В.Н. Алексеев - Количественный анализ (1054949), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Перекристаллизацией из водного раствора с последующим высушиванием при 200'С легко получить химически чистый препарат, строго соответствующий формуле КзСг,Оь Поэтому титрованный раствор бихромата можно готовить, растворяя точную навеску химически чистой соли с последующим разбавлениеы до определенного объема. 2. При хранении в закрытом сосуде раствор КзСгзО, чрезвычайно устойчив. Он не разлагается даже при кипячении в подкисленном растворе. Вследствие этого титр его не изменяется при хранении.
Раствором КзСгзОт можно пользоваться и тогда, когда окисление требуется проводить при нагревании. Недостатком К СгзОт как окислителя является то, что прн титровании образуются Сг"-ионы, придающие раствору зеленую окраску, которая затрудняет фиксирование точки эквивалентности. В качестве индикаторов в методах бихроматометрии применяют обычно дифениламин. Вместо него предложено применять дифенпламинсульфоновую кислоту в виде натриевой или бариевой соли. Этот индикатор растворяется в воде лучше дифениламина и дает очень резкий переход окраски от бесцветной через зеленую в красно-фиолетовую.
Можно также применять фенилантраниловую кислоту. Наиболее важным является применение бихроматометрии для определения железа в рудах, шлаках, сплавах и тому подобных веществах. При растворении их железо получается обычно (хотя бы частично) в виде Гезыионов, которые перед титрованием должны быть восстановлены до Ре". Это восстановление проводят так жс, как было описано при перманганатометрическом определении Ре", т. е. действием БпС1з с последующим окислением избытка его НаС!я. Часто также железо восстанавливают действием металлов или их амальгам. 9 100.
Определение содержания железа в руде В качестве примера рассмотрим бихроматометрическое определение содержания железа в железной руде. Приготовление титрованиого раствора КзСг,От. Здесь описан эмпирический раствор КзСгзОт, 1 мл которого соответствует точно * 0,0025 г Ре, ' Такую концентрацию К,Ст,От применяют прн анализе руд. См. Д ыи о н А, М., Технический анализ руд н металлов, Метзллургнздзт, 1949, стр. 109. 394 Глава )Х. Методы окислении — восстановления (ргдаксиаетрил) Грамм-эквивалент КхСг,От равен '/з моль, т. е.
49,03 г, а грамм- эквивалент железа равен 55,85 г. Один литр приготовляемого рас- твора КзСгзОт должен соответствовать 0,0025 1000 = 2,5 г Ге, а 250 мл — 0,8250 г Ге. Составим пропорцию: 55,85 г Ре эквивалентны 49,03 г КэСтэО, 0,6250 г Ре х г КэСтэО, откуда 0,6250 ° 49,03 55,85 Взяв на аналитических весах точно 0,5488 г соли, дважды перекристаллизованной и высушенной при 200'С, количественно переносят навеску в мерную колбу емкостью 250 мл; растворив навеску КзСгзО, в воде, разбавляют раствор до метки и тщательно перемешивают его.
Титр этого раствора по железу равен ч: ~кзс отрге = 0,002500 г/мл Ход определения. Берут навеску 0,1 г исследуемой руды на часовом стекле и осторожно высыпают ее через сухую воронку в колбу емкостью 100 мл, после чего снова взвешивают стекло с остатками вещества; по разности вычисляют навеску руды. Навеску обрабатывают 10 — 15 мл концентрированной НС!, полностью смывая еюкрупинки руды с воронки. Содержимое колбы умеренно нагревают на песочной бане до тех пор, пока темные крупинки руды на дне колбы не исчезнут и не останется только беловатый осадок кремневой кислоты.
Нельзя кипятить содержимое колбы, так как при этом возможно частичное улетучивание ГеС)з. Растворив навеску, восстанавливают образовавшиеся Гез'-ионы до Гез'. Для этого, наклонив колбу, осторожно опускают и иее несколько кусочков гранулированного металлического цинка "*, вставляют в горло колбы воронку (для задерживания брызг) и кипятят раствор до полного исчезновения желтой окраски; это признак полноты восстановления '"* Ге" до Ге'".
Обесцвеченный раствор хорошо охлаждают струей водопроводной воды, смывают капельки жидкости с воронки в колбу и вини- мают воронку. Вставляют в воронку (не плотно) комок ваты и профильтровывают через нее раствор в большую коническую колбу * Если кзвескз ке реваз точно 0,5488 г КэСтэОт, та, исходя яз фзкткческв взятой кзвескк, вычисляют с точностью до четырех знзчзщвх цифр титр рзстзорз по железу Тк с„опр к пользуются ям врк дзлькейшях вычяслекяях. '* Применяемый цккк яе должен содержать примесей, которые могут тятравзться КтСгэОь *" Если цинк полностью растворился, з желтая окраска яе исчезла, следует добавить еще некоторое количество цинка, Если образуется белый осадок (муть) освавиых солей ввккз, необходимо добввять НС) для кх рзствореявя.
Иодамгтрил, 5 ЮД Общая характеристика метода 395 емкостью 500 — 700 мл (для отделения кусочков непрореагировавшего цинка). Несколько раз тщательно промывают маленькую колбу, воронку н вату дистиллированной водой, затем разбавляют раствор до 250 — 300 мл. Разбавление необходимо для уменьшения влияния зеленоватой окраски хрома (111) при установлении конца титрования. Как подробно райъяснено выше, титрование Ге" с дифениламином необходимо проводить в присутствии НзРОы связывающей образующиеся при реакции Ге"-ионы в комплекс (Ге(РО,)з)з и тем самым понижающей окислительно-восстановительный потенциал этой редокс-пары. Только при этом условии перемена окраски индикатора происходит в пределах скачка потенциала на кривой титровання.
Кроме того, должна быть создана достаточно высокая кислотность раствора. Для достижения обеих этих целей к исследуемому раствору прибавляют 25 мл кислотной смеси * (НзРО, + + Нз50ь). Затем прибавляют 1 — 2 капли 1э/з-ного раствора дифениламина в серной кислоте (пл. 1,84 г/смз) (не больше! *") и оттитровывают приготовленным раствором КзСгзОт до появления устойчивой сине-фиолетовой окраски ***. Вычисление. Умножив объем (в мл) израсходованного при титровании раствора КзСгхОт на его титр по железу, находят коллчество железа во взятой иавеске. Затем вычисляют процентное содержание железа в руде.
иодойеетрия 9 !01. Общая характеристика метода Иодометрический метод анализа основан на окислительно-восстановительных процессах, связанных с восстановлением 1з до 1--ионов или с окислением 1--ионов до 1х: 1э+ 2е - 21" Стандартный потенциал пары !э/21- сравнительно невелик, он равен +0,54 в. Из этого следует, что в отличие от применявшихся * Осторожно смешивают 150 мл Н,50, (пл. 1,84 г/сиз) с 500 нл дкстяллкровзкной воды. После охлаждения приливают 150 ал ортофосфоркой кислоты Н,РО, (вл. 1,70 г/сиэ) я разбавляют смесь водой до 1 л. "' Больше, чем указано, дкфекялзмкяз брать нельзя, тзк кзк црк большей концентрации к недостаточной ккслотвостк, з также пря очень медленвам твтровзкяя индикатор претерпевает химическое превращение, в результате которога вместо сине-фиолетовой окраски цалучвется (ори избытке КэСтэОт) зеленая окраска.
Если это случилось, определение нужно считать неудавшимся я повторить его. *** Сначала появляющгяся перед ковкам тктраввквя окраска довольно быстро исчезает вследствие взаимодействия образовавшейся под вляякяем местного избытка К,Ст,О, окяслеяяай формы ккдккзторв с еще имеющимися в рвстворе Ре"-яокзмк. Нужно поэтому добиваться получения совершенно устойчивого окрзшявзикя раствора.
396 Глава IХ. Методы окисления — восстановления (редоксиметрия) !!одомеурия. й !ОА Обжав ларактеристика метода 397 окислителей (КМпО, и КзСгзОт) свободный 1з является относительно слабым окислнтелем. Наоборот, 1--ионы — значительно более сильный восстановитель, чем ионы Сг'+ и Мпз'. Положение пары 1з/21- примерно в середине таблицы окислительных потенциалов (см. табл. 20) показывает, что: а) существует ряд восстановителей, способных окисляться свободным иодом (таковы все восстановители, расположенные в третьей графе таблицы ниже пары !з/21-, т. е. имеющие Е' = +0,54 в); б) имеется также ряд окислителей, способных восстанавливаться 1--ионами (таковы все окислителя, расположенные в первой графе таблицы выше пары 1з/21-, имеющие Ео ) +0,54 в).
Отсюда возникает возможность двоякого использования окислительно-восстановнтельных свойств пары 1,/21- в титриметрическом анализе: для определения восстановителей — окислением их раствором иода и для определения окислителей — восстановлением ! -ионами. Рассмотрим обе группы подометрнчсскпх определений. Определение восстановителей. Если на раствор тносульфата натрия действовать свободным иодом, то происходит реакция: 28,0, '+1, — >' 2! + 8 0' Из ионного уравнения реакции видно, что два тиосульфат-иона 5зОзз превращаются " в один тетратионат-ион 5еОз з. Следовательно, два иона 5зО>! отдают молекуле 1з два электрона согласно схеме: 28зоз — 2е м==е 8,0зз" Грамм-эквивалент тиосульфата натрия равен 2 моль: 2, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
