Г. Кристиан - Аналитическая химия, том 2 (1108738), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Методика 1. Стандартизация раствора иода. Используя прямой метод взвешивания, возьмите три точные навески высушенного АззОз (первичный стандарт) массой 0,15 — 0,20 г. Перенесите их в конические колбы объемом 250 мл и растворите в 10-20 мл 1 М )ч)аОН (для ускорения — прн нагревании). В растворах не должно оставаться нерастворившихся частиц. Охладите и добавьте 1 М НС1 до кислой реакции по лакмусовой бумажке. Добавьте 3-4 г твердого УНСО . При добавлении последней порции не должно наблюдаться выделения СО, в противном случае добавьте еще )ч1аНСΠ— рН раствора должен составлять 7 — 8. Смойте раствор со стенок колбы и добавьте 50 мл 1.
Имеются в лаборатории. АззОз (первичный стандарт), 1 М ХаОН, НазСОз, ХаНСОз, К1, винная кислота, 1 М НС1. Для анализа сурьмяных руд: КС1, 0,1%-й (масса: объем) раствор индикатора метилового красного в 60%-м этаноле, конц. НС1, 6 М НС1, 6 М ХаОН. 2. Готовят перед работой. (а) Раствор крахмала. Приготовьте, как описано в работе 15, или используйте индикатор Тлюбеле. (б) 0,05 М раствор иода. Взвесьте 6,5 г кристаллического иода и 20 г иоди- ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ. Рабата 17 воды и 3 мл раствора крахмала или 0,4 г индикатора ТЫобепе.
Титруйте раствором иода до появления синей окраски, не исчезающей в течение 30 с. По результатам трех титрований рассчитайте мольную концентрацию раствора иода. В дальнейшем используйте среднее значение. 2. Определение сурьмы в пробе. (а) Водорастворимая искусственная смесь. Выясните у преподавателя, пробу какой массы следует взять, чтобы она содержала порядка 2 ммоль сурьмы. Возьмите три навески высушенного образца и растворите каждую в 50 мл воды в конической колбе объемом 500 мл.
В 100 мл воды растворите 4 г ХаНСОз и 2 г винной кислоты и добавьте этот раствор к анализируемому. На этом этапе раствор должен быть прозрачным, не содержащим основных хлоридов сурьмы. Добавьте 3 мл распюра крахмала и титруйте до появления синей окраски, устойчивой в течение 30 с. (б) Сурьмяная руда антимонит (нерастворима в воде). Выясните у преподавателя, пробу какой массы следует взять, чтобы она содержала порядка 2 ммоль сурьмы. В сухие химические стаканы объемом 250 мл поместите три точные навески сурьмяной руды. Добавьте около 0,3 г тонкорастертого хлорида натрия, прикройте стакан часовым стеклом почти полностью и осторожно, по стенке добавьте 10 мл конц. НС1.
Перед добавлением винной кислоты необходимо создать в растворе высокую концентрацию хлоридов, чтобы предотвратить гидролиз ионов сурьмы (при высокой концентрации хлоридов сурьма будет находиться в форме БЬС! ). Нагревайте под тягой (не до кипения) до полного разложения пробы: раствор не должен более издавать запаха сероводорода, а нерастворимый остаток (кремнезем) должен быть белым или лишь слегка сероватым. Сурьмяная руда (антимонит) состоит из сульфида сурьмы БЬ Б, кремнезема и примесей других веществ.
Когда вся сурьма перейдет в раствор, выделение сероводорода прекратится. Не допускайте выпаривания раствора досуха, поскольку прн этом возможны потери БЬС1; при необходимости добавляйте еще НС1. По окончании разложения добавьте 3 г тонкорастертой винной кислоты и продолжайте нагревание 10-15 мин. Затем добавьте воды порциями по 5 мл при сильном перемешивании до общего объема порядка 100 мл. Раствор следует разбавлять медленно, поскольку в противном случае возможен гидролиз сурьмы из-за наличия локальных избытков воды. Если в ходе разложения образуется красно-оранжевый осадок (БЪзБз), приостановите разбавление и осторожно нагрейте раствор до растворения осадка. Если же образуется белый осадок основных солей, с раствором дальше работать нельзя.
По окончании разбавления прокипятите раствор в течение 1 мин. Смойте раствор с часового стекла в стакан, добавьте несколько капель раствора индикатора метилового красного и осторожно нейтрализуйте раствор б М раствором гидроксида натрия. Затем добавьте по каплям б М НС1 до кислой реакции среды, тщательно избегая избытка кислоты. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ В конических колбах объемом 500 мл приготовьте растворы, содержащие 4 г бикарбоната натрия в 200 мл воды. Перелейте анализируемые растворы в растворы бикарбоната натрия, избегая потерь вследствие вспенивания.
Смойте несколько раз струей воды из промывалки жидкость со стенок стакана в колбу. Добавьте 3 мл раствора крахмала или 0,4 г индикатора ТЬ(одепе и титруйте стандартным раствором иода до первого появления устойчивой синей окраски. Постепенное ослабление окраски или нечеткий цветовой переход свидетельствует о том, что содержание бикарбонатов в растворе недостаточно для поглощения кислоты, выделяющейся в ходе реакции. В этом случае добавьте еще 1 г ХаНСОз и продолжайте титрование до появления устойчивой синей окраски. Расчеты Рассчитайте массовую долю (%) ЗЬгОз в каждой порции пробы.
Приведите так- же среднее значение и охарактеризуйте воспроизводимость результатов. Работа 18. Количественный микроанализ воды на жесткость методом косвенного перманганатометрического окислительно-восстановительного титрования * Основы В пробе жесткой воды кальций осаждают в аммиачной среде в виде оксалата, осадок количественно отфильтровывают, промывают и растворяют в разбавленной серной кислоте. Выделившуюся щавелевую кислоту титруют стандартным раствором перманганата калия. Примечание. Эта работа может служить моделью для выполнения в варианте микроанализа и некоторых других работ, описанных в книге. Статистическое сравнение результатов микроанализов с результатами обычных макроанализов (с использованием бюретки объемом 50 мл) показало сопоставимые характеристики по воспроизводимости*.
Но в варианте микроанализа наблюдается небольшая отрицательная систематическая погрешность, составляющая в среднем 50 ррш для проб с содержанием аналита порядка 500 ррш и обусловленная, возможно, механическими потерями осадка при использовании больших воронок. Для уменьшения этих потерь проф. Ричардсон предложил работать с микроворонками. Более подробно о титровании в варианте микроанализа см. (М. М. Бш8Ь, С.
В. Мсйочгп, х,. Бгаггап, К. М. Р(ке, Х Озет. ЕгТис., 77 (2000) 625). Уравнения реакций Са + СгОа + СаСгОа СаСг04+ 2Н+ -ь Саг'+ НгСг04 5НгСг04+ 2МпО ~ + 6Н+ -+ 10СОг + 2Мпг~+ 8НгО с любезного разрешения профессора Ричардсона (х. ы. шсьагдзоп, Япррепзьогя ылнепигу). 0 деталях ста- тистического анализа экспериментальных данных см.
[Х Сьена слис., 2002). ОХИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ. Рабата 18 Реактивы и растворы 1. 2. 3. Имеются в лаборатории, Конц. Нз80м конц. НС1, конц. Низ, НазСз04 (первичный стандарт, высушенный при 120 'С в течение 1 ч), 0,35 М (ЫН4)зСзОм 0,10 М А8)401, разбавленный (1: 10) раствор аммиака, метиловый красный (0,02%-й раствор в 60%-м этаноле; для растворения сначала добавить чистый зтанол).
Концентрированные кислоты и раствор АВХО находятся в капельницах. Раствор КМнО, приблизительно 0,02 М. Одного литра раствора достаточно для 30 студентов. Раствор готовят в соответствии с тем, как описано в разд. 14.6. Для большего числа студентов можно соответственно приготовить больше раствора. Рассчитайте массу перманганата калия для приготовления 1 л 0,02 М раствора.
Взвесьте на часовом стекле навеску с массой на 0,05 г больше рассчитанной. Перенесите ее в два химических стакана объемом по 600 мл (приблизительно половину в калщый), добавьте по 500 мл дистиллированной воды, закройте часовыми стеклами, нагрейте до кипения и осторожно кипятите в течение 1 — 2 мин, не долыие. Более долгое кипячение — 1 — 2 ч — было бы желательно, но это может привести к испарению раствора и изменению его концентрации. Если же раствор поддерживать при температуре чуть ниже температуры кипения, то его можно нагревать дольше. После нагревания оставьте растворы на сутки или более прежде, чем приступать к дальнейшим действиям.
Стаканы храните, покрыв часовыми стеклами, во избежание попадания в растворы пыли и паров химикатов, а также испарения. Поместите стеклянный фильтрующий тигель в колбу Бунзена и профильтруйте раствор перманганата. Раствор не следует перемешивать или взбалтывать, иначе осадок, скопившийся на дне стакана, забьет поры фильтра, и фильтрование резко замедлится. По этой же причине не фильтруйте последние несколько миллилитров из каждого стакана. Колбу Бунзена подсоедините к водоструйному насосу через ловушку: если водопроводная вода попадет в фнльтрат, это приведет к загрязнению раствора.
Профильтрованный раствор перенесите в чистую бутыль из темного стекла с притертой пробкой и перемешайте до полной однородности. Раствор ни в коем случае не должен контактировать с какими-либо органическими материалами, включая корковую пробку или резину. Проба, имитируюи1ая жесткую воду. Ее готовят растворением приблизительно 20 г высушенного СаСО в минимальном объеме 1 М НС!. К полученному раствору добавляют несколько капель раствора индикатора метилового красного, а затем по каплям 1 М НаОН до перехода окраски из красной в желтую. Раствор количественно переносят в мерную колбу объемом 2,000 л, разбавляют до метки и тщательно перемешивают.
Каждому студенту можно выдавать порцию этого раствора (при помощи бюретки) в личную мерную колбу объемом 100,00 мл. Типичный объем апиквоты составляет 10,00-20,00 мл, что после разбавления соответствует содержанию Сазэ от 400 до 800 ррш. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ Микробюретке Состоит из градуированной пипетки объемом 2,000 мл, силиконовой трубочки длиной 2 см, пластмассового шприца объемом 10 мл и носика для автоматической подачи раствора.
Детальное изображение микробюретки и описание ее сборки см. в работе (М. М. 8(пйй, С. В. Мсбовп, Х. Бхазгап, К. М. Р)ке, Х Сйет. Ейис., 75 (1998) 371]. Методика 1. Стандартизация раствора КМпО . Студенты, работающие за одним столом, готовят 200 мл разбавленной (1: 20 по объему) серной кислоты из конц. Нз804.
(Внимание! КИСЛОТУ СЛЕДУЕТ МЕДЛЕННО ДОБАВЛЯТЬ К ВОДЕ ПРИ ПЕРЕМЕШИВАНИИ.) Прокипятите раствор в течение 5 — 10 мин для удаления из него растворенных газов, опустив в раствор стеклянную палочку для предотвращения интенсивного вспенивания. Охладите раствор до комнатной температуры на ледяной бане и храните его в плотно закрытой подписанной полипропиленовой посуде. Этим раствором будут пользоваться все, кто работает за одним столом (обычно 3 — 4 студента).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
