Кислотно-основне титрування в неводних середовищах

Титрування в неводних середовищах застосовується в аналітичній практиці для кількісного визначення різних неорганічних та органічних речовин. Такий метод титрування має ряд переваг перед титруванням у водному середовищі. Так, у неводних розчинниках можливо визначити сполуки (кислоти, основи та солі), титрування яких у воді практично неможливо внаслідок слабких кислотно-основних властивостей або внаслідок малої розчинності речовин. Метод титрування в неводних середовищах також дає можливість проводити визначення багатокомпонентних систем: аналіз сумішей етанової та сульфатної кислот (СН₃СООН + Н₂SO₄), натрій гідроксиду та натрій ацетату (NaОН + NaCH₃COO), метанової та хлоридної кислот (НСООН + НСl) тощо.

При заміні води на інший (неводний) розчинник змінюються константи іонізації кислот і основ, тобто неводні розчинники диференційно впливають на силу кислот і основ. При цьому відзначаються такі загальні закономірності.

1. 1. Кислотні розчинники (СН₃СООН, НСООН) як сильні донори протонів підвищують силу основ. Наприклад, анілін та кофеїн у воді є слабкими основами, а у метановій кислоті наближаються до сильних кислот:

Речовина	рК у H2O	рK у HCOOH
анілін	9,42	0,44
кофеїн	13,4	0,78

2. Кислотні розчинники знижують силу кислот, внаслідок розвинених конкурентних протонно-донорних властивостей. Наприклад, НCl, H₂SO₄, HNO₃ у воді є сильними кислотами, а в оцтовій кислоті вони проявляють властивості слабких кислот:

3. Основні розчинники (піридин, формамід, диметилформамід) як сильні акцептори протонів знижують силу основ. Наприклад:

Речовина	рК у H2O	рK у диметилформаміді
триметиламін	4,8	9,2
амоніак	4,2	9,4

Неводне титрування найчастіше проводять у метанолі, етанолі, оцтовій кислоті, ацетоні, діоксані або в їхніх сумішах. Метанол СН₃ОН і етанол C₂H₅OH зручні для проведення кислотно-основного титрування, вони є розчинниками багатьох органічних та неорганічних кислот і основ, які погано розчинні у воді. Кислотність і основність речовин у метанолі і етанолі зменшується порівняно із водою внаслідок зменшення дисоціації, що приводить до диференціювання кислот і основ по силі і дозволяє відтитрувати їх при спільній присутності.

Робочі розчини у методах неводного титрування

Можна навести кілька титрантів неводного титрування, які використовуються у фармації.

Речовини основного характеру титрують:

• розчинами НСlО₄ у безводній оцтовій кислоті (або діоксані);

• розчинами HCl у суміші пропіленгліколю з хлороформом.

Речовини кислотного характеру титрують:

• розчинами натрій метилату CH₃ONa або калій метилату СН₃ОК у суміші бензену з метанолом;

• розчинами NaOH або КОН у метанолі;

• розчином тетраетиламоній гідроксиду N(С₂Н₅)₄ОН у спирті.

Більшість кислотно-основних індикаторів, що застосовують при титруванні у водних середовищах, можуть бути використані для визначення кінцевої точки титрування в неводних розчинниках. Однак поведінка таких індикаторів в неводному середовищі та водному розчині значно відрізняється і тому не може бути передбачена заздалегідь. Наприклад, при титруванні основ в етановій кислоті індикатором може бути метиловий фіолетовий, який змінює забарвлення в точці еквівалентності від фіолетового до блакитного або синьо-зеленого. Кращими способами фіксування точки еквівалентності є фізико-хімічні (інструментальні) методи аналізу .