3.2 Аналіз гідроксиду натрію на вміст основної речовини і карбонату натрію

У технічному гідроксиді натрію визначають вміст NaOH і вміст карбонату натрію Na₂CO₃. Для цього використовують потенціометричний метод титрування зі скляним індикаторним електродом^*. Суміш гідроксиду натрію і карбонату натрію титрують розчином соляної кислоти з концентрацією ­C_HCl = = 0,1 моль/л до рН = 9. При цьому протікають такі реакції

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Na₂CO₃ + HCl = NaHCO₃ + NaCl

Якщо цю суміш далі титрувати до рН = 4, то проходить наступна реакція

NaHCO₃ + HCl = NaCl + H₂O + CO₂

Таким чином, після вимірювання кількості HCl, що пішла на титрування суміші NaOH і Na₂CO₃, можна розрахувати кількість цих речовин.

Обладнання і реактиви:

• рН-метр типу рН-121 або аналогічний;

• скляний індикаторний електрод;

• хлорсрібний електрод порівняння;

• розчин соляної кислоти (С_HCl = 0,1 моль/л);

• терези аналітичні типу ВЛА-200 або аналогічні;

• бюретка об’ємом 25 мл;

• колба мірна об’ємом 250 мл;

• піпетка об’ємом 25 мл;

• склянка для титрування об’ємом 50 мл;

• мішалка електрична ММ-3М.

Методика визначення. Для аналізу твердого гідроксиду натрію (або його розчину) відбирають пробу масою 510 г і розчиняють у дистильованій воді в мірній колбі об’ємом 250 мл. Розчин охолоджують і ретельно перемішують. Піпеткою відбирають аліквоту (25 мл), переносять до склянки для титрування і титрують розчин у склянці для титрування, спостерігаючи за показаннями рН-метра до рН = 9. Титрування повторюють три рази і розраховують середній результат. Після цього визначення продовжують титрувати розчин у склянці для титрування до рН = 4. Титрування повторюють три рази і розраховують середній результат. Вміст компонентів розраховують за формулами:

,

,

де Na₂CO₃ – вміст Na₂CO₃, %; – середній об’єм HCl, що пішов на титрування до рН=4, мл; – середній об’єм HCl, що пішов на титрування до рН = 9, мл; 53 – еквівалентна маса Na₂CO₃, г/моль; m – маса проби суміші NaОН і Na₂CO₃, г; NaOH – вміст NaOH, %; 40 – еквівалентна маса NaОН, г/моль.

Вимоги до оформлення робіт

Лабораторні роботи оформлюють в окремому зошиті. Звіт з кожної лабораторної роботи повинен містити:

• мету роботи;

• порядок виконання;

• необхідні розрахунки і графіки;

• висновки.

Контрольні питання

1. Розкрити хімізм процесів, що протікають у даному виробництві (на даній стадії).

2. Зазначити основні та побічні хімічні реакції.

3. Які речовини можуть знаходитися в даному технологічному потоці (апараті)?

4. Природа виникнення домішок і супутніх речовин у матеріальному потоці, що аналізується.

5. Які технологічні параметри і якою мірою впливають на даний показник якості (хімічний склад)?

6. Вкажіть допустимі значення хімічного складу речовини, що розглядається за нормативно-технічною документацією.

7. Порівняйте дані, що були одержані на основі проведеного хімічного аналізу, з вимогами нормативно-технічної документації і зазначте можливу причину невідповідності.

8. Методика проведення аналізу.