(Визуальный метод)

Колориметрический метод определения рН растворов основан на использовании кислотно-основных индикаторов, окраска растворов которых является функцией кислотности среды. Окраска переходит в результате изменения относительной доли ионизированной (Ind^-) и неионизированной (Hind) форм, _макс поглощения которых различно.

В зависимости от величины К _Hind каждого индикатора область рН полного перехода одной его фазы в другую индивидуальна. Индикатор может быть использован для определения концентрации водородных ионов только в той области кислотности, в которой с изменением рН раствора наблюдается постепенное изменение окраски индикатора.

Для выбора подходящего индикатора проводят ориентировочное определение значения рН испытуемого раствора с помощью универсального индикатора, далее готовят эталонный ряд буферных растворов, значения рН которых лежат в области перехода окраски выбранного индикатора, добавляют к ним определенное одинаковое количество этого индикатора и измеряют рН (с точностью ~ 0,1) испытуемого раствора методом стандартных серий.

Реагенты

Смесь равных объемов 0,12 н. кислот – фосфорной, уксусной, борной.

Едкий натр, 0,2 н. водный раствор.

Универсальный индикатор, 0,16%-ный раствор в 70%-ном эталоне.

Бромтимоловы синий, 0,05%-ный раствор в 20%-ном эталоне.

Метиловый оранжевый, 0,1%-ный водный раствор.

Тропеолин 00, 0,1%-ный водный раствор.

Крезоловый красный, 0,04%-ный водный раствор.

Тимолфталеин, 0,1%-ный раствор в эталоне.

Метиловый красный, 0,1%-ный раствор в эталоне.

Фенолфталеин, 0,1%-ный раствор в эталоне.

Ход определения.

I. В 6 сухих колориметрических пробирок помещают по 5 мл смеси кислот и такие количества щелочи, чтобы рН растворов отличались на 1-1,5 единицы; по табл. 1, например, можно выбрать растворы со значениями рН 2,56; 4,10; 5,35; 6,80; 8,69; 9,62; 10,55, т.е. по одному раствору для рабочего интервала каждого индикатора. Такой же объем (5мл) испытуемого раствора помещают в седьмую пробирку. Во все пробирки прибавляют по две капли универсального индикатора и сравнивают окраску испытуемого раствора с окраской буферных растворов.

II. Определив примерную область значения рН испытуемого раствора, готовят новую серию эталонных буферных растворов, охватывающих эту же область рН, выбрав по табл. 1 соответствующий индикатор. Для этого помещают сухие калибровочные колориметрические пробирки по 5 мл смеси кислот и прибавляют такие количества щелочи, которые указаны в табл. 1 соответственно рабочему интервалу выбранного индикатора. После перемешивания выравнивают объем раствора во всех пробирках до 5 мл, отбирая излишнее количество раствора из соответствующих пробирок, и прибавляют столько капель индикатора, сколько указано в табл. 1.

Таблица 1

Значения рН буферных растворов и объем раствора

Едкого натра, добавляемый к 5 мл смеси кислот

(равные объемы в 0,12 н. фосфорной, уксусной и борной)

для получения указанных значений рН

NaOH, 0,02 н., мл	рН	Название индикатора	Количество прибавленного индикатора, капли	NaOH, 0,02 н., мл	рН	Название индикатора	Количество прибавленного индикатора, капли
0 0,25 0,50 0,75 0,90 0,90 1,00 1,10 1,25 1,35 1,35 1,50 1,65 1,75 1,90 2,00 2,00 2,10 2,25 2,35 2,50 2,65	1,81 1,98 2,21 2,56 2,87 2,87 3,29 3,78 4,10 4,35 4,35 4,56 4,78 5,02 5,33 5,72 5,72 6,09 6,37 6,59 6,80 7,00	Тропеолин 00 Метиловый оранжевый Метиловый красный Бромтимоловый синий	2 1 2 2	2,65 2,75 2,90 3,00 3,10 3,25 3,35 3,25 3,35 3,50 3,65 3,75 3,90 3,65 3,75 3,90 4,00 4,20	7,00 7,24 7,54 7,96 8,36 8,69 8,95 8,69 8,95 9,15 9,37 9,62 9,91 9,37 9,62 9,91 10,38 10,55	Крезоловй красный Фенолфталеин Тимолфталеин	2 3 2

III. В чистую сухую пробирку отбирают 5 мл испытуемого раствора и прибавляют такое же количество капель индикатора, которое было прибавлено в каждый эталонный раствор. Сравнивают интенсивность окраски контрольного и эталонных растворов и по совпадению с одним из них устанавливают значение рН испытуемого раствора. Наблюдение можно проводить как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.

IV. Точность определения рН испытуемого раствора проверить на приборе рН – метре.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2