1.6.2. Потенциометрические методы

Потенциометрические методы базируются на определении концентрации свободного (не закомплексированного) металла или лиганда.

При измерении концентрации свободного металла готовят серию растворов с постоянной общей концентрацией металла, постепенно изменяя концентрацию лиганда. Концентрацию не закомплексированного иона металла [М] определяют потенциометрическим методом. Исходя из данных о составе комплекса MR_n, что образуется в системе, рассчитывают равновесные концентрации комплекса и лиганда по формулам:

[MR_n] = c_M– [М], (1.16)

[R] = c_R– n [MR_n]. (1.17)

Константу стойкости рассчитывают по формуле (1.14). Константу стойкости состав комплекса можно определять графически. Если представить уравнение (1.14) в логарифмическом виде:

(1.18)

и построить график в координатах lg([MR_n]/[M]) – lg[R], то полученная прямая будет отсекать на оси ординат отрезок, который равен , а тангенс угла наклона равняется n.

П ри определении концентрации свободного лиганда готовят растворы с постоянной общей концентрацией лиганда и переменной в определенном диапазоне концентраций металла. Концентрацию свободного лиганда определяют потенциометрически с помощью ионселективного электрода. Рассчитывают (среднее лигандное число):

(1.19)

и определяют [MR_n] и [М] по формулам:

(1.20)

[M] = c_M – [MR_n]. (1.21)

Константу устойчивости рассчитывают по формуле (1.14) [20].

1.6.3. Использование кривой насыщения

Определив по кривой насыщения состав комплексного соединения M_mR_n и максимальное значение поглощения (рисунок 1.7), можно непосредственно рассчитать значение условной константы стойкости и коэффициента молярного поглощения комплекса ε_k.

Например, кривая насыщения была получена при постоянной концентрации металла и переменной концентрации лиганда в растворах, тогда ε_k рассчитывают по формуле:

(1.22)

где c_R – концентрация лиганда , что отвечает А_max при c_M = const.

Концентрацию комплекса в любой точке кривой рассчитывают согласно уравнению

(1.23)

где ε_M и ε_R – коэффициенты молярного поглощения растворов металла и лиганда, то есть в данном случае поглощать могут все компоненты системы при λ_max.

Исходя из полученных данных, рассчитывают условную константу [21, 22]:

(1.24)

2. Экспериментальная часть

2.1. Реактивы, материалы и оборудование

В данной работе были использованы следующие реактивы, материалы и оборудование:

• мононатриевая соль 4-(2-пиридилизо-)резорцина (ПАР), ч.д.а;

• натрия гидроксид, х.ч.;

• уксусная кислота, х.ч;

• хлорид кобальта(II), х.ч.;

• фотографическая пленка для офсетной печати фирмы AGFA с толщиной желатинового геля ~ 20 мкм;

• pH-метр-миливольтметр pH-121;

• полуэлемент сравнения ЕВЛ-1МЗ;

• стеклянный электрод ЕСЛ-63-07;

• бумага фильтровальная (ГОСТ 12026-76);

• посуда мерная лабораторная стеклянная: колбы, стаканы, пипетки;

• весы аналитические ВЛР-200;

• шкаф сушильный лабораторный;

• магнитная мешалка;

• фотоколориметр КФК-3;

• спектрофотометр Hitachi U-3210.

Все растворы готовили на дистиллированной воде.

Значения pH в растворах контролировали с помощью стеклянного электрода ЕСЛ-63-07.