Загальні рекомендації проведення титриметричних визначень

1. Перед роботою необхідно перевірити мірний посуд. Ця перевірка (калібрування) здійснюється шляхом зважування такої кількості води, яка вміщується тією чи іншою посудиною. Густина води (маса 1 см³ води) точно визначена для різних температур, тому після зважування слід вносити поправки, користуючись відповідними таблицями, наведеними в навчальних посібниках із кількісного аналізу. Необхідно перевірити ємність піпеток, мірних колб, визначити об’єм краплі, що витікає з бюретки.

Для цього:

- у ході перевірки ємності піпетки зважують у бюксі на аналітичних вагах воду, яка виливається із неї. Зважування слід повторювати до тих пір, поки три результати зважування будуть відрізнятися один від одного не більше ніж на 0,01 г;

- у ході перевірки ємності мірної колби на 200 см³ на технічних вагах спочатку зважують порожню колбу, а потім – наповнену водою. Результати трьох зважувань води повинні відрізнятися не більше ніж на 0,1 г;

- у процесі визначення об’єму краплі із бюретки наповнюють її до нуля дистильованою водою, випускають 100 крапель (вони повинні капати рівномірно, по 2–3 краплі за секунду) та позначають на бюретці об’єм (не раніше ніж через 30 с після виливання води). Одержаний об’єм необхідно розділити на 100. Визначення повторюють не менше трьох разів, кожного разу розраховують об’єм до 0,01 см³. Різниця між цими результатами вимірювань не повинна перевищувати 0,01 см³.

2. Перед наповненням попередньо вимиті бюретки або піпетки необхідно сполоснути 2–3 рази тим розчином, яким їх будуть заповнювати.

3. Титрувати кожен розчин слід не менше трьох разів. Результати цих титрувань не повинні відрізнятися один від одного більше ніж на 0,1 см³.

2.1. Метод кислотно-основного титрування

Основним рівнянням процесу нейтралізації є взаємодія Н⁺-іонів з іонами ОН^-, що супроводжується утворенням слабкого електроліту Н₂О:

H⁺ + OH^– ↔ H₂O

або H₃O⁺ + OH^– ↔ 2H₂O.

Процес нейтралізації можна навести графічно – у вигляді кривої титрування, що зображує зміну рН титрованого розчину в міру додавання до нього стандартного розчину кислоти або лугу. На підставі кривих титрування вибирають індикатор.

Момент еквівалентності встановлюють індикаторним методом за зміною забарвлення індикатора, 1–2 краплі якого додають у розчин, що титрують, або рН-метрично.

Різка зміна рН біля точки еквівалентності називається стрибком титрування.

Індикатори – це складні органічні кислоти або гідроксиди, у випадку дисоціації яких відбувається зміна структури їх молекул, тобто поява або зникнення хромофорних груп.

Область значень рН, у якій індикатор змінює своє забарвлення, називається інтервалом переходу індикатора. Його можна розрахувати за формулою

рН = рK_інд. ± 1.

Замість інтервалу переходу забарвлення індикатора застосовують також показник титрування індикатора (рТ). рТ – це оптимальне значення рН титрованого розчину, за якого спостерігається найбільш різка зміна забарвлення індикатора, що свідчить про закінчення титрування. Значення величини рТ приблизно збігаються зі значеннями величин рK_інд.

Під час вибору індикатора слід дотримуватися таких правил:

1. Інтервал переходу індикатора повинен збігатися зі стрибком титрування або хоча б частково – з точкою еквівалентності.

2. Індикатор слід додавати в невеликій кількості, оскільки він – протоліт і взаємодіє з визначуваною речовиною, або титрантом.

3. Практично завжди має місце похибка, пов'язана з розбіжністю точки еквівалентності з кінцевою точкою титрування.

4. Індикаторна похибка титрування повинна бути незначна.

5. Чим менший стрибок титрування, тим складніше вибрати індикатор.

Метод кислотно-основного титрування застосовується для кількісного визначення кислот, гідроксидів, солей, здатних гідролізуватися у водних розчинах, а також сумішей (Na₂CO₃ і NaOH) та ін.

Робочі розчини (розчини титрантів) методу кислотно-основного титрування такі: HCl, H₂SO₄, KOH, NaOH.

Як вихідні для стандартизації розчинів титрантів застосовують такі речовини: для кислот – буру (Na₂B₄O₇·10H₂O) або соду (Na₂CO₃), а для лугів – щавлеву (H₂C₂O₄·2H₂O) або бурштинову (H₂C₄H₄O₄) кислоту. Вихідні речовини повинні мати певний постійний склад і бути хімічно чистими.