18.Мырышты амперметрлік титрлеу әдісімен анықтау.

Амперометриялық титрлеу тәсілі титриметрлік тәсілдерге жатады, бұл тәсілде титрлеудің соңғы нүктесін анықтау үшін платина электродында байқалатын диффузиялық ток құбылысы пайдаланылады. Амперометриялық титрлеуді полярографиялық талдау тәсілінің бір түрі деп қарастыруға болады. Амперометриялық тәсіл де электрохимиялық реакцияға қатысатын заттың концентрациясы мен шекті диффузиялық ток күшінің тәуелдігіне негізделген.

Амперометриялық титрлеуді орындау үшін электродта шекті диффузиялық ток күшіне сәйкес кернеуді вольтметр арқылы беру қажет.

Титрант анықталатын затпен әрекеттесіп, оның ерітіндегі концентрациясын төмендету тиісті. Көбіне ол үшін тұнбаға түсіру, тотығу-тотықсыздану реакцияларын пайдаланады, кейбір жағдайда комплекс түзу реакциясы пайдалануы мүмкін болады.

Егер зерттелетін ерітіндіде электродтық реакцияға қатысатын қосылыс бар болса, онда (қажетті кернеу мәнінде) титрлеуге дейін оған сәйкес белгілі диффузиялық ток күші байқалады. Титрлеу барысында реакция нәтижесінде диффузиялық ток шамасы төмендей бастайды. Ал егерде анықталатын компонент электрохимиялық реакцияға қатыспайтын болса, онда тотығатын немесе тотықсызданатын титрант таңдау қажет. Бұл жағдайда титрлеу қисығының түрі басқаша болады: ток күші эквивалент нүктеден кейін жоғарлайды. Амперометрлік титрлеу тәсілінде титрлеу қисықтарының басқа да түрлері болады. Графиктен сызықтардың қиылысқан нүктесі эквивалентті нүктедегі титранттың көлеміне сәйкес болады.

Жұмысты орындау.

Алдын ала қажетті ерітінділерді даярлау қажет.

Микробюреткаға даярланған 0,050 моль/л K4[ Fe(CN)6] ерітіндісін құяды. Көлемі 50 мл стаканға пипеткамен мырыш сульфаты 0.5 мг мырышы бар ерітіндісіні және 10 мл ацетатты буфер ерітіндісі қосылады ( электродтар батырылып тұрулары қажет).Зерттелетін ерітіндіні тұз көпіршемен салыстырмалы электродпен қосады. Қондырғыны қосып, вольтметрде +0,8 В орнатады да, магнитті араластырғышты қосады. Титрлеуді орындап, гальванометрдегі ток күшінің мәнін жазып отыру қажет. Алынған мәліметтер кестеге жазылып, ток күші-титрант көлемі координатасында график тұрғызылады. График бойынша титранттың эквивалентті нүкдеде жұмсалған көлемін анықтап, ерітіндідегі мырыштың мөлшері есептеледі:

2K₄[Fe(CN)₆] +3ZnCl₂→K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂+6KCl

[Fe(CN)₆]^4- -1e→[Fe(CN)₆]^3-

19.Темірді фотометрлік әдіспен градуирлеу тәсілі бойынша анықтау.

Темірді фотометрлік әдіспен градуирлеу тәсілі бойынша байланысты бірнеше комплексті қосылыстар түзіледі. Фотоколориметр арқылы осы қосылыстардың жарық жұту қабілеттеріне байланысты есептеулер жүргіземіз. Фотометрлік талдау әдісі атомдар мен молекулалардың электромагниттік энергияны жұту, шашырату немесе сәуле шығару қабілетіне негізделеді.

Фотометриялық анализ 2-сатыдан тұрады:

1)Анықтайтын заттың түсті ерітіндісін алу. Ол үшін бейорганикалық немесе органикалық реагентпен комплекс түзу немесе тотығу-тотықсыздану реакциясын (мысалы: Cr →Cr₂O₇^2-; Mn(II) →MnO₄^-) қолданады.

2)Боялған қосылыс, дәлірек айтқанда боялған ерітінді жұтқан жарықтың мөлшерін өлшеу.

Жұтылатын жарықтың мөлшері боялған ерітіндінің қалыңдығына анықтаған кезде біз сульфосалицил(2-олки-5-сульфобензолды) қышқылын пайдаланамыз. Ерітіндінің қышқылдылығына

тікелей байланысты болады.

Интенсивтігі I₀ жарық шоғы боялған ерітіндінің қабатынан өткенде, оның белгілі мөлшері жұтылады, екінші бөлігі шағылады және үшіншісі таралады. Осыған байланысты жарық ерітіндіден әлсіреп өтеді. Өткен жарықтың интенсивтігін I десек, онда I₀>I болады. Жарықтың жұтылуын салыстырып өлшегенде оның таралатын және шағылатын мөлшерлерін ескермеуге болады. Жарық шоқтарының интенсивтігі арасындағы байланыс Бугер-Ламберт заңымен анықталады. Бұл заң бойынша белгілі заттың біртектес қабаты жарықтың белгілі бөлігін жұтады. Қабаттарының қалыңдығы бірдей заттар жарықтың бірдей үлесін, яғни мөлшерін жұтады. Жұтылған жарықтың үлесі түскен жарықтың интенсивтігіне байланысты емес. Мысалы, төртбұрышты кюветаны тең қабаттарға бөлсек, әр қабат жұтатын жарықтың үлесі бірдей болады.

Жарық бірінші қабаттан өткенде n есе әлсірейді. ;

Бірінші қабаттан өткен жарық I₁ екінші қабатқа түседі де, қалыңдығы бірдей болғандықтан, ол да n есе әлсіреп өтеді: ; . Енді I₁ орнына оның өз мәнін қойсақ: . Сол сияқты ; . Қалыңдығы l қабаттан өткен жарықтың I мөлшері: ; ; қатынасының ондық логарифмі ерітіндінің оптикалық тығыздығы деп аталады, ол А(D) белгіленеді: . Ламберт-Бугер заңы бойынша жарықтың жұтылған мөлшері боялған ерітіндінің қалыңдығына тікелей байланысты. Жоғарыда айтылған тәсіл Ламберт-Бугер заңын геометриялық жолмен қорытып шығару әдісі.

Белгілі бір жағдайларда сұйытылған ерітінділер Бугер-Ламберт-Бер заңына бағынады, мысалы: 1) жарық монохроматты болғанда; 2) жарық жұтатын жүйеде химиялық өзгерістер (әрекеттесулер) болмаған жағдайда; 3) сыну коэффициенті тұрақты болғанда.

Бұл жағдайлар орындалмағанда молярлы жарық жұту ко

эффициенті өзгереді және оптикалық тығыздықтың (А) концентрациямен (С) байланысын көрсететін қисық та түзу сызықты болмайды

Егер –нің мәні азайса, онда заңнан теріс ауытқу (2) болады, ал мәні көбейсе, онда оң ауытқу (3) болады. Негізгі заңнан ауытқудың себептері: 1) болжанған; 2) шынайы болып бөлінеді. Болжанған себептер, олар жарық шоғының монохроматты болмауынан, яғни а) жарық шашырауынан және б) кездейсоқ сәулелердің түсуінен туындайды. Оларды инструментальды себептер деп атайды. Ал химиялық әрекеттесулер нәтижесінде пайда болатын себептер химиялық деп аталады. Шынайы себептер олар сыну коэффициенттерінің өзгеруінен пайда болады. Жарық шоғының монохроматты болмауы оптикалық құрылғылардың кемшіліктерінен болады. Әр монохроматордың өзінің шектеулі мүмкіндіктері болады. Саңылаулар толқын ұзындығының белгілі интервалын ғана қамтиды.

Фотометриялық анализді қолданып, концентрацияны анықтаудың бірнеше жолы бар:

1) градуирленген график әдісі;

2) дифференциалдық әдіс;

3) қоспалар әдісі;

4) спектрофотометрлік титрлеу әдісі.

Градуирленген график әдісінде бірнеше (кемінде 5) стандартты ерітінділер дайындап, олардың оптикалық тығыздығын (А) өлшеп, А-пен концентрацияның (С) арасындағы байланысты көрсететін график тұрғызады .

Анализдейтін ерітіндінің оптикалық тығыздығын (Ах) өлшеп, оның ордината осіндегі мәнін табады, содан соң абсцисса осінен оған сәйкес концентрацияны (Сх) анықтайды.

Осы табылған мәліметтер бойынша анықталатын заттың массасын табамыз: m= С_х*V

Сх-градуирлеу графигінен табылған ерітінді концентрациясы,

V-колба көлемі