3.3. Кислотно-основное титрование
В основе метода кислотно-основного титрования лежит протолитическая реакция, в частности, в водных растворах: H3O+ + OH– = = 2H2O.
Этот метод еще называют методом нейтрализации, который относится к методам прямого титрования. Прямым титрованием стандарт- ными растворами щелочей и сильных кислот определяют содержание растворимых в воде сильных и слабых кислот и оснований, включая соли, образованные сильными и слабыми кислотами и др. Метод нейтрализации широко используется в промышленных и научных лабораториях. В практике товароведения этот метод применяется для определения кислотности продуктов, содержания карбонатов, анализа цинковых, свинцовых белил, определения временной жесткости воды и других целей.
В зависимости от того, что является рабочим раствором, метод нейтрализации подразделяется на алкалиметрию (рабочий раствор – щелочь) и ацидиметрию (рабочий раствор – кислота).
При алкалиметрии титрование производится раствором сильной щелочи (NaOH или КОН) и определяется содержание:
· сильных кислот: Н2SO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O;
· слабых кислот (минеральных и органических): СН3СООН + NаОН = = NаСН3СОО + H2O;
· солей,
которые в результате гидролиза дают
кислую реакцию среды:
При ацидиметрии титрование производится раствором сильной кислоты (НСl или H2SO4) и определяется содержание:
· щелочей:
· слабых
оснований (аммиака, органических
оснований):
· солей,
которые в результате гидролиза дают
щелочную реакцию среды:
Точную концентрацию титрованных растворов приходится устанавливать с помощью установочных (исходных) веществ.
Обратным титрованием определяют малорастворимые в воде оксиды и карбонаты, аммонийные соли, некоторые сложные эфиры. Титрованием заместителя определяют многие вещества, обладающие слабовыраженными или практически не обладающие кислотно-основ- ными свойствами.
КТТ определяют визуально с помощью индикаторов. В качестве индикаторов используют одноцветные (фенолфталеин) и двухцветные (метиловый оранжевый и др.) индикаторы. Выбирают индикатор для титрования так, чтобы интервал перехода окраски индикатора (или рТ) ближе всего совпадал бы с рН титруемого раствора в точке эквивалентности.
Для сужения интервала перехода и получения более резкого перехода окраски применяют смешанные индикаторы, состоящие из индикатора и красителя. При титровании возможны случайные погрешности, которые связаны с измерением объема и массы навески, и систематические погрешности, связанные с несовпадением ТЭ и КТТ. Систематические погрешности могут быть положительными (перетитрование) и отрицательными (недотитрование). Для уменьшения систематической погрешности рекомендуется использовать контроль- ный раствор, называемый свидетелем.
Кислотно-основное титрование в неводных средах позволяет определять органические и неорганические вещества, а также смеси, состоящие из различных компонентов (смесей солей, кислот и оснований), которые при титровании в водной среде не дают четких КТТ. В неводных средах можно титровать соединения, которые нерастворимы в воде, разлагаются водой или образуют с ней стойкие, нерасслаивающиеся эмульсии, бесцветные и окрашенные растворы.
В неводном титровании применяют те же индикаторы, что и при обычном титровании, возможно использование смешанных индикаторов. Для фиксирования ТЭ применяют визуальные методы, но преимущественно – потенциометрические.