получения воспроизводимых и надежных результатов при выполнении фотометрических определений следует также оптимизировать условия измерения светопоглощения образующегося соединения. Оптимизация условий фотометрических измерений предполагает:

—выбор длины волны (спектрального диапазона);

—выбор толщины кюветы;

—нахождение области линейности определяемых концентраций.

Лабораторная работа № 14

Фотометрическое определение железа(III) сульфосалициловой кислотой

Цель работы: фотометрически определить железо(III) сульфосалициловой кислотой.

Железо(III) образует с сульфосалициловой кислотой в зависимости от кислотности раствора ряд окрашенных комплексов [3]. При рН 1,8…2,5 образуется красно-фиолетовый катионный комплекс (I), имеющий полосу поглощения с λmax= 510 нм и εmax = 1,8 103

При увеличении рН до 4…8 раствор приобретает красно-бурую окраску, которую приписывают анионному бис-комплексу (II).

В щелочных средах (9 < рН < 11,5) образуется комплекс желтого цвета с полосой поглощения λmax =416 нм и εmax = 5,8 103. При рН > 12 происходит его разложение с выпадением в осадок гидроксида железа. Ранее предполагалось, что образующийся в щелочных средах комплекс является трисульфосалицилатом Fе(III) Однако в более поздних исследованиях высказывается другая точка зрения относительно природы этого комплекса. Предполагают, что его образование связано

не с присоединением третьей молекулы реагента, а с депротонировалием бис-комплекса:

Врезультате упрочнения связи атома железа с фенольным кислородом происходит сдвиг полосы поглощения бис-комплекса в коротковолновую область спектра.

Впрактике молекулярного абсорбционного анализа применяются лишь комплексы, образующиеся в кислой и щелочной средах. Моносульфосалицилатный комплекс используют для определения Fе(III) в присутствии Fе(II), магния, марганца, меди, алюминия, редкоземельных элементов. Фториды мешают определению Fе(III).

Вщелочной среде вследствие легкой окисляемости Fе(II) в Fе(III) с помощью сульфосалициловой кислоты можно определить сумму Fе(II)

иFе(III). Фторид-ионы не мешают определению железа сульфосалициловой кислотой в щелочной среде.

Реагенты.

Стандартный раствор железа(III), 0,1 мг/мл. Сульфосалициловая кислота, 10%-ный раствор. Серная кислота, 1 М раствор.

Аммиак, 10%-ный раствор.

Выполнение определения.

1. Кислая среда. В пять мерных колб вместимостью 50,0 мл вводят стандартный раствор железа с содержанием (мг): 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 и 0,30 соответственно, 10 мл воды, 1 мл раствора серной кислоты, 5 мл раствора сульфосалициловой кислоты. Содержимое колб разбавляют водой до метки. Растворы фотометрируют относительно воды и строят градуировочный график.

Для определения железа в анализируемом растворе аликвоту этого раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50,0 мл. С раствором проводят те же операции и в той же последовательности, что

ипри приготовлении растворов, используемых для градуировки, а затем фотометрируют относительно воды.

Содержание железа определяют по градуировочному графику, построенному по результатам фотометрирования растворов сравнения.

2.Щелочная среда. В пять мерных колб вместимостью 50,0 мл вводят стандартный раствор железа с содержанием (мг): 0,05; 0,10; 0,15; 0,20 и 0,30 соответственно, 10 мл воды, 5 мл раствора сульфосалициловой кислоты, 5 мл раствора аммиака. Содержимое колб разбавляют водой до метки. Растворы фотометрируют относительно воды и строят градуировочный график.

Для определения железа в анализируемом растворе аликвоту этого раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50,0 мл. С раствором проводят те же операции и в той же последовательности, что

ипри приготовлении растворов, используемых для градуировки, а затем фотометрируют относительно воды. Содержание железа определяют по градуировочному графику.

Вопросы и задания для защиты лабораторной работы «Фотометрическое определение железа»

1.Дайте общую характеристику физико-химических методов анализа и их классификацию.

2.Назовите достоинства и недостатки ФХМА.

3.Как образуются спектры поглощения и испускания? Как их можно использовать в качественном и количественном анализе?

4.Сформулируйте основной закон светопоглощения. Как он применяется в оптических методах анализа?

5.Приведите классификацию оптических методов анализа.

10. КОНДУКТОМЕТРИЯ

Кондуктометрия - это метод анализа, основанный на измерении электропроводности анализируемого раствора [1, 2].

Удельная электропроводность раствора æ (Ом-1·см-1) – это электропроводность раствора объемом 1 см3, заключенного между

электродами площадью 1 см2. Она является величиной, обратной

удельному электрическому сопротивлению :

æ= 1/ .

Сразбавлением раствора æ уменьшается, т.к. уменьшается концентрация электролита.

Эквивалентная электропроводность раствора (Ом-1·см2 ·моль-1) -

это электропроводность раствора, содержащего 1 эквивалент растворенного вещества, объем которого заключен между двумя параллельно расположенными электродами, отстоящими друг от друга на расстоянии 1см.

где Сн – нормальная концентрация раствора.

Эквивалентная электропроводность слабых и сильных электролитов увеличивается с разбавлением: для слабых – вследствие возрастания степени диссоциации электролита, для сильных – в результате уменьшения взаимного притяжения.

Эквивалентная электропроводность растворов электролитов с разбавлением достигает предела, при котором становится независимой от концентрации. Она называется эквивалентной электропроводностью бесконечно разбавленного раствора ∞.

Согласно закону Кольрауша или закону независимого движения ионов в разбавленных растворах:

∞ = ∞+ + ∞-,

где ∞+ и ∞- – ионные электропроводности, при бесконечном разбавлении или подвижности ионов.

Степень диссоциации слабого электролита α можно рассчитать как отношение

α λ . λ