Laboratornaya_rabota_2222

6.Градуировочный график.

7.Определение массовой доли контрольного раствора.

8.Определение аликвоты исходного раствора для приготовления кон-

трольного раствора.

9.Расчет относительной погрешности D, %.

6.3.2Определение сорбита

1.Цель работы

2.Ход работы

3.Определение массы сорбита (mсорб) по формуле:

mсор K ( 2 1 ) 100

Vал

Где α2 — показание поляриметра при добавлении (NH4)6Mo7O24·4H2O;

α1— показание поляриметра для водного раствора;

Vал — объем анализируемого раствора , взятый для испытания, см3;

К — коэффициент пересчета по ГОСТ 29206-91 (К = 0,167).

4.Относительное стандартное отклонение параллельных измерений не должно превышать 0,6%.

5.Доверительный интервал для найденного среднего ±2.

6.4Вопросы для самоконтроля

73

7 Кондуктометрия.

7.1 Цель и задачи работы.

Изучение возможностей и аппаратурного оформления кондуктометрии,

овладение приемами практического применения кондуктометрического титрова-

ния.

7.2Оборудование и реактивы

1.Кондуктометр КП – 001.

2.Магнитная мешалка.

3.Стакан объемом 250 см3.

4.Мерная колба объемом 100 см3.

5.Бюретка объемом 25 см3.

6.Пипетка объемом 10 см3.

7.Гидроксид натрия, раствор C 11 NaOH = 0,1 моль/дм3.

8.Борная кислота, раствор C 11 H3 BO3 = 1 моль/дм3.

9.Гидрохлорид гидроксиламина, раствор C 11 NH2OH HCl = 1 моль/дм3 .

10.Этилендиаминтетрацетат натрия, раствор C 11 Na2 H2Y 0, 05

моль/дм3.

11.Хлорид никеля, раствор C 11 NiCl2 0,5 моль/дм3.

12.Хлорид кальция, раствор C 11 CaCl2 0,5 моль/дм3 .

13.Сульфат натрия, раствор (С1/1 Na2SO4) = 1моль/дм3.

14.Хлорид бария, раствор (С1/1 BaCl2) = 0,1моль/дм3.

15.Стакан вместимостью 250 см3.

16.Мерная колба вместимостью 250 см3 – 7 шт.

17. Колонка (диаметр 15мм, длина 300 мм), содержащая 10 г катионооб-

менни-ка КУ-1 в Н – форме.

74

18. Хлороводородная кислота, раствор С(1/1НСl)= 0,001 моль/дм3. 19. Хлорид натрия, раствор Т (NaCl) =5,86 мг/см3.

20. Пипетка вместимостью 2 см3.

21. Мерный цилиндр вместимостью 200 см3.

Рис. 14.1. Установка для кондуктометрического титрования:

1. Иономер-кондуктометр; 2. Магнитная мешалка; 3. Кондуктометрический датчик; 4. Ячейка; 5. Бюретка

7.2.1Определение солесодержания вод скважин методом прямой кондуктометрии.

Определение солесодержания основано на кондуктометрическом опреде-

лении концентрации протонов, выделившихся при пропускании солесодержа-

щих вод через катионообменную колонку.

Ход работы

1. Построение градуировочного графика.

Для этого в мерные колбы вместимостью 250 см3 вносят рассчитанный объем рабочего раствора для приготовления серии стандартных растворов с кон-

центрациями 5,86; 2,93; 1,47; 0,586; 0,293; 0,147; 0,0586 мг/дм3.

75

К 200 см3 каждого стандартного раствора добавляют 2 см3 хлороводород-

ной кислоты и пропускают раствор через катионообменный сорбент.

Полученный раствор помещают в стакан и опускают в него кондуктомет-

рический датчик и измеряют значение удельной электропроводности раство-

ров. Полученные результаты заносят в таблицу 14.2.

Строят график зависимости удельной электропроводности (æ, См/см) от солесодержания (мг/дм3).

2. Контрольная задача. Определение солесодержания испытуемого об-

разца воды К 200 см3 испытуемого образца воды добавляют 2 см3 хлороводородной

кислоты и пропускают раствор через катионообменник.

Измеряют удельную электропроводность полученного раствора и значе-

ние заносят в таблицу 14.2.

Находят солесодержание контрольного раствора по градуировочному гра-

фику и рассчитывают солесодердание с учетом погрешности датчика.

7.2.2Определение качества очистки дистиллированной и бидистиллированной воды методом прямой кондуктометрии

Метод основан на определении удельной электропроводности дистилли-

рованной (ГОСТ 6709) и бидистиллированной воды (ГОСТ Р 52501). Значение удельной электропроводности дистиллированной воды не должно превышать

0,5 мСм/см. В зависимости от способа очистки дистиллированной воды разли-

чают две степени очистки.

Степень 1. Вода, в основном свободная от растворимых или коллоидных ионных и органических примесей и отвечающая жестким аналитическим требо-

ваниям, например, таким, как для метода высокоэффективной жидкостной хро-

матографии; такую воду получают путем дальнейшей очистки воды 2-й степени чистоты (например, обратным осмосом или деионизацией с последующим филь-

трованием через мембранный фильтр с размером ячейки 0,2 мкм для удаления частиц или двойной перегонкой с применением аппаратуры из кварцевого

76

стекла). Удельная электрическая проводимость при температуре 25°С такой воды не должна превышать 0,01 мСм/м.

Степень 2. Вода с очень низким содержанием неорганических, органиче-

ских или коллоидных примесей, используемая для чувствительных аналитиче-

ских методов, включая метод атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС) и

определение компонентов в следовых количествах; такую воду получают, напри-

мер, неоднократной перегонкой либо деионизацией или обратным осмосом с по-

следующей перегонкой. Удельная электрическая проводимость при температуре

25°С такой воды не должна превышать 0, 1 мСм/м.

Ход определения

7.2.2.1 Определение качества очистки дисстилированной воды.

Удельную электрическую проводимость пробы анализируемой воды изме-

ряют, используя кондуктометр с термостатируемой ячейкой, установив темпера-

туру воды (20±1)°С.

7.2.2.2 Опредление качества очистки бидистиллированной воды

Для проведения анализа бидистиллированной воды очень важно, чтобы ат-

мосфера была чистой и в ней не было пыли, а также необходимо принять соот-

ветствующие меры предосторожности, чтобы предотвратить какое-либо загряз-

нение пробы и пробы для анализа.

Удельную электрическую проводимость пробы анализируемой свежепри-

готовленной воды измеряют, используя кондуктометр с термостатируемой ячей-

кой, установив температуру воды (25±1)°С.

7.2.3Определение слабой кислоты и соли слабого основания в их смеси методом кондуктометрического титрования

7.2.4Определение слабой кислоты и соли слабого основания в их смеси.

При титровании сильным основанием смесей кислот с солями слабых ос-

нований в растворе реализуются следующие равновесия:

77

Из расчета теоретических кривых титрования следует, что при значениях

pKa pKb 12 — сначала реагирует кислота, а затем вытесняется слабое осно-

вание из его соли; при pKa pKb 16 — реакция вытеснения слабого основания из соли предшествует реакции взаимодействия кислоты с титрантом; при значе-

ниях pKa pKb 12 16 — обе реакции протекают параллельно, дифференциро-

ванное титрование невозможно.

Для борной кислоты pKa 9, 24 ; для гидрохлорида гидроксиламина pKb 8, 3 ; следовательно pKa pKb 16 , то есть сначала титруется соль гидрок-

силамина, а затем кислота.

Ход работы.

7.2.4.1Стандартизация раствора NaOH (вторичного стандарта) по первич-

ном стандарту HCl

1.Бюретку заполняют раствором NaOH .

2.Аликвотную часть 5,0 см3 раствора HCl переносят в измерительную ячейку с помощью пипетки. В раствор помещают кондуктометрический датчик.

3.Включают магнитную мешалку, измеряют значение удельной электро-

проводности æ исходного раствора и записывают в таблицу 12.1.

4. Приливают по 0,5 см3 титранта до объема титранта 10,0 см3. Измерение удельной электропроводности æ проводят через 20 сек после прибавления оче-

редной порции титранта и записывают в таблицу 12.1.

7. Титрование повторяют 3 раза.

78

8.По результатам титрования строят кривые титрования в координатах

f V . Апроксимируют полученные зависимости уравнениями линейной ре-

грессии и математически находят точку пересечения – объем титранта в точки

эквивалентности.

9.Находят средний объем раствора, израсходованного на титрование.

10.По известным формулам рассчитывают С(1/1 NaOH ) и Т( NaOH ).

7.2.4.2Контрольная задача. Определение содержания борной кислоты и соля-

нокислого гидроксиламина в испытуемой смеси

1.Анализируемый раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100,0

см3 и доводят до метки дистиллированной водой.

2.В ячейку для титрования отбирают аликвотную часть анализируемого раствора (10,0 см3).

3.Приливают по 0,5 см3 титранта до объема титранта 15,0 см3, обнаружи-

вая два скачка потенциала.

4. По результатам точного титрования в водном растворе строят кривые титрования в координатах f V . Апроксимируют полученные зависимости

уравнениями линейной регрессии и математически находят точку пересечения

– объем титранта в точки эквивалентности.

5. Рассчитывают содержание и концентрацию борной кислоты и соляно-

кислого гидроксиламина по известным формулам.

7.2.5Определение ионов Ni2 и Ca2 в их смеси методом кондуктометриче-

ского титрования

Определение ионов Ni2 и Ca2 основано на реакции комплексообразова-

ния ионов металлов с двунатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты

(ЭДТА, сокращенная запись Na2 H2Y ). В зависимости от pH среды при титрова-

нии могут образовываться средние и протонированные комплексонаты, а также различные продукты диссоциации этилендиаминтетрауксусной кислоты.

79

При титровании ЭДТА солей металлов в растворах, не содержащих буфер-

ных смесей, на кривой титрования имеется максимум, соответствующий точке эквивалентности. До точки эквивалентности электропроводность раствора рас-

тет за счет увеличения концентрации наиболее подвижных ионов H в соответ-

ствии с реакцией, происходящей, например, при pH 5 :

После точки эквивалентности электропроводность раствора уменьшается в результате связывания H избытком титранта в малодиссоциированную кис-

лоту:

Если при титровании образуется средний комплексонат высокой устойчивости, характеризующийся lg MeY 4 n 16, 4 (например, lg NiY 2 18, 62 ), то титрова-

ние можно проводить в отсутствии буферного раствора. Титрование иона

Ca2 lg CaY 2 10, 70 проводят в присутствии аммиачного буферного раствора.

При этом не происходит разрушения ранее образовавшегося комплексоната ни-

Ni NH3 4

Ход работы.

1. Анализируемый раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100,0

см3 и доводят до метки дистиллированной водой.

2. В ячейку для титрования (химический стакан) отбирают аликвотную часть анализируемого раствора (10,0 см3) титруют раствором ЭДТА. После того,

как было зафиксирована первая точка, где наблюдалось снижение удельной элек-

тропроводности, снимают еще 4 точки, а затем вводят 10 см3 аммиачного буфер-

ного раствора (рН=10) и фиксируют вторую точку эквивалентности.

80

7.3 Оформление лабораторного журнала

7.3.1Определение солесодержания вод скважин методом прямой кондуктометрии

1.Цель и задачи работы.

2.Ход работы.

Построение градуировочного графика

Данные для построения градуировочного графика.

Таблица 1.3.1.

C помощью компьютерных программ Microsoft Excel или Sigmaplot опре-

деляют параметры линейной регрессии (таблица 1.3.2.).

По градуировочному графику рассчитать солесодержание в анализируе-

мом образце.

С учетом погрешности кондуктометрического датчика рассчитать солесо-

держание (S) по формуле:

82