Определение меди (II) в растворах

Индикаторной реакцией для определения макроколичеств меди является катализируемая медью (II) реакция окисления гидрохинона пероксидом водорода в присутствии NH₃ как активатора. Комплексы меди (II) с NH₃ и органическими аминами часто обладают большей каталитической активностью, чем ионы Cu (II). Образующийся в результате индикаторной реакции хинон поглощает в области 490 нм; за скоростью реакции можно наблюдать по изменению оптической плотности раствора во времени. Скорость реакции, которая зависит от концентрации меди (II), характеризуется тангенсом угла наклона кинетических кривых в координатах оптическая плотность — время (способа тангенсов).

Реагенты и аппаратура

Гидрохинон. 5,4 ^. 10^-2 М водный раствор.

Пероксид водорода 1,6 М раствор.

Сульфат меди, стандартный раствор, содержащий 1,0 мг/мл меди (II).

Аммиачный буферный раствор рН 7,5 - 7,8, приготовленный смешением объемов (6:1) 1% раствора NH₄Cl и 10% раствора NH₃.

Фотометр.

Секундомер.

Смесители с тремя отростками.

Выполнение определения

Раствор с меньшим содержанием меди (0,1 мкг/мл) готовят ежедневно разбавлением исходного раствора следующим образом: 1,0 мл раствора с концентрацией 1,0 мг/мл разбавляют водой в колбе вместимостью 100 мл (раствор А); 1 мл раствора А, содержащего 10 мкг/мл Cu(II), разбавляют в колбе вместимостью 100 мл (раствор Б); 1 мл раствора Б содержит 0,1 мкг/мл Сu (II). Растворы А и Б пригодны к употреблению только в день приготовления. Все разбавления проводят только деионизированной водой!

Для построения градуировочного графика в смесители с тремя отростками вводят:

в первый отросток - 0,5 мл раствора гидрохинона;

во второй - 1 мл раствора пероксида водорода;

в третий - раствор, содержащий медь (II) в количестве (мкг): 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 и такое количество аммиачного буферного раствора, чтобы общий объем раствора был равен 10 мл. При этом следует составить таблицу приготовления растворов (табл. 3).

Обратите внимание! Для приготовления смесей реагентов при добавлении раствора Cu(II) следует использовать как раствор Б, так и раствор А для того, чтобы добавляемый объем раствора был как можно меньше.

Таблица 3

Данные для приготовления растворов при построении градуировочного графика

Номер опыта	Cu(II), мкг (мл раствора)	Количество
		гидрохинона	Н2О2	Буферного раствора
1	0	0,5	1	8,5
2	0,1 (1 мл раствора Б)	0,5	1	7,5
…	…	….	…	…
6	0,5 (0,5 мл раствора А)	0,5	1	8,0

В момент смешения растворов в смесителе включают секундомер и измеряют оптическую плотность раствора, начиная со второй минуты, каждые 30 или 60 с в течение 5 - 7 мин (A= 490 нм, l=3 см).

По данным измерений строят график в координатах А — время и определяют тангенсы углов наклона полученных прямых (tgа). Градуировочный график строят в координатах tgа — концентрация меди (II). В анализируемом растворе концентрацию меди (II) находят по градуировочному графику. Данные оформляют в виде таблицы (см. табл. 2).

Примечание. В случае отсутствия смесителей с тремя отростками используют мерные колбы на 25,0 мл. При добавлении растворов соблюдают следующую последовательность: растворы, содержащие медь (II) в количестве (мкг): 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0 и 1,25; затем буферный раствор в количестве 15 мл, пероксида водорода - 2,5 мл раствора, 1 мл раствора гидрохинона и буферный раствор до метки. В момент добавления гидрохинона включают секундомер.