1.1.3. Характеристика робочих розчинів і індикаторів

Йод.

Кристалічний йод не відповідає вимогам, які ставлять до вихідних речовин, оскільки містить вологу, домішки хлору, брому і деяких інших речовин. Такий йод не можна використовувати для приготування розчину точно відомої концентрації безпосередньо з наважки і його спочатку очищають возгонкою. Для виготовлення розчину йоду можна застосовувати також неочищений препарат йоду, але нормальність розчину треба встановлювати титруванням. Для цього застосовують розчин натрій тіосульфату, точну концентрацію якого встановлюють за іншою вихідною речовиною.

Йод погано розчиняється у воді, але його розчинність значно зростає в присутності калій йодиду, що спричиняється утворенням полі йодиду:

І2 + Іˉ = І3ˉ

Для розчинення йоду доцільно брати 3 – 4-кратний проти еквівалентної кількості надлишок калій йодиду для того, щоб збільшити розчинність йоду. Крім того, леткість йоду в розчинах з високою концентрацією калій йодиду значно менша порівняно з леткістю твердого йоду, внаслідок чого практично усувається одне з основних джерел помилок при йодометричних визначеннях. Концентрація розчинів йоду, що зберігаються на денному світлі, поступово збільшується, оскільки калій йодиди окислюється киснем повітря з виділенням вільного йоду. Щоб запобігти цьому, треба захищати титровані розчини йоду від світла, тримаючи їх у склянках з темного скла.

При йодометричних визначеннях можна користуватися 0,05 н. Робочими розчинами. Це зумовлено тим, що точність встановлення точки еквівалентності за допомогою крохмалю досить висока; з другого боку, йод є дорогим препаратом, через що застосовувати розчини вищої концентрації недоцільно.

Тіосульфат.

Натрій тіосульфат Na2S2O3 кристалізується з п’ятьма молекулами води, але кристалізаційна вода поступово вивітрюється і через деякий час дійсний склад солі перестає відповідати її хімічній формулі Na2S2O3∙5Н2О. Концентрація розчину натрій тіосульфату не є сталою; вона з часом змінюється під впливом вуглекислого газу повітря. Щоб запобігти цьому, тіосульфат слід розчиняти у воді, з якої видалено (кип’ятінням) вуглекислий газ, і захищати розчини тіосульфату за допомогою хлоркальцієвих трубок, заповнених натронним вапном. Нестійкість розчинів пояснюється також впливом мікроорганізмів (тіобактерій).

Зазначені вище обставини роблять недоцільним виготовлення точних розчинів тіосульфату з наважки, тому його звичайно готують приблизно відомої концентрації; точну нормальність встановлюють за іншими вихідними речовинами. Найчастіше для цього використовують розчин калій біхромату. Препарат K2Cr2O7 легко добути перекристалізацією з водного розчину і висушуванням при температурі 150 – 180°С. Встановлення нормальності робочого розчину тіосульфату за біхроматом проводять на основі таких реакцій:

K2Cr2O7 + 6 KI + 7 H2SO4 = 4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3 I2 + 7 H2O

I2 + 2 Na2S2O3 = 2 nai + Na2S4O6.

Крохмаль.

Крохмаль утворює з розчином йоду адсорбційну сполуку інтенсивно синього кольору. Чутливість йодо-крохмальної реакції залежить від факторів: присутності іонів йоду, способу приготування і зберігання розчину крохмалю, температури тощо. Молекулярний йод не дає з крохмалем забарвленої сполуки; для цього треба, щоб в розчині були іони йоду. Тому всі йодометричні визначення проводять у розчинах, що містять надлишок калій йодиду. Чутливість йодо-крохмальної реакції зменшується із збільшенням температури; отже, точність встановлення точки еквівалентності при титруванні холодних розчинів більша, ніж при титруванні гарячих розчинів. Чутливість залежить також від способу приготування індикатора: правильно приготовлені розчини крохмалю повинні забарвлюватися в чисто синій колір від добавляння однієї краплини 0,01 н. Розчину йоду. Неправильно приготовлені розчини індикатора або розчини, що зберігалися довгий час, часто утворюють з йодом сполуки фіолетового кольору.

При йодометричних визначеннях окислювачів може виникнути значна помилка внаслідок окислення крохмалю йодом. Реакція проходить досить повільно, але при тривалій дії йоду на крохмаль частина йоду витрачатиметься на цю побічну реакцію і результати визначення будуть невірними. Крім того, у кислому розчині крохмаль поступово гідролізується, що також призводить до помилки. Тому титрування йоду тіосульфатом спочатку ведуть, не добавляючи індикатора; розчин крохмалю доливають перед кінцем титрування, щоб по можливості зменшити час, протягом якого крохмаль і вільний йод перебувають разом в одному розчині.