Стандартизация растворов титрантов

Под стандартизацией раствора титранта понимают установление его точной концентрации с относительной погрешностью, не превышающей±0,1%.

Различают приготовленные и установленные растворы титрантов. Приготовленные растворы точной концентрации получают растворением точной навески тщательно очищенного исходного вещества в определенном объеме воды или другого растворителя. Так готовят, например, титрованный раствор NaCl.

Однако многие растворы, например титрованный раствор HCl, приготовить этим способом нельзя. В таких случаях готовят раствор титранта, концентрация которого известна лишь приблизительно, а затем его стандартизуют, т.е. устанавливают концентрацию точно. Эти растворы называют установленными. Для стандартизации растворов применяют специальные установочные вещества – первичные стандарты. Эти вещества должны иметь состав, точно отвечающий химической формуле, быть устойчивыми на воздухе и иметь по возможности большую молярную массу эквивалента*. Они должны быть также доступными и легко очищаться от примесей. Реакция титранта с раствором установочного вещества должна отвечать требованиям, которые предъявляются к титриметрическим реакциям, т.е. протекать быстро, количественно и стехиометрически. Например, растворы NaOH и KOH часто стандартизуют по гидрофталату калия   или дигидрату щавелевой кислоты H₂C₂O₄×2H₂O, растворы HCl и H₂SO₄ – по карбонату натрия или буре Na₂B₄O₇×10H₂O, растворы перманганата калия – по оксалату натрия Na₂C₂O₄ и т.д.

Нередко для целей стандартизации используют вторичные стандарты, в качестве которых выступают титрованные растворы веществ, способных взаимодействовать с титрантом.

Как правило, стандартизацию титранта стремятся проводить в тех же условиях, какие будут при выполнении анализа.

Основные приемы титрования

В методах прямого титрования определяемое вещество непосредственно реагирует с титрантом. Для проведения анализа этим методом достаточно одного рабочего раствора.

В методах обратного титрования (или, как их еще называют, методах титрования по остатку) используются два титрованных рабочих раствора: основной и вспомогательный. Широко известно, например, обратное титрование хлорид-иона в кислых растворах. К анализируемому раствору хлорида сначала добавляют заведомый избыток титрованного раствора нитрата серебра (основного рабочего раствора). При этом происходит реакция образования малорастворимого хлорида серебра: Ag⁺ + Cl^- → AgCl. Не вступившее в реакцию избыточное количество AgNO₃оттитровывают раствором тиоцианата аммония (вспомогательного рабочего раствора): Ag⁺ + SCN^- → AgSCN. Содержание хлорида можно рассчитать, т.к. известно общее количество вещества (моль), введенное в раствор, и количество вещества AgNO₃, не вступившее в реакцию с хлоридом.

Третьим основным видом титриметрических определений является титрование заместителя (титрование по замещению, косвенное титрование). В этом методе к определяемому веществу добавляют специальный реагент, вступающий с ним в реакцию. Один из продуктов взаимодействия затем оттитровывают рабочим раствором. Например, при иодометрическом определении меди к анализируемому раствору добавляют заведомый избытокKI. Происходит реакция          

2Cu²⁺ + 4I^- → 2CuI + I₂.

Выделившийся иод оттитровывают тиосульфатом натрия.

Известны и более сложные титриметрические методики анализа, являющиеся комбинацией этих трех основных.