Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ГФ 11-1

.pdf
Скачиваний:
1239
Добавлен:
21.05.2015
Размер:
3.83 Mб
Скачать

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)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

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 1), относятся: карбоновые кислоты, фенолы, барбитураты, сульфонамиды, аминокислоты и др. К соединениям, которые могут титроваться как основания (случай 2), относятся: амины, азотсодержащие гетероциклические соединения, амиды, четвертичные аммониевые основания и др.

Наилучшие условия титрования для слабых кислот достигаются в основных неводных растворителях, таких, как пиридин, диметилформамид; для слабых оснований - в кислых неводных растворителях, таких, как уксусная кислота и уксусный ангидрид.

Соли органических и некоторых минеральных кислот могут быть определены так же, как основания титрованием в кислых растворителях.

В случае титрования солей галогеноводородных кислот перед титрованием прибавляют раствор ацетата окисной ртути для связывания ионов галогенов в малодиссоциирующие соединения. При использовании уксусного ангидрида в качестве растворителя возможно титрование солей галогеноводородных кислот, преимущественно хлоридов, без прибавления ацетата окисной ртути.

Для раздельного титрования смесей кислот или смесей оснований (случаи 3 и 4) используют дифференцирующие растворители, т.е. растворители с величиной рКi, преимущественно превышающей 15, не обладающие выраженными кислотно - основными свойствами, такие, как кетоны, нитрилы, нитрометан.

Таблица 1

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

Растворители

Кислые Уксусная и муравьиная

кислоты, уксусный ангидрид и их смеси с другими растворителями

Основные Диметилформамид, пиридин, этилендиамин

Дифференцирующие Ацетон, диоксан, нитрометан, метилэтилкетон, метиловый спирт, изопропиловый спирт, третичный бутиловый спирт, диметилсульфоксид

Индикаторы

Кристаллический фиолетовый, судан III, тропеолин 00, метиловый фиолетовый, нейтральный красный, малахитовый зеленый, диметиламиноазобензол

Тимоловый синий, бромтимоловый синий, альфанафтолбензеин, ортонитроанилин

Метиловый оранжевый, тимоловый синий, бромфеноловый синий, нейтральный красный, метиловый красный, бромтимоловый синий

Титранты

Раствор хлорной кислоты в уксусной кислоте или в нитрометане

Растворы едкого натра, едкого кали, метилата натрия, метилата лития, гидроксид тетраэтиламмония в метиловом спирте или в смеси метилового спирта и бензола

Растворы хлористоводородной кислоты

вметиловом спирте или в гликолевых смесях; растворы хлорной кислоты в нитрометане, в метиловом спирте или

вгликолевых смесях; растворы, применяемые при титро-

вании в основных растворителях

Примечание. При работе с уксусным ангидридом недопустимо смешивание его с водой и спиртом.

В ряде случаев для титрования применяют смеси неводных растворителей с апротонными растворителями: бензолом, хлороформом и др., присутствие которых уменьшает ионное произведение среды (Кi), что может способствовать улучшению условий титрования.

Титрование в неводных растворителях может быть проведено как с индикатором, так и потенциометрически с использованием в качестве индикаторного стеклянного или других обратимых к протону электродов.

При титровании в основных растворителях следует принимать меры для защиты титруемого раствора и титранта от двуокиси углерода, содержащейся в воздухе. Титрование лучше проводить в атмосфере инертного газа.

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

В табл. 1 приведены наиболее часто применяемые неводные растворители, индикаторы и титранты.

Таблица 2

Величины рКi различных растворителей (рКi = - lgКi)

при температуре 20-25 град. С

----T------------------------------------------

 

T-----------------

 

¬

¦ N

¦

Растворитель

¦

рКi

¦

¦п/п ¦

 

¦

 

¦

+---

+------------------------------------------

 

+-----------------

 

+

¦1

¦Серная кислота

 

¦

3,62

¦

¦2

¦Муравьиная кислота

¦

6,1

¦

¦3

¦Уксусная кислота

¦

14,4

¦

¦4

¦Уксусный ангидрид

¦

14,5

¦

¦5

¦Этилендиамин

 

¦

15,3

¦

¦6

¦Этиленгликоль

 

¦

15,6

¦

¦7

¦Формамид

 

¦

16,7

¦

¦8

¦Метиловый спирт

¦

16,7

¦

¦9

¦Пропиленгликоль

¦

16,8

¦

¦10

¦Этиловый спирт

 

¦

19,1

¦

¦11

¦н-Бутиловый спирт

¦

20,05

¦

¦12

¦Изопропиловый спирт

¦

22,0

¦

¦13

¦Диметилацетамид

¦

23,95

¦

¦14

¦Нитрометан

 

¦

24,0

¦

¦15

¦Пиридин

 

¦

24,2

¦

¦16

¦Диметилформамид

¦

25,3

¦

¦17

¦Метилэтилкетон

 

¦

25,7

¦

¦18

¦Ацетон

 

¦

25,9

¦

¦19

¦Третичный бутиловый спирт

¦

26,8

¦

¦20

¦Ацетонитрил

 

¦

32,2

¦

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей

Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

¦21

¦Диметилсульфоксид

¦

33,3

¦

L---

+------------------------------------------

+------------------

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Титрованные растворы

Раствор хлорной кислоты (0,1 моль/л)

НСlО4

М.м. 100,46

1 мл раствора содержит 0,01005 г хлорной кислоты.

Приготовление. 8,2 мл 72% или 11,7 мл 57% водного раствора хлорной кислоты смешивают с 500 мл ледяной уксусной кислоты в мерной колбе вместимостью 1 л. Колбу помещают в холодную воду и прибавляют постепенно при помешивании уксусный ангидрид в количестве 32 или 45 мл соответственно. После охлаждения объем раствора доводят ледяной уксусной кислотой до 1 л и оставляют на 24 ч. Содержание воды определяют по методу К. Фишера, если необходимо, прибавлять воду или уксусный ангидрид до получения содержания воды в количестве от 0,01 до 0,2% и оставляют на 24 ч.

Установка титра. Около 0,15 г (точная навеска) гидрофталата калия, предварительно тонко измельченного и высушенного при 120 град. С в течение 2 ч, растворяют в 20 мл ледяной уксусной кислоты и титруют приготовленным раствором хлорной кислоты в присутствии 2 капель раствора кристаллического фиолетового до перехода фиолетовой окраски в голубовато - зеленую.

Параллельно проводят контрольный опыт.

Поправочный коэффициент вычисляют по первому способу, где Т = 0,02042.

Примечание. Если раствор с поправочным коэффициентом, установленным при температуре t1, применяют при температуре t2, то вводят температурную поправку. Для этого измеренный объем раствора хлорной кислоты, израсходованный на титрование анализируемого раствора, приводят к температуре t1 путем умножения на [1 + + ("ДЕЛЬТА"t х 0,001)], где "ДЕЛЬТА"t = t2 - t1.

Раствор хлорной кислоты (0,05 моль/л)

1 мл раствора содержит 0,005025 г хлорной кислоты.

Приготовление. 50 мл раствора хлорной кислоты (0,1 моль/л) точно отмеривают из бюретки в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят объем раствора ледяной уксусной кислотой до метки.

Установка титра - как описано при установке титра раствора 0,1 моль/л. Навеску гидрофталата

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

калия берут около 0,08 г (точно навеска) Т = 0,01021.

Таблица 3

Величины рК кислот в различных растворителях (рК = - lgK )

А

А

A

-------------------T-------------------------------------------------

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

 

 

 

 

¬

 

 

 

 

 

 

 

¦

 

 

 

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

Растворитель

 

 

 

 

 

 

¦

 

 

 

¦

 

 

 

+

----T

-----

T-----

T-----

T-------

T------

T-------

T---

------

T--------

 

T-------

 

+

 

 

 

 

 

 

 

¦

 

 

 

 

¦вода ¦мети- ¦эти-

¦бути- ¦изопро- ¦трети- ¦этилен-

¦пропилен- ¦

ацетон ¦ацетон ¦

 

 

 

 

 

 

¦

Кислота

 

 

¦

 

¦ловый ¦ловый ¦ловый ¦пиловый ¦чный

¦гликоль ¦гликоль

¦

 

¦

90%

¦

 

 

 

 

¦

 

 

 

 

¦

¦спирт ¦спирт ¦спирт ¦спирт

¦бути-

¦

¦

 

¦

 

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦

 

 

 

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦ловый

¦

¦

 

¦

 

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦

 

 

 

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦спирт

¦

¦

 

¦

 

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

+------------------

 

 

 

+----

+-----

+-----

 

+-----

+-------

+------

+-------

+---

------

+--------

 

+-------

 

+

 

 

 

 

 

 

 

¦Хлорная

 

 

¦

¦

¦

¦

 

¦

¦3,94

¦

¦

 

¦

2,90

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Серная (I)

 

¦

¦ 1,44 ¦

¦3,42

¦

¦

¦

¦

 

¦

 

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Соляная

 

 

 

¦ 0,8

¦ 1,05 ¦1,95 ¦

 

¦3,10

¦5,50

¦

¦

 

¦

8,90

¦

2,47

¦

 

 

 

 

 

 

¦Азотная

 

 

¦0,2

¦ 3,17 ¦3,75 ¦

 

¦

¦

¦

¦

 

¦

 

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦п-Толуолсуль-

¦

¦

¦

¦

 

¦

¦3,81

¦

¦

 

¦

 

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦

фоновая

 

 

¦

¦

¦

¦

 

¦

¦

¦

¦

 

¦

 

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Бромистоводородная ¦0,2 ¦

 

¦

¦

 

¦2,0

¦5,0

¦

¦

 

¦

 

¦

 

¦

 

 

 

 

 

 

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей

Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.

¦Уксусная

 

 

 

¦4,75 ¦9,70 ¦10,41 ¦10,35 ¦11,35

¦14,27

¦8,32

¦9,10

¦

12,55

¦

10,27

¦

 

 

 

 

 

 

¦Монохлоруксусная

¦2,86 ¦7,80

 

¦8,51

¦8,50

¦9,23

¦12,24

¦6,05

¦

¦

11,20

¦

7,60

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Дихлоруксусная

 

¦1,30 ¦6,30

 

¦7,14

¦7,30 ¦7,80

¦10,27

¦4,50

¦

¦

10,20

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Трихлоруксусная

¦0,70 ¦4,90

¦5,70

¦6,30

¦

¦

¦

¦

¦

8,20

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Фенилуксусная

¦4,31 ¦

 

 

 

¦

¦

¦

¦

¦8,06

¦8,78

¦

 

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Муравьиная

 

 

¦3,75 ¦

 

 

¦9,15

¦

¦

¦8,82

¦

¦

¦

 

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Бензойная

 

 

 

¦4,20 ¦9,52 ¦10,13 ¦10,24 ¦

¦15,10

¦8,16

¦8,83

¦

11,95

¦

9,70

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦п-Нитробензойная

¦3,40 ¦8,40

 

¦8,87

¦9,10

¦9,60

¦12,04 ¦

¦

¦

10,59

¦

8,09

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦м-Нитробензойная

¦3,46 ¦8,30

¦9,0

¦9,15

¦

¦9,20

¦

¦

¦

10,66

¦

8,03

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦3,5-Динитробензой- ¦2,80 ¦

 

 

 

¦

¦

¦8,31

¦10,60

¦

¦

¦

9,63

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦ная

 

 

 

¦

¦

 

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

 

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Салициловая

 

 

¦2,89 ¦7,90

¦8,60

¦7,73

¦

¦9,53

¦6,55

¦7,20

¦

9,53

¦

7,22

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Никотиновая

 

¦4,73 ¦

 

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

16,6

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Барбитуровая

¦4,01 ¦

 

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

 

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Винная (I)

 

¦3,03 ¦7,40

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

 

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Лимонная (I)

¦3,10 ¦

 

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

 

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦Фенол

 

 

 

¦9,89 ¦14,2

¦

¦

¦

¦19,08

¦

¦

¦

 

¦

 

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦о-Нитрофенол

¦7,17 ¦

 

 

¦

¦

¦

¦

¦

¦

¦

13,82

¦

10,75

¦

 

 

 

 

 

 

¦п-Нитрофенол

 

¦7,15 ¦11,0

 

¦11,0

¦

¦11,19

¦14,48

¦

¦

¦

13,52

¦

10,93

¦

 

 

 

 

 

 

¦2,4-Динитрофенол

¦4,02 ¦7,85

¦8,21 ¦8,36

¦

¦10,68

¦

¦

¦

8,76

¦

6,45

 

¦

 

 

 

 

 

 

¦2,5-Динитрофенол

¦5,22 ¦8,98 ¦

¦

¦

¦

¦

Не является официальной версией, бесплатно предоставляется членам Ассоциации лесопользователей

Приладожья, Поморья и Прионежья – www.alppp.ru. Постоянно действующий третейский суд.