В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Их называют обычно по применяемому титрованному раствору реагента, например: нерманганагомегрия, в которой используются реакции окисления перманганатом калия КМпО~,' иодометрия, в которой используются реакции окисления иодом или восстановления 1--ионами; бикроматомегрия, в которой используются реакции окисления бихроматом калия КзСгзОт; броматометрия, в которой используются реакции окисления броматом калия КВгОз.
К методам окисления — восстановления относятся также г1еримегрия (окисление Се'+-ионами), ванадатометрия (окисление ЧОзионами), гиганомегрия (восстановлеиие ТРь-ионами). По способу титрования различают следующие методы. Метод прямого титрования. В этом случае определяемый ион титруют раствором реагента (или наоборот). Метод замещения. Этот метод применяют тогда, когда по тем нлн иным причинам трудно определить точку эквивалентности, например при работе с неустойчивыми веществами и т. и. Так, при определении Сгз', который легко окисляется кислородом воздуха и который при непосредственном тнтрованин окислителем определить трудно, поступают следующим образом: к определенному объему соли хрома(П) прибавляют избыток титрованного раствора соли железа(Ш), происходит реакция: Сгз++ Рег+ — а Сг'++ Рет+ В результате реакции образуется эквивалентное содержанию Сг" количество ге", титрование которого окислителями не встречает затруднений.
Таким образом, Сг" замещают на Рез", которое оттитровывают, н тем самым определяют содержание Сгге. Метод обратного титроваиня (титрование по остатку). Этот метод применяют, когда нет подходящего индикатора или когда основная реакция протекает не очень быстро. Например, для определения СаСОз навеску вещества обрабатывают избы~ком титрованного раствора соляной кислоты: СаСОз+ 2Н+ — а Се ++ Н,О+ СОтг Оставшуюся после реакции НС! титруют раствором щелочи и тем самым определяют ее количество, не вошедшее в реакцию с СаСОз.
Зная взятое количество НС1, рассчитывают содержание СаСОз в пробе. Каким бы из методов ни проводилось определение, всегда предполагается; 1) точное измерение объемов одного илн обоих реагирующих растворов; 2) наличие титрованного раствора, при помощи которого проводят титрованне; 3) вычисление результатов анализа. В соответствии с этим, прежде чем переходить к рассмотрению отдельных методов титриметрического анализа, остановимся на измерении объемов, расчете концентраций и приготовлении титрованных растворов, а также на вычислениях при титриметрических определениях.
$ 50. Измерение объемов Основной единицей емкости в метрической системе является литр. Тысячная доля литра называется миллилитром. Эта величина вполне совпадает с кубическим сантиметром, т. е. тысячной долей кубического дециметра. Глава К Титриметрический (объемный) анализ 4 бО. Измерение объемов 20! Для точного измерения объемов в количественном анализе употребляются бюретки, пипетки и мерные колбы, Бюретки.
Бюретки (рис. 30) служат для титрования и представляют собой цилиндрические трубки с суженным концом, к которому при помощи резиновой трубки присоединяют оттянутую стеклянную трубочку (см. рис. 30, 2„3) . Иа свободную часть резиновой трубки надевают металлический зажим (см.
рис. 30, 2), надавливая на который двумя пальцами можно выпускать жидкость из бюретки. Иногда вместо зажима в резиновую трубку вставляют маленький стеклянный шарик (рис. 30, 3). Если слегка сжать резину в том месте, где помещается шарик, то между ней и шариком образуются узкие канальцы, через которые и вытекает жидкость из бюретки, Для титрования растворами веществ, которые разрушают резину (например, раствором иода), пользуются бюретками со стеклянными кранами (см. рис. 30,!).
Бюретки калибруют в мнллилитрах (обычно 25 или 50) и десятых долях их; нулевое деление помещается ввер- 10 44 лй ху бюретки. Прежде чем наполнять бюретку тем раствором, объем которого хотят измерить, ее, как и всякий другой измерительный сосуд, нужно тщательно вымыть. Необходимо особенно заботиться, чтобы на стенках бюретки не оставалось ни малейших следов жи а Рис. 30. Ечореткв. р так иак стекло, смазанное жиром, пе смачивается водой и при выливании жидкости из бюретки на стенках остаются капли, а следовательно, ' измерение объема окажется неточным, Бюретки и другие измерительные сосуды моют, как было описано в $ 12, Во время мытья не следует закрывать отверстие бюретки пальцем, так как при этом она снова загрязнится жиром.
Мытье бюретки можно окончить только тогда, когда жидкость при выливанни стекает со стенок ее равномерно, нигде не оставляя канглы Для того чтобы не дожидаться, пока вымытая бюретка высохнет, ее для удаления воды дважды ополаскивают небольшим количеством того раствора, которым предполагается проводить титрование.
Наполни>от бюретку через воронку, вставляемую в верхнее отверстие бюретки, после чего воронка должна быть удалена *. Необходимо внимательно следить за тем, чтобы в нижней, узкой трубке бюретки не оставалось пузырьков воздуха, Для удаления их открывают зажим из бюретки и дают жидкости выте кать сильной струей в подставленный стакан или колбу. Из бюреток со стеклянным краном вытеснить воздух указаннь>м способом обычно не удается. В этом случае оттянутый кончик бюретки погру>кают в соответствующий раствор и, приоткрыв кран, всасывают немного жидкости через верхнее отверстие бюретки, после чего ее наполняют, как обычно. Для бюреток типа 3 (см.
рнс. 30) нужно отогнуть кверху оттянутую стеклянную трубочку и выпустить некоторое количество жидкости. Чтобы бюретки при хранении по возможности не загрязнялись, их заполняют доверху водой и для защиты от пыли закрывают стеклянными колпачками или чистыми пробирками. При выполнении большого числа анализов с помощью данного рабочего титрованного раствора описанная выше техника наполнения бюретки неудобна и утомительна. Поэтому в таких случаях бюретку обычно соединяют (как показано на рис.
31) непосредственно со склянкой, содержащей запасной рабочий раствор. При соединении по схеме, приведенной на рис. 31, а, склянку с запасным раствором помещают на полке на такой высоте, чтобы уровень жидкости в бюретке был всегда ниже уровня жидкости в склянке. Вследствие эгого бюретку можно наполнить, открыв кран на боковой трубке бюретки. При соединении по схеме, показанной на рис. 31, б, раствор вливается в бюретку при нагнетании воздуха в склянку с помощью груши. Поверхность жидкости в бюретке представляется широкой вогнутой полоской (мениск). Отсче> проводят но нижнелзу краю л>ениска, при этом глаза наблюдателя должны находиться на уровне мениска.
Если нижний край мениска переходит за то или иное деление бюретки, при отсчете оценивают на глаз также и сотые доли миллилитра, для этого удобно применять лупу. Таким образом, точность отсчетов по бюретке составляет около 0,02 — 0,03 мл. Следа. вательно, согласно правилу, приведенному $ !5„отсчеты эти нуж. ио записывать с двумя десятичными знаками (например, 24,00, а не 24,0 или 24). " Если воронку ие удалить, во время тнтровввик с воровка может стечь оставшийся в ней раствор, я измерение объема окажется неточным. 202 24,ба Ят слили У. Титриметрическги! (объемный) оналиэ Чтобы прн отсчетах мениск выступал отчетливее н имел нсщда один и тот же внд, полезно сзади бюретки поместить экран, сделанный из небольшого (около 5Х5 см) куска картона, оклеенного белой бумагой, нижняя половина которой окрашена черной тушью. Если держать этот экран черной полосой вниз так, чтобы Рпс. 31.
Соединение бюрсток со склянками, содержащими запасной раствор. она начиналась приблизительно на миллиметр ниже меииска, последний вследствие отражения кажется темным и выступает отчетливее (рис. 32). Иногда для большей точности отсчетов на задней стенке бюретки делают продольную узкую цветную полосу на молочно-белом фоне. Мениск искажает эту полосу, и она кажется поэтому как бы состоящей нз двух сходящихся в одной точке углов (рис. 33). По этой точке и проводят отсчет. Следует иметь в виду, что погрешности в отсчетах но бюрггке явлюотся одним из важнейших источников ошибок ари объемных определениях. Относительная ошибка (см.
3 13) такого отсчета при недостаточно тщательной работе вместо допустимой величины около 0,1% может легко достигнуть 0,3% и даже 0,5%. К этой ответственной операции следует относиться особенно внимательно. Нужно строго следить за тем, чтобы глаза наблюдателя нри отсчетах находилцсь на уровне нижнего края мгниска. В самом деле, нетрудно убедиться, что получаемые отсчеты заметно ме- 6 ба Измерение объемов 203 няются прн изменении положения наблюдателя (рис. 34).
Чтобы облегчить правильную установку положения глаз прн отсчетах, можно применять следующий прием. Сзади бюретки помещают карманное зеркало и при отсчетах регулируют положение глаза так, чтобы ближайшее к мениску (снизу) деление бюретки совпадало со своим отражением в зеркале. Выливать жидкость из бюреткн необходимо не слишком быстро, так как иначе она не успевает стекать со стенок, и измерение объема становится неточным.
По той же причине отсчет нужно делать не ранее чем через 30 сгк после окончания титрования. Рпс. 32. Экран для Рпс. 33. Отсчет по Ряс. 34, Отсчеты по бюрстке прн о~счета показаний бюреткс с цветной различных положениях глаза. по бюретке. полосой. Перед каждым титрованием нужно обязательно установить уровень жидкости в бюргтке на нуле, т. е. пользоваться всегда одной и той же частью бюреткн. Нетрудно понять, что при этом лучше всего компенсируются погрешности, допущенные при нанесении делений на бюретку. Для получения достаточно точных результатов титрования необходимо, чтобы объем затрачиваемого на титрование раствора не превышал емкости бгореткн и в то же время не был слишком мал (не меньше !О мл), Действительно, в первом случае пришлось бы бюретку наполнять дважды, что повлекло бы за собой удвоение количества отсчетов и значительно снизило бы точностьопределения.
Во втором случае неизбежные погрешности отсчетов составляли бы слишком большую часть от измеряемой величины. Например, ошибка в отсчете на 0,02 мл при общем объеме измеряемого раствора 20 мл составляет О,!%, тогда как при объеме 2 мл она равняется уже 1%. Обычно при титровании стараются брать такие объемы и концентрации титруемого раствора, чтобы на титрование его затрачивалось 20 — 30 мл соответствующего рабочего раствора. Глава У, Татриметрический (объемныб) аналиэ Кроме описанных выше обыкновенных бюреток иногда применяют так называемые весовые бюретки (рис.
35). При употреблении их измерение объема раствора, затраченного на титрование, изменяется нахождением его массы путем взвешивания бюретки гб нл а' Рис. 33. Васо- Рис. Зб. Пипетка. Рис. 37. Иимори- Рис. 33. Штатив иая б>оретка. тельная пипетка. кля пипеток. с раствором до и после титрования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
