Основы-аналитической-химии-Скуг-Уэст-т2 (1108741), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Разделение и определение' меди и никели в сплавах.' Поскольку ионы водорода и 'нитрат-ионы восстанавливаются в присутствии смеси азотной и серной кислот. легче, ггеь)- ибны никели; 2б — 1б48 зэо Глма 31 последний в этих условиях не мешает определению меди. С другой стороны, после выделения меди из раствора можно осадить и никель, добавив в раствор аммиак. Поскольку нитрат-иои мешает, его следует предварительно удалить выпариванием. Определению никеля мешают такие металлы, как железо и алюминий, образующие в щелочной среде (необходимой для электроосаждения никели) малорастворимые гидратированные оксиды.
Если осадки не отфильтровать, они будут окклюдироватыся в процессе электроосаждения и вызывать завышение результатов. В случае образования больших кол~ичеств гидратированных оксидов рекомендуется их переосадить, иначе в результате адсорбцин возможны потери никеля. Методика В стакан на 150 — 200 мл поместите навеску пробы, содержащую 0,1 — 0,3 г обоих осаждаемых .металлов; растворите пробу в смеси 12 мл 3 М раствора Нз304 и 5 мл 3 М раствора НЫОь Прокипятите раствор, охладите и разбавьте приблизительно до 100 мл. Выделите медь, как рекомендуется в разделе 1; раствор и промывные воды сохраните для определения в них никеля.
Катод с осадком меди храните в эксикаторе. Упарьте раствор и промывные воды после электровыделеиия меди до прекращения выделения паров 50з. Охладите, осторожно пр~илейте 25 мл воды. Прибавляйте ХНз (1: 1) до щелочной реакции раствора по лакмусу, отфильтруйте образовавшийся осадок гидратированиых оксидов через маленький бумажный фильтр. Соберите раствор в стакан для электролиза. Промойте осадок несколькими маленькими порциями воды.
Если осадок обильны~й, растворите его, пропустив через фильтр небольшое количество теплого 3 М раствора Нз304, и соберите раствор в другой стакан. Промойте фильтр водой и снова осадите гидратированные оксиды аммиаком. Профильтруйте через этот же фильтр и соберите филь- трат в стакан для электролиза, содержащий анализируемый раствор.
Промойте осадок водой. Доведите объем раствора почти до 100 мл и добавьте 15 мл концентрированного ХНь Выделите никель на катоде, использованном ранее для выделения меди. Действуйте согласно указаниям, данным для выделения меди. Взвесьте электрод с осадками |меди и никеля. Кулонометрический анализ В основе кулонометрического анализа лежит эквивалентность между химическим превращением и количеством электричества, вызвавшим данное превращение.
Эта тема подробно обсуждается в гл. 20. Типичным примером кулонометрии при постоянной силе Избранные методы анализа тока является электрогенерацня иода. В предполагаемом ниже опыте этот реагент применяется для тнтрования мышьяка(111). Для проведения опыта необходим источник постоянного тока на 5 — 30 мА/с, секундомер и потенциометр (см. рис, 20-4). Потенциометр служит для определения силы тока по падению напряжения на калиброванном стандартном сопротивлении (50 — 100 Ом).
В качестве сосуда для витрования применяют стакан емкостью 150 — 200 мл, снабженный магнитной мешалкой. Система электродов состоит из проволочного платинового катода и анода из платиновой фольги (пластинка площадью не менее 2 см'). На аноде генерируется под, на катоде — водород. Последний не мешает выполнению анализа. Условия реакции аналогичны описанным в опыте 26 для иодиметричсского определения Аз(Н1). ОПЫТ 35. ТИТРОВАНИЕ ТРЕХВАЛЕНТНОГО МЫШЬЯКА ИОДОМ Взвесьте навеску пробы (с точностью до 0,1 мг), содержащую около 0,1 г АззОь и растворите ее в 30 мл 1 М раствора НаОН. Нейтрализуйте 1 М раствором НС1 (лакмусовая бумага), добавьте 1 — 2 капли НС1 в избыток и разбавьте раствор в мерной колбе точно до 1 л. Приготовьте суспензию крахмала, как описано на стр.
376. Включите генератор постоянного тока. Установите и измерьте ток потенциометром. В сосуд для тнтрования поместите около 50 мл воды, содержащей 3 — 4г НаНСОз. Прилейте примерно 5 мл 1 М раствора К1 и 5 мл раствора крахмала. Погрузите электроды в раствор и включите мешалку. Замкните генераторную цепь и электрохронометр и тнтруйте до появления неисчезающей бледно-голубой окраски.
Прекратите электролиз и сбросьте показания электрохронометра на нуль. В ячейку введите пипеткой 10 мл анализируемого раствора н оттитруйте до точно такой же бледно-голубой окраски. Запишите время, затраченное на титрован~не. Следующие тнтрования можно провести, добавляя новые аликвотные части а~нализируемого раствора к уже оттитрованному раствору. Рассчитайте процентное содержание АззОз в пробе.
Вольтамперометрия В настоящем разделе приведены методики отдельных полярографических определений и амперометрического витрования. Студенту следует ознакомиться с гл. 21, посвященной вольтамперометрии. 26е 392 Глава 31 ОПЫТ 36. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ Существует очень много приборов для проведения полярографических измерений; читатель должен изучить описание имеющегося в лаборатории прибора.
Характеристики многих выпускаемых промышленностью приборов суммированы в монографии Мейтеса (10]. 1. Полярографическое поведение кадмия(11). В мерные колбы емкостью 50 мл поместите 5,0 мл 0,1г1г-ного раствора желатины, 10,0 мл 0,5 М раствора КНОг и соответственно 1,00; 3,00; 10,0; 30,0 мл 5 10 ' М раствора СсР+, разбавьте каждый раствор до метки и хорошо перемешайте. Дополнительно приготовьте раствоо„ содержащий 10,0 мл раствора Сб'~ и 10,0 мл раствора К(ЧОг, но без желатины. Промойте полярографическую ячейку раствором, не содержащим ионов Сдг~, и выдержите при постоянной, температуре в термостате (около 25'С).
Запишите полярограмму от 0 до — 2,0 В. Пропустите через раствор азот в течение 15 мин и вновь запишите полярограмму. Запишите полярограмму каждого раствора, содержащего Сбг~, после удаления Ог при 25'С. Если полярограмма регистрируется ручным способом, запишите полную полярограмму только для раствора, содержащего 10,0 мл С~Р-', для остальных же достаточно записать несколько точек для определения диффузионного тока. а) Сравните экспериментально полученные волны кислорода с полярограммой на,рис. 21-7. б) Сравните волны кадмия в растворах в присутствии и в отсутствие желатнны. в) Рассчитайте Еч, для каждой полярограммы; сравните найденное среднее значение с литературными данными. г) Постройте график зависимости 1д1/(1л — 1) от Е для полярограммы, раствора, содержащего 10,0 мл Сд'л и желатину [ом.
уравнение (21-6)1. Найд~ите по графику и. 2. Лолярпграмма смеси двух ионов. Приготовьте 50 мл раствора, содержащего 5 мл раствора желатнны, 10 мл 0,5 М раствора К)ЧОи 10 мл стандартного раствора кадмия и 10 мл 5 10-' М раствора Хп'~. После удаления кислорода запишите полярограмму. Определите 1г/С и Еи, для каждой волны. 3.
Анодные и катодные полярограммы. Приготовьте насыщенный раствор щавелевой кислоты. Перенесите точно 25 мл (илн другой тщательно измеренный объем) этого раствора в полярографическую ячейку, добавьте 1 каплю метилового красного и удалите кислород. Запишите полярограмму от +0,2 до — 0,6 В (отно- 393 Избранные методы анализа сительно НКЭ). Добавьте 1 мл 0,05 М раствора сульфата железа(П1), вновь пропустите азот и запишите полярограмму в том же интервале потенциалов.
Поместите в ячейку новую аликвогную часть раствора щавелевой кислоты объемом 25 мл, добавьте 1 каплю метиловою красного и удалите кислород. Быстро прилейте 1 мл свежеприготовленного 0,05 М раствора сульфата железа(?1) н аммония в 0,05 М НзЬОз и на короткое время пропустите азот. Запишите полярограмму как и прежде, пропуская азот над поверхностью раствора. Наконец, введите в ячейку 1 мл раствора сульфата железа(111) н после непродолжительного пропускания азота снова запишите полярограмму. Определите высоты волн н потенциалы полуволн для всех трех растворов.
Объясните результаты. ОПЫТ 37. АМПЕРОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ Амперометрическое титрованне обсуждается в гл. 21. Приводимые н~иже методики показывают возможность применения калающего ртутного электрода (1,2), вращающегося платинового электрода (3) и двух поляризованных электродов (4). А Тигрование свинка. Приготовьте 0,100 М раствор РЬ(НОз)з, 0,050 М раствор КзСгзОт и ацетатный буферный раствор с рН 4,2 ( к раствору, содержащему 0,2 М НОАС и 0,2 М КЫОз, добавляйте 0,1 М ?т?аОАс, пока не будет получено желаемое значение рН). В сосуд для титрования поместите 5,00 мл раствора РЬ(КОз)ь прибавьте 5 мл 0,1ь/ь-ного раствора желатины и 40 мл ацетатного буферного раствора.
Погрузите в раствор капающий ртутный и насыщенный каломельный электроды. Пропустите через раствор азот в течение 15 мин; затем после прекращения подачи газа нзмерьте ток лрн — 1,0 В. Добавьте точно 1,00 мл раствора К,Сг,О,, пропустите азот и вновь нзмврьте ток. Продолжайте добавлять КзСгзОт порциями по 1 мл, пока общий добавленный объем не достигнет 10 мл. Неправые полученные значения тока на разбавление н постройте кривую титрования.
Экстраполяцией найдите конечную точку. Повторите титрованне при нулевом наложенном потенцзгале. В этом случае удалять кислород не обязательно. Сравните кривые тит~ровання и объясните их различие. 2. Тигрование сульфат-иона. Перенесите 25,0 мл 0,0200 М раствора Кз504 в сосуд для титрования и прилейте 25 мл 40%-ного (по объему) этанола, содержащего каплю метилового красного. Удалите кислород и титруйте 0,1 М раствором РЬ(НОз)з, как описано в предыдущем разделе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
