Основы-аналитической-химии-Скуг-Уэст-т2 (1108741), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Определите конечную точку графически. 394 Глава 3! 3, Титрование мьииьяка(Ш) броматом. Для этого необходимы вращающийся платиновый электрод, насыщенный каломельный электрод и сосуд для титрования емкостью 100 мл. Приготовьте 0,0075 М раствор мышьякоэистой кислоты (опыт 26) и 0,0100 М раствор бромата калия (опыт 32). Перенесите в сосуд 10 мл раствора мышьяковнстой кислоты и добавьте 40 мл раствора, содержащего примерно 2 М НС1 и 0,1 М КВг. Заполните бюретку на 10 мл раствором бромата. Включите электрод так, чтобы он вращался со скоростью около 600 об/мин. Подайте на вращающийся электрод +0,2 В,и титруйте, как они~сане в разделе 1. Конечную точку определите графически. 4, Титрование с двумя поляризованными электродами.
Соберите ячейку, состоящую из сосуда емкостью 100 мл, хорошей мешалки и пары маленьких проволочных платиновых электродов. Поместите в ячейку 5 мл 0,01 н. раствора иода, добавьте 0,1 г К1 и разбавьте раствор примерно до 50 мл. Подайте на электроды 0,1 В, включите мешалку и титруйте 0,01 н. раствором 5)аз5вОв. Добавляйте титрант порциями по 0,5 мл, записывая силу тока после каждого добавления, Постройте кривую титрования и определите конечную точку. Методы, основанные на поглощении излучения Аналитические методы, в основу которых положено измерение поглощения, рассматриваются в гл.
24; остальная информация об этих методах дается в гл. 22 и 23. Ниже приведена методика определения железа, требующая построения градуировочного графика, методика определсния марганца в стали, основанная на применении способа стандартных добавок, и метод анализа смеси двух веществ с частично перекрывающимися спектрами поглощения, ОПЫТ 38. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА В ВОДЕ Превосходный, чувствительный метод определения железа основан на образовании оранжево-красного комплекса железа(П) с 1,10-фенантролином, формула которого дана в гл. 15 т. 1. 1,10-Фенантролин является слабым основанием, в кислых растворах доминирует ион 1;10-фенантролиний РпН~.
Поэтому реакцию образования комплекса следует записывать в виде Рев++- ЗРЬНв ~~ Ре(Р11)ввв-1- ЗНв. Константа равновесия этой реакции равна 2,5 10" при 25'С. Комплекс количественно образуется в интервале рН от 2 до 9. Обычно Избранные методы анализа во избежание осаждения различных соедннений железа, напри~мер фосфатйв, рекомендуют работать при рН 3,5, причем нет необходимости тщательно контролировать рН. При определенни железа с помощью 1,10-фенантролина в раствор добавляют избыток восстановителя для удержания железа в состоянии окисления +2; для этой цели удобны гидрохинон или солянокнслый гидроксиламин.
Окраска образующегося комплекса устойчива длительное время. Некоторые ионы мешают определению железа и поэтому, должны отсутствовать. В основном это окрашенные ионы, а также ионы серебра н висмута, образующие осадки с реагентом. Ионы кадмия, ртути и цинка образуют с реагентом бесцветные растворимые комплексы, понижающие интенсивность окраски.
В некоторых условиях мешают также,молибден, вольфрам, медь, кобальт, никель н олово [11]. Оптическую плотность можно измерить на спектрофотометре при 508 нм или на фотометре с зеленым светофильтром. Проконсультируйтесь с преподавателем о технике работы на выбранном прибо|ре. 1. Специальные растворы.
а) Солянокислый гидроксиламнн, 10%-ныл раствор. Растворите 10 г ЫН»ОН НС1 приблизительно в 100 мл воды. Добавьте цнтрат натрия до рН 4,5. б) Раствор цитрата натрия, содержащий 250 г/л препарата. в) 0,3%-ный водный раствор моногидрата 1,10-фенантролина. Храните в темном месте, при появлении окраски раствор вылейте. г) Стандартный раствор железа, содержащий 0,1 мг Ре/мл. Растворите 0,702 г РеЬОз (НН4)»504 6Н»О «реактивной» степени чистоты в 50 мл воды, содержащей 1 мл концентрированной Н»ЬОо Разбавьте в мерной колбе точно до 1 л. Или же растворите 0,1000 г проволоки электролитического железа в 6 — 10 мл 6 М раствора НС1 и долейте раствор точно до 1 л.
2. Лостроение градуированного графика. Перенесите в стакан 5 мл стандартного раствора железа и добавьте каплю раствора брамфенолового синего. Внедрите из пипетки раствор цитрата до появления промежуточной окраски индикатора. Заметьте израсходованный объем цнтрата натрия н вылейте раствор. Снова перенесите в мерную колбу емкостью 100 мл аликвотную часть стандартного раствора железа объемом 5 мл н добавьте 1 мл раствора гндроксиламина н 3 мл раствора 1,10-фенантролина. Прилейте то же количество цнтрата натрия, которое было израсходовано при перовом титровамии, и дайте постоять 5 мин. Долейте колбу до метки.
Вымойте кюветы, сполосните одну из них раствором комплекса и затем заполните им. Вторую кювету сполосните и за~полните хо- глава э~ лостым раствором, содержащим все реагенты, за исключением железа. Тщательно протрите стенки кюветы тканью и поместите в прибор. Измерьте оптическую плотность эталонного раствора относительно холостого. Приготовьте еще минимум три раствора так, чтобы охватить оптические плотности в интервале от 0,1 до 1,0. Постройте градуировочный график для прибора. 3, Анализ пробы. Перенесите в стакан 5 мл анализируемого раствора и добавьте 1 каплю бромфенолового синего.
Добавьте из пипетки раствор цитрата натрия или 0,1 н. раствор Нз5О4 до появления промежуточной окраски индикатора. Заметьте израсходованный объем реагента и отбросьте этот раствор. В мерную колбу емкостью !00 мл перенесите новую алнквотную часть объемом 5 мл, прибавьте 1 мл раствора гидроксиламина и 3 мл раствора 1,10-фенантролина. Введите то жс кол~ичество раствора цитрата нли серной кислоты, какое было израсходовано для установления рН.
Через 5 мин разбавьте раствор до метки и измерьте оптическую плотность. Повторите опыт, если необходима, взяв такое количество анализируемого раствора, чтобы не выходить из интервала оптических плотностей градунравочного графика. Рассчитайте,,сколько м|иллиграммов железа содержится в литре анализируемого раствора. ОПЫТ 39. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРГАНЦА В СТАЛИ Малые кол~ичества марганца легко определить фотометрически, окислив его до интенсивно окрашенного перманганат-иона. Подходящим окнслнтелем является периодат калия: З!О~ + 2Мп2+ + ЗН20 — ~ 2мп04 + Щ0~ + 6Н+.
Растворы псрманганата, содержащие избыток периодата, относительно устойчмвы. Определению марганца этим методом мешают лишь немногие вещества. Присутствие окрашенных ионов можно скомпенсировать холостым опьггом, используя ал~нквотную часть анализируемого раствора, не окисленного периодатом.
Этот способ введения поправки неэффективен в присутствии заметных кол~ичеств ионов церия(РП) или хрома(1П), в большей или меньшей степени окисляющихся периодатом с образованием продуктов, поглощающих в той же области, которую обычно используют для определения перманганата.
Предлагаемый метод применим для анализа большинства сталей, за исключением сталей с высоким содержанием хрома. Об~разец растворяют в азотной кислоте, а присутствующий углерод окисляют персульфатом. Чтобы связать железо(111) в комплекс и уст- звт Избранные методы анализа ранить окраску мешающих веществ, добавляют фосфорную кислоту. Соотношение между оптической плотностью и концентрацией устанавливают методом стандартных добавок (стр.
150, т. 2). Оптическую плотность можно измерять на спектрофотометре при 525 нм или на фотометре с зеленым светофильтром. Проконсультируйтесь с преподавателем о технике работы на выбранном приборе. 1. Приготовление стандартного раствора марганца(11). Растворите около 0;100 г Мп (взвешенного с точностью до 0,1 мг) примерно в 10 мл Н(ЧОз. Осторожно прокнпятите раствор до удаления оксидов азота, охладите, количественно перснеситс раствор в мерную колбу емкостью 1 л и долейте ее до метки. Алнавотная Раствор варов, Станлартнма раствор К!Оа. г часть мл Мп, мл 0,4 0,4 0,0 0,00 5,00 0,00 Каждый раствор осторожно кипятите 5 мгпи, затем охладите и разбавьте до 50,0 мл в мерных, колбах.
Измерьте оптическую плотность пер~ваго,и второго растворов относительно третьего. Рассчитайте среднее процентное содержание марганца в стали. ОПЫТ 40. СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ДВУХЦВЕТНОЙ СИСТЕМЫ Концентрацию поглощающего вещества в двухцветной системе можно определить, измер~ив при двух длинах волн оптическую плотность раствора и зная малярные коэффициенты поглощения каждого компонента (см.
гл. 24). 1. Приготовление запасного раствора метилового красного. Растворите приблизительно 40 мг (взвешенных с точностью до 0,1 мг) 2. Анализ стали. Взвесьте две навески стали по 1,0 г каждая (с точностью до мнллиграмма) и при осторожном кипячении (в течение 5 мин) растворите в 50 мл 4 М раствора Н5(Оз. Осторожно добавьте приблизительно 1 г персульфата аммония и осторожно прокнпятите в течение 10 — 15 мин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
