3.5.2. Меркурометрія

Меркурометричний метод грунтується на утворенні важкорозчинних сполук, головно меркурію (I) галогенідів. Титрантом є розчин Hg₂(NO₃)_2. Іони [Hg₂]²⁺, взаємодіючи з іонами Cl^-, Br^-, J^-, утворюють осади важкорозчинних галогенідів Hg₂Cl₂, Hg₂Br₂, Hg₂J₂, наприклад:

[Hg₂]²⁺ + 2 Cl^-  Hg₂Cl₂.

Оскільки сіль Hg₂(NO₃)₂ нестійка і здатна окиснюватись, то її розчин готу-ють з препарату солі і концентрацію визначають за стандартним розчином NaCl.

Для визначення точки еквівалентності запропоновано різні індикатори:

• розчин ферум (III) тіоціанату, який знебарвлюється під час взаємодії

n/2 [Hg₂]²⁺ + [Fe(SCN)_n]^3-n  n/2 Hg₂(SCN)₂ + Fe³⁺,

оскільки лише після закінчення осадження іонів Cl^- у розчині з’являється надли-шок іонів [Hg₂²⁺], які реагують з іонами SCN^-, і червоне забарвлення зникає;

• етанольний розчин дифенілкарбазону або дифенілкарбазиду, який під час додавання до розчину іонів [Hg₂²⁺] забарвлює його відповідно у синій або фіолетовий кольори. Це адсорбційні індикатори, застосування яких потребує певних навиків у роботі аналітика. Ускладнення пов’язане з будовою іона [Hg₂²⁺], який утворений з іона Hg²⁺ та поляризованого атома Hg, тому у розчині є рівновага:

[Hg₂²⁺] Hg²⁺ + Hg.

При титруванні хлоридів розчином Hg₂(NO₃)₂ утворюється осад Hg₂Cl₂. Надлишок іонів Cl^- до точки еквівалентності є причиною того, що перший адсорбований шар на осаді Hg₂Cl₂ має від’ємний заряд, тому в другому шарі адсорбуються іони Hg²⁺ і при достатній їх концентрації утворюють з індика-тором дифенілкарбазоном забарвлену в голубий колір сполуку. Це забарвлення виникає ще до досягнення точки еквівалентності та заважає її індикації. Тому при використанні адсорбційних індикаторів (дифенілкарбазону чи дифеніл-карбазиду) їх вводять у розчин наприкінці титрування.

Працювати зі солями Меркурію слід обережно! Використані розчини зливають у спеціальний посуд!

Стандартизація меркурію(I) нітрату. Визначення хлоридів. Готують розчин меркурію (I) нітрату з концентрацією C_E~0,05 моль/л. Оскільки розчин Hg₂(NO₃)₂ містить домішки іонів Hg²⁺, які реагують з іонами Cl^-, то для відновлення Hg²⁺ у приготовлений розчин вводять металічну ртуть, добре пере-мішують і залишають відстоюватись не менше ніж одну добу. Після цього визначають точну концентрацію розчину. Первинним стандартом для визна-чення концентрації Hg₂(NO₃)₂ є NaCl.

Реагенти: NaCl, стандартний 0,05 М розчин;

Hg₂(NO₃)₂, ~0,05 М розчин;

HNO₃, концентрований розчин;

індикатор: 1% дифенілкарбазон.

Методика визначення. Обчислюють наважку NaCl, необхідну для виго-товлення 0,05 М розчину (формула (3.12), f_E(NaCl)=1). Готують за наважкою твердої солі первинний стандартний розчин NaCl, як це описано в розділі 3.1. Концентрацію розчину NaCl обчислюють за формулою (3.12).

Стандартизацію розчину Hg₂(NO₃)₂ виконують титриметрично за стан-дартним розчином NaCl. Для цього в конічну колбу відбирають піпеткою 10 мл розчину натрію хлориду, додають 15 мл дистильованої води, 2 мл концентро-ваної нітратної кислоти і титрують розчином Hg₂(NO₃)₂, безперервно пере-мішуючи. Після додавання 78 мл титранта, доливають у розчин 78 крапель дифенілкарбазону і продовжують титрування до появи фіолетового забар-влення. Перше титрування  орієнтовне. Після цього проводять точне титру-вання, додаючи індикатор у титрований розчин не раніше, ніж за 0,51,0 мл до точки еквівалентності. Титрування повторюють декілька разів. Обчислюють концентрацію розчину Hg₂(NO₃)₂ за формулою (3.11), f_E(Hg₂(NO₃)₂) = 1/2.

Визначення хлоридів виконують аналогічно, використовуючи титрований розчин Hg₂(NO₃)₂. За формулою (3.13) обчислюють масу наважки зразка, що містить відповідний хлорид (~50%), з розрахунку на мірну колбу об’ємом 100 мл. Готують розчин зразка (див. розд. 3.1). Методом піпетування (аліквота розчину 10 мл) визначають вміст хлориду у розчині, титруючи його розчином Hg₂(NO₃)₂, як це описано вище. Виконують трип’ять титрувань. За формулами (3.15) та (3.18) обчислюють вміст хлориду, f_E(Cl)=1, f_E(Hg₂(NO₃)₂)=1/2. Результати аналізу обробляють методом математичної статистики.