадок тиоцианата меди (I).

Расчет результатов анализа. Согласно полуреакции:

Cu²⁺ + e  Cu⁺,

молярная масса эквивалента меди равна молярной ее массе.

Рассчитав , находят массу меди в растворе:

.