И.М. Коренман - Аналитическая химия Калия (1108627), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Количество калия в первоначальной навеске в граммах обозначим через х, количество натрия — через у. На осно.вании сказанного составляют два уравнения [1284]: КС! ЫаС! — х+ — д=А; К )Ча ягткуда 'гК (Ва304 4 — гчаз'04 В) = 2,4281А — 1,4777 В. (3) Ва$0г(Кз50г — )Чаг50г) Прочие, косвенные методы !. Определение, основанное на титровании (стр.
58) навески смеси Кз[5(Рз] и )к)аз[5!Рз] раствором едкого патра [2642]. 2. Определение по плотности раствора, полученного растворением определенной навески смеси хлоридов калия и натрия в постоянном количестве воды [987, 1274], 3. Определение по показателю преломления раствора 1 г смеси хлоридов калия и натрия в 10 мл воды [142, 887, 2548, 257Ц (см.
приложения, стр. 171). 4. Кондуктометрическое титрование раствора навески сульфатов калия и натрия раствором ацетата бария в присутствии равного объема этанола [204], 5. Прокаливание навески нитратов калия и натрия с навеской двуокиси кремния и определение потери веса при этом [! 788]. 6. Определение по понижению температуры известного объема насыщенного раствора хлорида натрия при растворении в нем известной навески смеси хлоридов калия и натрия [825,1001, 1794] (см. стр. 123). 7. Определение по электропроводности раствора 5 г смеси хлоридов калия и лития в 1 л воды ~[2969].
Некоторые косвенные методы определения калия в присутствии натрия см. [162, 1234, !746, 1754, 2!69, 2466, 2627, 283Ц, в присутствии рубидия или цезия [708, 779, 970, 1525]. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Нефелометрическое определение О пределенне в виде ннтрокобальтната калня. В несколько одннаковых пробирок помещают по 5 мл аналнзнруемого раствора н отдельно по 5 мл стандартных растворов КС! нлн КЫОз, содержащие! — !2 мкз калия в'1 мл.
Во все пробирки вводят по 0,5 г !ЧаС! н после его растворення добавляют по 0,3 г ннтрокобальтната натрия, взбалтывают до растворення реагента; через 30 мнн. помутнекне, получившееся в исследуемом растворе, сравнавают с помутнением стандартных растворов 120, 279, 234, 3001. Для ускорения образования помутнения и увеличения чувствительности определения к исследуемым и стандартным растворам добавляют одинаковые количества 85 — 95о)о этанола [284, 690, 716, 840, 1354, 1971, 2150], изопропанола [840, 1059, 2160. 2936] или смесь метанола, пропиленгликоля и глицерина [2726].
91 С целью увеличения стабильности помутнения вводят 0,25",'о-ный раствор гуммиарабика [2936] Для определения калия в почвах рекомендуется следующий способ [429]. Навеску исследуемого образца обрабатывают 1 Ф раствором !ЧаС1. Иэ этого экстракта отбирают в мерные цилиндры два разных объема. К меньшему иэ ннх добавляют определенное количество стандартного раствора соли калия (напричер, 0,2 мг калия) и объем раствора в обоих цилиндрах доводится до одинакового уровня введением ! У раствора !час!. К обоим растворам добавляют одинаковые количества раствора нитрокобальтиата натрия, перемешивают; более мутный раствор разбавляют 1 й! раствором !ЧаС1, к которому предварительно добавлено такое же количество нитрокобальтиата натрия, до уравнения интенсивности цомутаения.
В этом случае справедливо следующее отношение: хУ, +а хУ откуда о(рз х= узйгт — уг(уз где к — количество калия в исходном растворе, мг/мл; а — количество добаиленного калия, мг; У~ и Уг — начальные объемы анализируемого раствора, мл; (У1 и (Уг — конечные объемы при одинаковой мутности, мл. Более точный метод заключается в измерении интенснвности помутнения на фотоколориметре [890, 269Ц, фотометре [840] либо спектрофотометре [943] при 6!О [1135], 650 [2936] или 710 ммк [943, 2160].
Для получения воспроизводимых результатов ныполняют определение при постоянном значении рН. К исследуемым растворам добавляют буферный раствор или готовят вытяжку из анализируемого объекта (чаще всего из почвы) на буферном ацетатном растворе с рН 4,8 [!059, 2207, 2936], рН 3 — 5 [1107] или рН 6 [890]. Колебания температуры в пределах 12 — 20' С [39Ц и даже 15 — 35'С [2160] не отражается на результатах нефелометрического определения калия. Небольшие количества солей кальция, магния, сульфата не мешают определению [2726].
При избранных условиях ныполняют реакции с несколькими стандартными растворами соли калия и измеряют оптическую плотность или процент светопоглощения на фотометре при выбранном светофильтре. На основании полученных результатов строят калибровочный график, пользуясь которым находят содержание калия в анализируемом растворе, с которым произведены такие же операции. Нефелометрическое определение калия в виде нитрокобальтиата рекомендуется для анализа вытяжек из почвы [2, 284, 325, 391, 734, 837, 840, 1059, !113, 1135, 1354, 1787, 2115, 2203, 2207, 2726, 2816], удобрений [685, 1059], воды [83, 279, 325, 2150], солей натрия [690, 1719], биологических объектов [1396, 2725, 2726] и других материалов [273, 300, 309, 1107, 1526, 1684, 1971, 28!3].
Описаны упрощенные способы количественного определения калия, основанные на получении помутнения от выпадающего нитрокобальтиата калия. Порции исследуемого раствора разбавляют в различных отношениях и находят такое разбавление, при котором добавленный раствор нитрокобальтиата натрия не вызывает появления мути; содержание калия находят по заранее определенным эмпирическим данным [39Ц. Рекомендуется турбидиметрическое определение калия в удобрениях по образованию КэАК[Со()ч(Ог)г] [326]. Определение в виде калий-бор гетр афенил а. При добавлении раствора натрий-бортетрафенила к растворам соли калия образуется малорастворимый калий-бортетрафенил (стр. 48). При малых количествах калия поянляется помутнение, интенсивность которого сравнивают с помутнениями серии стандартов [531, 2696].
Более точны варианты этого метода, основанные на измерении интенсивности возникающего помутнения при помощи фотоколориметра [2673] или фотометра [2402].Метод рекомендуется для определения 4 — 80 мкг калия в почвах, пищевых продуктах, биологических объектах Отметим следующий вариант метода. К 0,2 мл исследуемого раствора добавляют равные объемы 20%-ного раствора трихлоруксусной кислоты, 25%-инго раствора ацетата натрия к стандартного раствора натрий-бортетрафеннла (О,б мг/мл) и цеитрнфугируют.
Прозрачный центрифугат помешают в кювету фотометра, избыток осадителя титруют раствором бромида цетил-трнметиламмония. При этом образуется муть малорастворимого цетил-триметиламмоний-бортетрафенила, Измерения производят при 400 маис. По мере добавления цетил-триметнламмония оптическая плотность раствора возрастает; титруют из микробюретки до практи.
~вски постоянной оптической плотности. Метод предложен для определения калия в 0,2 мл сыворотки [1679, 1963]. Возможно нефелометрическое определение калия в форме фосфоромолибдата [2008]. фотометрическое определение Среди фотометрических методов определения калия особенно многочисленны и разнообразны способы, основанные на предварительном осаждении калия в ниде хлороплатината и нитрокобальтиата. Ойределение по окраске раствора хлороплати н ата калия.
Осадок хлороплатината калия (стр. 33) растворяют в горячей воде, охлаждают, разбавляют водой до определенного объема. Раствор окрашен в желтый цвет, интенсивность окраски зависит от количества хпороплатината. Однако интенсивность желтой окраски в разбавленных растворах хлоро- 93 платината калия весьма невелика. Значителы!о большей интенсивностью отличаются растворы этой соли в некоторых органических растворителях. Ни этом основан способ фотометрического определения калия.
Осадок хлороплатината калия растворяют в возможно меньшем объеме смеси бутанола и этилацетата, оптическую плотность полученного раствора измеряют при 264 ммк [1133]. Определение по окраске раствора нодоплатината. Осадок хлороплатината калия промывают этанолом. После удаления этаколэ вьикидают до полного испарения растворителя и растворяют осадок в горячей воде. К охлажденному раствору добавляют каплю кони. НС! н большой избыток 0,5 М раствора Ку. Для полного протекания реакции между хлороплатинатам и иодидом требуетси 3 — 4 часа. При нагревании максимальная интенсивность окраски наблюдгется через несколько мннут.
Раствор разбавляют водой до 25 или 50 мл, полученный розовый раствор сравнивают в калери~метре со стандартным раствором хлороплатината, обработанным таким же способом [914, 2062]. Оптимальные количества калия, определяемые этим способом,— 1 — [О мкг [914], по другим данным — 5 — 50 мкг [1034, !591]. Высокая чувствительность этого метода отмечается многими исследователями [196, 595, 2128]. Погрешность определения около бо!о [9!4], при очень малых количествах калия — около 10о)о [1824]. Точность возрастает при измерении оптической плотности при 496 ммк [595, !794]. Растворы подчиняются закону Ламберта — Бера.
Фотометрическое определение калия в виде. иодоплатнната применяется при анализе цемента [1235], почвы [914, 193?], биологических объектов [1794] В присутствии этанола раствор иодоплатината становится желтым. На этом основана следующая модификация метода. Осадок хлороплатината промывают этанолом и, не ожидая улетучивания остатка этанола, растворяют и горячей воле; к горячему раствору добавляют большой избыток 0,5 У раствора КЯ и иемкого этанола. Вначале поянля ется розовая окраска, которая через несколько минут станоиится светло-желтой. Интенсивность желтой окраски срааииэают с окраской стандарта, полученного таким же способом [!96, 914, 2018].
Один и тот же раствор можно сначала калорнметрировать по розовой окраске, затем по желтой окраске. К розовому раствору, полученному и исследованному, как указано выше, добавляют немного этанола, нагревают до получения желтой окраски н снова колориметрнруют. Более точные результаты получают колориметрнрованиеы по розовой окраске [!824]. Розовый раствор.посте колориметонровання можно еще и оттнтровать раствором тиосульфата (стр. 80) [2549). Кроме того, оттитрованный тносульфатом раствор подкисляют соляной кислотой, добавляют несколько капель 0,2г(г-нога раствора перекиси водорода.
При этом [РЩ~-, образовавшийся в результате титрования, снова окисляется до [Р(гг]г- с появлением розовой окраски. Раствор оставляют на 0,5 — 1 час, разбавляют водой до 25 — 50 мл и сравнивают со стандартом. Этот способ применялся для определения калия в биологических объектах [2421, 2700]. К недостаткам метода следует отнести способность иодоплатината разлагаться с выделением иода 94 под действием света [1794] или большого количества соляной кис- лоты [914]. Определение по окраске восстановленной платины. Промытый осадок хлороплаткната растворяют на фильтре в 30 мл горячей соляной кислоты (1: 1), промывают фильтр горячей водой н раствор охлаждают.
Сюда добавляют 3 мл раствора хлорида олова (75 г БпС1, ° 2НгО в 400 мл конц. НС!). В зависимости от количества хлороплатината появляется желтая или бурая окраска, вызванная восстановленной коллоидкой платиной [29331. Через 15 — 20 мин. разбавляют водой да 1ОО мл и еще через 15 мин. сравнивают со стандартом, полученным одновременно таким же способом [2, 196, !549, 1824]. Реакция очень чувствительна, она позволяет обнаруживать до 0,1 мкг платины в 1 мл раствора и поэтому удается определять калий даже при концентрациях порядка 1:10' [1549].
Этому методу посвящен ряд работ [381, 462, 770, !372, 2107]. Большое число способов определения калия основано на предварительном осаждении нитрокобальтиата с последующим получением азокрасителей. В этих способах в качестве стандарта применяется раствор [ча[х]Оз, получаемый следующим способом. В горячей воде растворяют 0,405 г АК)ЧОг, добавляют раствор ЫаС1 в иеболыпом избьпке, затем после охлаждения разбавляют водой до 1000 мл.