Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
гф_XI_I.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
2.75 Mб
Скачать

2, Могут использоваться также реактивы квалификации х.Ч. И ч.Д.А.

В случае применения реактивов квалификации х.ч. и ч.д.а.

поступают, как указано ниже.

Таблица 2

Область рН 1,2-2,2

------------------------------------------------------------------

| рН | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 |

|----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----|

|Раствор KCl (0,2 моль/л), мл| 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |

| | | | | | | |

|Раствор HCl (0,2 моль/л), мл|64,50|41,50|26,30|16,60|10,60|6,70 |

|----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

------------------------------------------------------------------

Область рН 2,2-3,8

-------------------------------------------------------------------

| рН | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |3,4 | 3,6| 3,8|

|--------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+----+----+----|

|Раствор гидро-| 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |50 | 50 | 50 |

|фталата калия | | | | | | | | | |

|(0,2 моль/л), | | | | | | | | | |

|мл | | | | | | | | | |

|Раствор HCl |46,70|39,60|32,95|26,42|20,32|14,70|9,90|5,97|2,62|

|(0,2 моль/л), | | | | | | | | | |

|мл | | | | | | | | | |

|-----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

-------------------------------------------------------------------

Область рН 4,0-6,2

------------------------------------------------------------------

| рН | 4,0| 4,2| 4,4| 4,6 | 4,8 |5,0 | 5,2 | 5,4 |

|-------------------+----+----+----+-----+-----+-----+-----+-----|

|Раствор гидрофтала-| 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |

|та калия | | | | | | | | |

|(0,2 моль/л), мл | | | | | | | | |

|Раствор NaOH |0,40|3,70|7,50|12,15|17,70|23,85|29,95|35,45|

|(0,2 моль/л), мл | | | | | | | | |

|----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------

| рН | 5,6 | 5,8 | 6,0 | 6,2 |

|-----------------------+--------+---------+----------+----------|

|Раствор гидрофталата | 50 | 50 | 50 | 50 |

|калия (0,2 моль/л), мл | | | | |

|Раствор NaOH | 39,85 | 43,0 | 45,45 | 47,00 |

|(0,2 моль/л), мл | | | | |

|----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

------------------------------------------------------------------

Область рН 5,8-8,0

-------------------------------------------------------------------

| рН |5,8 |6,0 |6,2 | 6,4 | 6,6 |6,8 | 7,0 | 7,2 |

|--------------------+----+----+----+-----+-----+-----+-----+-----|

|Раствор однозамещен-| 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |

|ного фосфата калия | | | | | | | | |

|(0,2 моль/л), мл | | | | | | | | |

|Раствор NaOH |3,72|5,70|8,60|12,60|17,80|23,65|29,63|35,00|

|(0,2 моль/л), мл | | | | | | | | |

|-----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

-------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------

| рН | 7,4 | 7,6 | 7,8 | 8,0 |

|-----------------------+--------+---------+----------+----------|

|Раствор однозамещенного| 50 | 50 | 50 | 50 |

|фосфата калия | | | | |

|(0,2 моль/л), мл | | | | |

|Раствор NaOH | 39,50 | 42,80 | 45,20 | 46,80 |

|(0,2 моль/л), мл | | | | |

|----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

------------------------------------------------------------------

Область рН 7,8-10,0

-------------------------------------------------------------------

| рН |7,8 |8,0 |8,2 | 8,4| 8,6 | 8,8 | 9,0 | 9,2 |

|---------------------+----+----+----+----+-----+-----+-----+-----|

|Раствор борной кисло-| 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |

|ты (0,2 моль/л), мл | | | | | | | | |

|Раствор NaOH |2,61|3,97|5,90|8,50|12,00|16,30|21,30|26,70|

|(0,2 моль/л), мл | | | | | | | | |

|-----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

-------------------------------------------------------------------

------------------------------------------------------------------

| рН | 9,4 | 9,6 | 9,8 | 10,00 |

|-----------------------+--------+---------+----------+----------|

|Раствор борной кислоты| 50 | 50 | 50 | 50 |

|(0,2 моль/л), мл | | | | |

|Раствор NaOH | | | | |

|(0,2 моль/л), мл | 32,00 | 36,85 | 40,80 | 43,90 |

|----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

------------------------------------------------------------------

Область рН 10,0-11,4

------------------------------------------------------------------

| рН | 10,0 |10,2 |10,4 |10,6 |10,8 |11,0 | 11,2 |11,4 |

|--------------+------+-----+-----+-----+-----+-----+------+-----|

|Раствор буры |119,2 |112,4|108,0|104,6|102,4|100,4| 98,8 |97,4 |

|(0,05 моль/л),| | | | | | | | |

|мл | | | | | | | | |

|Раствор NaOH |40,40 |43,80|46,00|47,70|48,80|49,80|50,60 |51,30|

|(0,2 моль/л), | | | | | | | | |

|мл | | | | | | | | |

|----------------------------------------------------------------|

|Вода До 200 мл |

------------------------------------------------------------------

Примечание. Приведенные в табл. 2 значения рН воспроизводимы с

точностью рН до +/- 0,05 при 25 град. С.

1. Раствор тетраоксалата калия КН3(С204)2 х 2Н2О (0,05

моль/л). Тетраоксалат калия (х.ч., ч.д.а.) дважды

перекристаллизовывают из воды и сушат на воздухе при температуре

не выше 50 град.С в течение суток. 12,709 г перекристаллизованного

тетраоксалата калия растворяют в воде и доводят объем раствора

водой до 1 л.

2. Насыщенный при 25 град. С раствор гидротартрата калия

КНС4Н4О6 (около 0,034 моль/л). Гидротартрат калия (ч.д.а.) по

ГОСТу 3654-79 перекристаллизовывают из воды и сушат при

температуре 105 град. С до постоянной массы. Перекристаллизованный

гидротартрат калия встряхивают с дистиллированной водой в течение

получаса при 25 град. С. Нерастворившуюся часть отфильтровывают.

3. Раствор гидрофталата калия КНС8Н4О4 (0,05 моль/л).

Гидрофталат калия (ч.д.а.) перекристаллизовывают из воды, сушат

при температуре не выше 125 град. С до постоянной массы. 10,211 г

перекристаллизованного гидрофталата калия растворяют в воде и

доводят объем раствора водой до 1 л.

4. Раствор гидрофталата калия KHC8H4O4 (0,2 моль/л). 40,846 г

гидрофталата калия, перекристаллизованного, как указано выше,

растворяют в воде и доводят объем раствора водой до 1 л.

5. Раствор однозамещенного фосфата калия КН2РО4 (х.ч., ч.д.а.)

(0,025 моль/л) по ГОСТу 4198-75 и раствор двузамещенного фосфата

натрия Na2HPO4 (0,025 моль/л) по ГОСТу 4172-76 (х.ч., ч.д.а.).

Указанные соли очищают трехкратной перекристаллизацией из воды.

Однозамещенный фосфат калия высушивают при 110 град. С,

двузамещенный фосфат натрия - при 130 град. С до постоянной массы.

3,402 г безводного однозамещенного фосфата калия и 3,548 г

безводного двузамещенного фосфата натрия растворяют в воде и

доводят объем раствора водой до 1 л.

6. Раствор однозамещенного фосфата калия КН2РО4 (0,2 моль/л).

27,218 г очищенного, как указано выше, безводного однозамещенного

фосфата калия растворяют в воде и доводят объем раствора водой до

1 л.

7. Раствор тетрабората натрия (буры) Na2B4O7 х 10 Н2О

(0,01 моль/л). Буру (х.ч., ч.д.а.) по ГОСТу 4199-76 дважды

перекристаллизовывают из воды, растворяя при температуре не выше

60 град. С. Кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера, промывают

небольшим количеством холодной воды, затем сушат на воздухе в

течение 2-3 дней. 3,814 г перекристаллизованной буры растворяют в

воде и доводят объем раствора водой до 1 л.

8. Раствор борной кислоты Н3ВО3 с хлоридом калия KCl

(0,2 моль/л). Борную кислоту (х.ч., ч.д.а.) по ГОСТу 9656-75

дважды перекристаллизовывают из воды и сушат в сушильном шкафу при

температуре не выше 70 град. С до постоянной массы. 12,365 г

перекристаллизованной борной кислоты и 14,911 г хлорида калия

(х.ч.) по ГОСТу 4234-77 растворяют в воде и доводят объем раствора

водой до 1 л.

9. Раствор хлорида калия КСl (0,2 моль/л). 14,911 г хлорида

калия (х.ч.) по ГОСТу 4234-77 растворяют в воде и доводят объем

раствора водой до 1 л.

10. Насыщенный при 25 град. С раствор гидроокиси кальция

Са(ОН)2. Гидроокись кальция (х.ч.) по ГОСТу 9262-77 встряхивают в

течение часа с дистиллированной водой при 25 град. С и после

отстаивания фильтруют.

11. Раствор хлористоводородной кислоты НСl (0,2 моль/л) и

раствор едкого натра NaOH (0,2 моль/л). Готовят из растворов 1

моль/л.

12. Раствор гидрокарбоната натрия NaHCO3 (0,025 моль/л) и

раствор карбоната натрия Na2CO3 (0,025 моль/л). Гидрокарбонат

натрия (х.ч.) по ГОСТу 4201-79 сушат в эксикаторе над силикагелем,

предварительно проактивированном при 120 град. С в течение часа,

до постоянной массы. Карбонат натрия (х.ч.) по ГОСТу 83-79 сушат

при 300 град. С до постоянной массы. 2,100 г гидрокарбоната и

2,649 г карбоната натрия растворяют в достаточном количестве воды

и доводят объем раствора водой до 1 л.

13. Раствор буры Na2B4O7 х 10 H20 (0,05 моль/л). 19,068 г

перекристаллизованной буры (см. п. 7) растворяют в воде и доводят

объем раствора водой до 1 л.

Примечание. Буферные растворы хранят в хорошо закрытых

склянках нейтрального стекла в течение 3 мес. При образовании

осадков и видимых изменений буферные растворы не применяются.

ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ТИТРОВАНИЯ

Потенциометрическое титрование

Потенциометрическим титрованием называется способ определения

эквивалентного объема титранта путем измерения в процессе

титрования электродвижущей силы (э.д.с.) специально подобранной

электродной пары.

Электродная пара состоит из индикаторного электрода и

электрода сравнения.

Индикаторный электрод выбирают таким образом, чтобы его

потенциал зависел от концентрации ионов, принимающих участие или

образующихся в процессе титрования. Потенциал электрода сравнения

во время титрования должен сохранять постоянную величину.

Как правило, электродную пару при титровании погружают в

анализируемый раствор. Однако в тех случаях, когда ионы,

диффундирующие из электрода сравнения, могут помешать проведению

титрования, контакт электрода сравнения с анализируемым раствором

осуществляется через электролитический мост.

Последний представляет собой П-образную трубку, заполненную

раствором электролита, ионы которого не мешают проведению

титрования. Один конец трубки, снабженный пришлифованной пробкой

или пористой мембраной, погружают в анализируемый раствор, а

другой в стакан с насыщенным водным раствором хлорида калия, в

который погружен электрод сравнения. При проведении

потенциометрического титрования в неводных средах

электролитический мост или электрод сравнения заполняют растворами

хлоридов калия или лития в соответствующих неводных растворителях.

При проведении анализа титрованный раствор прибавляют из

бюретки равными объемами при постоянном перемешивании. Вблизи

точки эквивалентности прибавляют по 0,1 или 0,05 мл и после

каждого прибавления измеряют э.д.с.

Измерение э.д.с., возникающей за счет разности потенциалов

между индикаторным электродом и электродом сравнения,

осуществляется с помощью высокоомных потенциометров (рН-метров).

Величина э.д.с. особенно сильно изменяется вблизи точки

эквивалентности, абсолютное значение отношения изменения э.д.с.

("ДЕЛЬТА"Е) к приращению объема прибавляемого титранта ("ДЕЛЬТА"V)

в этой точке будет максимальным.

Результаты титрования могут быть представлены графически, а

полученная кривая использована для определения точки

эквивалентности методом касательных, как показано на рис. 10 <*>.

--------------------------------

<*> Рис. 10. Кривая потенциометрического титрования.

V, экв - эквивалентный объем титранта; V, мл - объем титранта

в миллилитрах. На оси ординат - электродвижущая сила (мВ); на оси

абсцисс - объем титранта (мл). (Рисунок не приводится).

Точка эквивалентности может быть также определена расчетным

"ДЕЛЬТА"Е

путем по максимальному значению --------- и соответственно

"ДЕЛЬТА"V

- "ДЕЛЬТА"Е -

"ДЕЛЬТА" | --------- |, как указано в табл. 1 и формуле расчета.

- "ДЕЛЬТА"V -

Эквивалентный объем титранта (Vэкв) вычисляют по формуле:

AV1

Vэкв = V1 + (V2 - V1) ---------,

AV1 - AV2

где V1 - объем титранта, соответствующий последнему

положительному (отрицательному) значению величины AV; V2 - объем

титранта, соответствующий первому отрицательному (положительному)

значению величины AV.

Таблица 1

------------------------------------------------------------------

| V, |"ДЕЛЬТА"V| Е |"ДЕЛЬТА"Е|"ДЕЛЬТА"Е| -"ДЕЛЬТА"Е- |

| мл | | мВ | |---------|"ДЕЛЬТА"|---------|= АV|

| | | | |"ДЕЛЬТА"V| -"ДЕЛЬТА"V- |

|----+---------+-----+---------+---------+-----------------------|

|5,00| | 250 | | | |

| | 0,1 | | 13 | 130 | |

|5,10| | 263 | | | + 150 |

| | 0,1 | | 28 | 280 | |

|5,20| | 291 | | | + 720 |

| | 0,1 | | 100 | 1000 | |

|5,30| | 391 | | | - 450 |

| | 0,1 | | 55 | 550 | |

|5,40| | 446 | | | - 330 |

| | 0,1 | | 22 | 220 | |

|5,50| | 468 | | | - 120 |

| | 0,1 | | 10 | 100 | |

|5,60| | 478 | | | |

------------------------------------------------------------------

Пример:

720

V = 5,20 + (5,30 - 5,20) ------------- = 5,26 мл.

экв 720 - (- 450)

Потенциометрическое титрование может быть использовано для

индикации точки эквивалентности при количественном определении

методами нейтрализации, осаждения, комплексообразования, окисления

- восстановления и т.п. При этом выбор электродной системы зависит

от типа аналитической реакции (табл. 2).

Метод потенциометрического титрования может быть применен

также в случае титрования окрашенных и мутных растворов.

Таблица 2

Характеристика электродных систем

различных методов титрования

--------------------------------------------------------------------

| Метод |Индикаторный| Электрод | Примечание |

| титрования | электрод | сравнения | |

|--------------+------------+-----------+--------------------------|

|Кислотно - |Стеклянный |Каломельный|Титрование кислот, |

|основной | |или хлор- |оснований и солей |

| | |серебряный | |

|--------------+------------+-----------+--------------------------|

|Осаждения |Серебряный |Каломель- |Титрование галогенидов, |

| | |ный, хлор-|роданидов, цианидов и |

| | |серебряный,|сульфидов |

| | |стеклянный | |

|--------------+------------+-----------+--------------------------|

|Комплексоно - |Ртутный, |Каломель- |Титрование различных |

|метрический |ион - |ный, хлор-|катионов, металлов |

| |селективные |серебряный,| 2+ 2+ 3+ 3+ |

| | |стеклянный |(Mg , Са , Аl , Bi ) |

|--------------+------------+-----------+--------------------------|

|Окислительно -|Платиновый |Каломель- |Титрование восстановителей|

|восстановите- | |ный, хлор-|броматом, бихроматом, |

|льный | |серебряный,|перманганатом, йодом и |

| | |стеклянный |церием (IV) |

| | | |Титрование окислителей |

| | | |арсенитом, тиосульфатом и |

| | | |нитритом |

--------------------------------------------------------------------

Амперометрическое титрование

с двумя индикаторными электродами

(метод титрования "до полного прекращения тока")

Метод основан на использовании пары идентичных инертных

электродов (Pt, Au), находящихся под небольшим напряжением. При

этом через ячейку протекает ток, если в растворе имеется обратимая

-

окислительно - восстановительная пара (например, J /2J ),

2

концентрации компонентов которой достаточны для реализации как

катодного, так и анодного процессов при условии энергичного

перемешивания раствора:

_

ох + е --> red (на катоде);

<--

_

red - е --> ох (на аноде).

<--

Для определения конечной точки титрования платиновые

электроды, находящиеся в ячейке, подключают к электрической схеме,

представленной на рис. 11 <*>. Схема состоит из потенциометра,

подключенного к источнику постоянного напряжения. С потенциометра

напряжение, необходимое для титрования (обычно 0,05-0,25 В),

подают на электроды через чувствительный микроамперметр. Схема

может быть модифицирована путем введения в схему дополнительного

сопротивления, показанного на схеме пунктиром. При этом измерение

тока через схему заменяют измерением падения напряжения на ячейке

или дополнительном сопротивлении с помощью высокоомного вольтметра

или соответствующей электронной схемы.

--------------------------------

<*> Рис. 11. Электрическая схема амперометрического титрования

с двумя индикаторными электродами. (Рисунок не приводится).

Точку эквивалентности при амперометрическом титровании с двумя

индикаторными электродами находят по значительному увеличению тока

через ячейку, продолжающемуся не менее 30 с после добавления

последней порции реагента. Кроме того, точку эквивалентности можно

находить графически по зависимости силы тока, протекающего через

ячейку, от объема добавленного реагента. В этом случае методика

расчета совпадает с методикой нахождения точки эквивалентности по

зависимости э.д.с. электродной системы от объема реагента,

изложенной выше в разделе "Потенциометрическое титрование".

Амперометрическое титрование с двумя индикаторными электродами

в фармакопейном анализе наиболее часто применяется при проведении

йодометрического и нитритометрического титрования, а также при

определении воды по методу К. Фишера.

Примечание. Платиновые электроды нуждаются в периодической

очистке, для чего их опускают на 30 мин в кипящую

концентрированную азотную кислоту, содержащую небольшое количество

хлористого железа, после чего промывают водой.

ТИТРОВАНИЕ В НЕВОДНЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ

Метод кислотно - основного титрования в неводных растворителях

применяется для количественного определения веществ,

представляющих собой кислоты, основания или соли, титрование

которых в воде затруднено или невозможно из-за слабых кислотно -

основных свойств или малой растворимости.

В неводных растворителях резко меняются кислотно - основные

свойства различных веществ. В зависимости от растворителя одно и

то же вещество может быть кислотой, основанием или вообще не

проявлять кислотно - основных свойств.

Возможность и точность кислотно - основного титрования

индивидуальных веществ в данном растворителе определяются

величиной константы титрования (К ), которая зависит от ионного

Т

произведения среды (Ki), в которой проходит титрование, и

константы диссоциации титруемого вещества в этой среде (К )

А

(отщепление протона). Для случая титрования кислот К = Кi / К ,

Т А

для случая титрования оснований К = К . При раздельном титровании

Т А

смесей двух кислот или двух оснований константы титрования

соответственно выражаются уравнениями: К = К / К , или

Т А(2) А(1)

К = К / К , где индексы 1 и 2 обозначают порядок

Т А(1) А(2)

нейтрализации.

Во всех четырех случаях условия титрования тем лучше, чем

меньше величина К , что и определяет выбор среды для титрования.

Т

Значения величины Ki для ряда растворителей и К для некоторых

А

веществ приведены в табл. 2, 3, 4.

К соединениям, которые могут титроваться как кислоты (случай