В.М. Пешкова, В.М. Савостина - Аналитическая химия Никеля (1109092), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Значительно реже применяются окисдитечьно-восстановительные косвенные методы. Кроме того, иногда определяют никель в растворах его чистых солей титрованием растворами щелочей. Имеются косвенные методы, основанные на реакции нейтрализации (оттитровывание избытка реагентов, осаждающих никель). !. МЕТОДЫ, ОСНОВАННЫЕ НА РЕАКЦИЯХ КОМНЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ Реакции ионов Мг с оксалат-, тартрат-,цитрат-(идругими) ионами не могут быть использованы для разработки титриметрических методов главным образом потому,что они протекают ступенчато [389).
Так, например, 5[)г* образует следующие комплексы с цитрат-ионом [153). 5[!С!! '%С)1- % [СИгПри прямом титровании не удается установить границу между отдельными ступенями комплексообразования. Комплексонометрическое определение никеля Комплексоны, особенно этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА, На'г') и ее натриевая соль, часто применяются для титриметрического определения никеля.
Образуется соединение с отношением металла к лиганду 1: 1. Реакции протекают практически мгновенно. Для установления точки эквивалентности при прямом титровании соли никеля раствором комплексона П!' пользуются внутренними индикаторами (эриохром черный Т, мурексид, арсеназо и пр.). г Комплеисон! ! ! — динатриевая соль зтилендиамннтегйауисусиой кислоты— в дальнейшем называется комплеисоноль Обзор важнейших методов комплексонометрического определения никеля имеется в монографиях Шварценбаха [1531 и Пршибнла [280) . При титровании солей никеля комплексоном 1П необходимо учитывать ряд особенностей. Визуальному титрованню мешает зеленовато-голубая окраска комплексоната никеля, поэтому всегда титруют разбавленные растворы. Кроме того, ионы никеля взаимодействуют с комплексоном П1 при обычной температуре медленно, поэтому в большинстве случаев титруют при нагревании до — 80' С.
Зриохром черный Т он он , — О,5 в — Н=Н— — т' г' '. Г ЫО„ образует с ионами никеля слишком устойчивое соединение, что препятствует прямому титрованию раствором комплексона И!. При обратном титровании избытка комплексона П! раствором соли магния в щелочной среде 12801 нли соли цинка [7401 удается получить хорошие результаты К анализируемому раствору прибавляют в небольшом избытке 0,0! М раствор комплексона Н!. Если полученный раствор имеет кислую реакцию, то его нейтрализуют раствором Ыаон и прибавляют на каждые 100 мл раствора 2 мл буферного раствора с рН 1О (35 г ХНаС1 + 350 мл 25вй-ного ХНаОН разбавляют до ! л). Избыток комплексоиа !Н быстро оттитровывают раствором сульфата маг.
ния (или цинка) в присутствии зриохромчерного Т до перехода окраски раствора нз голубой в красную. Вместо эриохромчерного Т можно применять эриохром голубой ВЕ 1395) или метоомегахром голубой ВВ). [3971, а также омегахром черный РРЧ 13961. К аликвотной части анализируемого раствора добавляют на каждые 100 мл раствора 2 мл аммиачного буферного раствора с рН 10, несколько миллиграммов зриохром голубого ЗЕ и красителя екислый зеленыйв как внутреннего светофильта. Затем раствор нагревают до 80' С и титруют 0,01 М раствором комплексона Н до перехода окраски из красной в отчетливо голубую. Все три названные выше индикатора имеют преимущества перед эриохромчерным Т, так как позволяют проводить прямое определение ионов никеля, По сравнению с мурексидом они дают более резкий переход окраски в точке эквивалентности. Для прямого определения никеля применяется индикатор глнционафтолфиолетовый, который образует в щелочных растворах (рН вЂ” 10,5) с ионами никеля соединение красно-фиолетового цвета 15151.
он ! ( ч) "'[ — СНв — НН вЂ” СН,— СОО!)=Н вЂ” ' — НОе Гвициоиафтелфиелетовыа Кроме того, при титровании ионов никеля применяется индикатор солохромчерный Т 18351. В кислой и слабощелочной среде хорошие результаты получены с нафтилазоксином-5 [688! ЗО,Н он Сагехремчериыя Т а также солохромпрочным Хану 2К 13981. Пирокатехиновый фиолетовый [922) дает возможность титровать ионы никеля в щелочной среде прямым методом, а в кислой среде— методом обратного титрования 16661 он ОН () еи — с.—.—, =о Зов Пирокатехииовыя фиоиетввыа Преимущество последнего метода заключается в том, что никель в отличие от большинства элементов образует с комплексоном устойчивое в кислой среде (рН 2) соединение. Это позволяет определять никель в присутствии марганца, кобальта и щелочноземельных элементов.
При обратном титровании (рН 2) избыток комплексона П! оттитровывают солями висмута. Но висмут образует с комплексоном 1И более устойчивое соединение, чем никель, поэтому для замедления реакции вытеснения ионов никеля висмутом титрование ведут при 0' С. В этом случае никель вытесняется из комплекса с очень малой скоростью. Определению никеля мешают Ге, 1п, Оа, В1, ТЬ и ЯЬ. К слабокислому раствору добавляют 0,5 г сухого ЫНаМОа и с помещью аммиака доводят значение рН раствора до 2 по универсальной индикаторной бумаге. Затем прибавляют столько комплексона 1Н, чтобы связать все присутствующие катионы (кроме щелочноземельных и Мпв+). После вторичного доведения рН раствора до 2 вносят в раствор кусок льда и охлаждают до 0' С. Прибавив 2 — 3 85 капли 0,1%-ного водного раствора пирокатехнноаого фиолетового, титруют раствор при хорошем перемешиаании 0,05 Л4 раствором В! (Хоз)з до пояаления красно-фианетоной или синей окраски и затем дотнтроаыаают раствором комплексона Н1 до появления аиста желтого паста.
Переход окраски индикатора при титроааинн комплексона Н1 солями висмута не так резок, как при титроаании солей висмута комплексоном 19231. В прямом варианте этого метода до 30 лгг/100 мл никель определяют в щелочных буферных растворах. В кислой же среде окраска индикатора и его никелевого комплекса сходна (красно-фиолетовая). Пирогаллоловый красный [!204[ и бромпирогаллоловый красный [1205[ в отличие от пирокатехинового фиолетового ОН ОН О:„ 5оз11 Пирагалнанон нй ирнсаьзй образуют более устойчивые в щелочной среде комплексы, и никель может быть прямо оттитрован раствором комплексоиа [П.
К нейтральному анализируемому раствору добавляют 15 капель 0,05%-ного раствора индикатора в 50%-ном этаноле, 10 мл аммиачного буферного раствора (1 Л' [х[НеС[ + 1й! [х[Н40Н всоотношении 1: 1) и титруют 0,01 М раствором комплексона 1П до перехода голубой окраски в винно-красную. Совершенно аналогичным образом оба последние индикатора могут быть использованы для определения никеля в слабокислой среде (рН 5) с оттитровыванием избытка комплексона П1 раствором нитрата свинца [924). Никель можно титровать также в кислой (рН 4 — 5) среде в присутствии ксиленолового оранжевого как индикатора [839) ноосн, ОП г С °, ~Н сн,соон > -: ХНС, ! СНН НООСНзС [! СНзСООН О Ксинеоаасный сравнений При прямом титровании окраска раствора недостаточно резко изменяется от красной до желтой.
Поэтому обычно добавляют избыток комплексона 1П и титруют его раствором Т1С[а, ТЬ ([х[Оа)„ Еп (СН,СОО), или В! ([т[Оз)з. 1х кислому раствору соли никеля добавляют избыток комплексона Н1, затем рН раствора доводят до 4 — б с помощью аммиака нлн апетата аммония и тнтруют избыток комплексона П1 раствором нитрата тория. Можно проводить титрование раствором Т1С1, при рН 4 — 5 и нагревании.
Если присутствует медь, то ее маскируют тиосульфатом и избыток комплексона ! П оттитровывают раствором соли торна; железо (!П) маскируют бифторидом аммония, а избыток комплексова 1П титруют раствором соли таллия. Для определения никеля в растворе, содержащем медь и ртуть [4541, рекомендуется титровать в присутствии цистеина. Для прямого титрования никеля также может быть использован хромазурол-Б [92Я СН СНз НΠ— ' з — С=' '= — 0 СНз С! ! С1 Сооыа 'О', Х роннзррон.а Никель реагирует с этим индикатором при рН 7,5.
К 100 мл раствора, содержащего 3 — 24 лгг М, добавляют 6 — 8 капель 0,1%-ного водного раствора индикатора и разбавленный раствор ЫНеОН до появления фиолетовой окраски от комплекса никеля, затем титруют раствором комплексона 1П до перехода окраски в зеленовато- желтую. При комплексонометрическом непрямом определении никеля используется ализарин Я [724) йй:"' 5О и Аннзернзз 3 Избыток комплексона П! титруют раствором нитрата торна в кислой среде (рН 2,7 — 2,9). Присутствие в растворе до 10 мг кобальта не мешает определению. Ионы тория теоретически могут вытеснять ионы никеля из его комплексоната, но при определении никеля непрямым методом скорость вытеснения при обычной температуре так незначительна, что можно без ошибки проводить определение никеля.
Метод титрования никеля в аммиачной среде с использованием мурексида (аммонийная соль пурпуровой кислоты) применяется 87 наиболее часто 0 МН вЂ” С С вЂ” МН О=С С вЂ” ?? =С С=О НН вЂ” С С вЂ” ?зН [! [[ О О. Мурексал К 100 мл анализируемого раствора, содержащего не более !5 мг ?Ч?, прибавляют индикатор и вводят по каплям [ЧНаОН до окрашивания раствора в интенсивно желтый цвет. Затем титруют раствором комплексона ! Н до начинающегося изменения окраски. После етого прибавляют 10 мл концентрированного ?з?НаОН и заканчивают титрование при очень резком переходе окраски из желтой в спнефиолетовую.