Введение

Аналитическая химия – это раздел химической науки, разрабатывающий на основе фундаментальных законов химии и физики принципиальные методы и приемы качественного и количествен­ного анализа атомного, молекулярного и фазового состава вещества.

Современная аналитическая химия включает три разде­ла: качественный химический анализ, количественный химический ана­лиз и инструментальные (физические и физико-химические) методы ана­лиза. Выделение инструментальных методов анализа в самостоятельный раздел аналитической химии до некоторой степени условно, поскольку с помощью этих методов решаются задачи как качественного, так и количественного анализа.

Количественный анализ вещества – это экспериментальное определение количест­ва химических элементов, ионов, атомов, атомных групп, молекул в анализируемом ве­ществе.

Количественный анализ широко применяется в фарма-цевтическом анализе (анализ лекарственных препаратов, лекарственного сырья, контроль производства лекарств), в токсикологическом анализе (определение содержания токсических веществ в объектах растительного и животного происхождения), в судебно-химическом ана­лизе, в косметологии.

Обычно методы количественного анализа делятся на химические, физико-химические, физические и биологические.

Химические методы анализа включают гравиметрические (весовые) и титриметрические (объемные) методы.

Гравиметрический анализ основан на точном измерении массы определяемого компонента, отделенного от других компонентов системы либо в химически чистом состоянии, либо в виде соединения точно известного состава.

Титриметрический анализ основан на измерении объема раствора реактива точно известной концентрации, израсходованного на реакцию с данным количеством определяемого вещества.

Физико-химические и физические (инструментальные) методы анализа включают оптические, хроматографические, электрохимические и некоторые другие.

Титриметрический (объемный) анализ

Титриметрический (объемный) анализ – это метод количественного анализа, основанный на точном измерении объема реагента, затраченного на реакцию с определяемым веществом. То есть, это анализ, основанный на титровании.

Титрование – процесс постепенного прибавления стандартного раствора (раствора точно известной концентрации), необходимого для проведения реакции с неизвестным количеством определяемого вещества. Стандартный раствор также называют титрантом.

Момент титрования, когда количество добавленного титранта химически эквивалентно количеству титруемого вещества, называют точкой эквивалентности ТЭ. Ее замечают с помощью индикатора – вещества, которое проявляет видимое изменение в ТЭ или вблизи ее.

Реакции, используемые в титриметрическом анализе, должны отвечать следующим основным требованиям:

1. Реакция должна протекать строго по стехиометрическому уравнению, побочные реакции должны быть исключены:

аА + вВ → продукты реакции, где

А – титруемое (определяемое) вещество;

В – титрант (раствор точно известной концентрации);

а, в – число молей каждого вещества (стехиометрические коэффициенты реакции).

2. Реакция должна протекать количественно, т.е. практически до конца. Константа равновесия реакции должна быть достаточно велика. Значение константы равновесия (К_р) должно быть К_р ≥ 10⁸, в этих условиях реакция протекает не менее чем на 99,99%.

3. Реакция должна протекать быстро, чтобы в любой момент титрования равновесие устанавливалось практически мгновенно.

4. Реакция должна позволять точно и удобно определять конечную точку титрования КТТ вблизи ТЭ.

Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из этих требований, она не может быть использована в титриметрическом анализе.

В титриметрических методах анализа используют реакции всех типов – с переносом иона водорода, электрона, реакции образования осадков и комплексов.