7.1. Теоретичні основи методу

М етоди осадження – методи титриметричного аналізу, засновані на використанні реакцій, які супроводжуються утворенням малорозчинних сполук. Сутність методів осадження полягає в тому, що до розчину речовини, яка підлягає аналізу, додають розчин титранту, який є осаджувачем.

Методи осадження були розроблені раніш за всі титриметричні методи аналізу. На початку XIX ст. Гей-Люссак вперше застосував для кількісних визначень реакцію між Ag⁺- та Cl^--іонами, що супроводжувалася утворенням осаду AgCl. При виконанні цього досліду до розчину, що містить Cl^--іони, додають поступово розчин AgNO₃. Кожну нову краплю розчину AgNO₃ додають тільки після того, як осад, що утворився після додавання попередніх крапель титранту, повністю осяде. Коли нові краплі AgNO₃ більше не утворюють осаду AgCl, титрування вважають закінченим.

Нині цей метод (метод рівного помутніння або метод Гей-Люссака) на практиці застосовують рідко, оскільки розроблені більш удосконалені способи встановлення точки еквівалентності.

З великої кількості хімічних реакцій, що супроводжуються утворенням осаду, в сучасних методах осадження використовують наступні:

Ag⁺ + Halˉ F AgHal↓ (де Hal ˉ – це Clˉ, Brˉ, I ˉ )

Ag⁺ + NCSˉ F AgNCS↓

Hg₂(NO₃)₂ + 2Halˉ F Hg₂Hal₂↓ + 2NO₃ˉ

2K₄[Fe(CN)₆] + 3Zn²⁺ F K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 6K⁺

Ba²⁺ + CrO₄^2– F BaCrO₄↓

Ba²⁺ + SO₄^2– F BaSO₄↓

Pb²⁺ + SO₄^2– F PbSO₄↓ та деякі інші.

Відповідно до назви іону, що використовують при визначеннях, мають назву і методи осадження.

Класифікація методів осадження

Найбільш широко в аналітичній практиці застосовують такі методи:

• Аргентометрія (метод Мора, метод Фаянса-Ходакова).

Титрант: AgNO₃, визначають – Clˉ, Brˉ, Iˉ, NCSˉ, СNˉ.

• Тіоціанатометрія (метод Фольгарда).

Титрант: NH₄NCS (пряме титрування), визначають Ag⁺;

Титранти: NH₄NCS і AgNO₃ (зворотне титрування), визначають Clˉ, Brˉ, I ˉ.

• Меркурометрія.

Титрант: Hg₂(NO₃)₂, визначають Clˉ, Brˉ, Iˉ, NCSˉ.

• Сульфатометрія.

Титрант: BaCl₂ та H₂SO₄, визначають Ba²⁺, SO .

Вимоги до реакцій, що використовуються в методах осадження

1. Утворений осад повинен бути практично нерозчинним (К  ≤ 10^-10 для бінарних електролітів, К  ≈ 10^-12 для осадів іншого складу).

2. Реакція осадження повинна відбуватися швидко, кількісно, стехіометрично, без утворення пересичених розчинів.

3. Точка еквівалентності повинна легко фіксуватися індикатором.

4. Результати титрування не повинні спотворюватись процесами cпівосадження.

Індикатори методів осадження

Кінцеву точку титрування в методах осадження визначають за допомогою індикаторів, які поділяють на групи:

Індикатори-реагенти. До них відносяться, наприклад, K₂CrO₄, NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O (залізо-амонійні галуни).Сутність їх дії полягає в тому, що вони також, як і речовина, яку аналізують, реагують з титрантом з утворенням осаду або розчину, які мають інший колір, ніж забарвлення основного осаду або розчину. Індикатори-реагенти вступають в реакцію з надлишковою краплею титранту в кінцевій точці титрування.

Адсорбційні індикатори. До них відносяться еозин, флюоресцеїн та інші. Сутність їх дії полягає в тому, що в точці еквівалентності індикатор адсорбується на поверхні осаду, при цьому осад набуває відповідного забарвлення.