О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Следовательно, в этих условиях реакция протекает как реакция псевдонулевого порядка и уравнение (3.30) принимает вид пх/ й = /г' [В[0 ' [С[0 (3.31) Начальную скорость реакции обычно определяют, применяя метод фиксирования времени или метод фиксированной концентрации. Принцип метода фиксированной концентрации заключается в измерении времени (т или Лт), необходимого для достижения фиксированного изменения состава (Лх). Интегрируя уравнение (3.31), получим 1/Лт /с [В[9[С[в/Лх Значение 1/Лх пропорционально концентрации анализируемого компонента [С[а при постоянных /г, [В[а и Лх ([В[а « [С[о* Лх — предельно мало). Преобразуем это уравнение Лх Уг[В[в[С[вдт 192 Нзмеряя поглощение раствора, связанное пропорциональной ависимостью с концентрацией, определяют содержание аналиэав „руемого компонента.
Обычно процесс осаждения в начальнои адни реакции не осложнен побочными явлениями, поэтому опимальным является фиксирование скорости образования осадка ак функции от концентрации определяемого компонента на данной стадий реакции. Таким образом, кинетические методы анализа, основанные на использовании реакций осаждения, имеют преимущество перед обычными нефелометрическим и турбидиметрическим методами, так как для них не имеет значения полнота протекания реакции Поэтому реакцию можно проводить в растворах сильных электролитов и кислот, что позволяет также нивелировать влияние мешаюших ионов.
Практические работы Работа л. Определение сульфатов в растворе В работе используют реакцию образования дисперсной системы малорастворимого в кислых растворах сульфата бария (ПР = 1,1'10 ' ) 804 + Ва" -э Ва804ч Для обеспечения избирательности определения сульфатов (мешают карбонаты, фосфаты, хроматы) реакцию проводят в кислой среде. Приборы и реактивы Фотоэлектроколориметр ФЭК-М, ФЭК-56М.
Хлорил бария ВаС1з НзО, !0%-ный раствор. Раствор электролита ХаС! + НС1; растворяют 240 г ХаС1 (хч) + + 20,5 мл НС! (хч, пл. 1,! 7 г/смэ) в 1000 мл дистиллированной воды. Раствор сульфата натрия с концентрацией Хаз804 0,2 мг/мл; растворяют 0,8872 г прокаленного На2804 (хч) в 1000 мл дистиллированной воды. Рабочий раствор сульфата натрия, содержащий 1О мкг в 1000 мл Раствора; готовят разбавлением исходного раствора в 20 раз. Выполнение работы Построение градуированного графика. В пять мерных колб вместимостью 100 мл вносят 2; 4; 8; 12; 20 мл рабочего раствора сульфата натрия, что соответствует 20; 40; 80; 120, 200 мкг 8О'„. В кажЛУю колбу приливают по 20 мл раствора электролита и соответственно 38, 36, 32, 28, 20 мл дистиллированной воды и перемешивают.
атем приливают 15 мл раствора хлорида бария, перемешивают, 193 доводят объем раствора до метки и снова тщательно перемою~ „ вают. Через 5 мин измеряют оптическую плотность стандартн растворов по отношению к раствору сравнения. Используют кю веты с толщиной поглошающего слоя 50 мм и синий свето. фильтр. Раствор сравнения готовят аналогично стандартным в колбе вместимостью 100 мл без сульфата натрия. По результатам измерения строят градуировочный график в координатах "опта ческая плотность — концентрация сульфат-ионов в растворе", Определение содержания ЯОг в растворе. Пробу анализируемо го раствора, помещенную в мерную колбу вместимостью 100 мл доводят до метки дистиллированной водой. Из полученного рас твора отбирают три аликвотные части по 10 мл в мерные колбы и готовят, как указано выше, суспензии, и измеряют их оптическую плотность.
По среднему значению оптической плотности, пользуясь градуировочным графиком, находят концентрацию ионов БОл в исследуемом растворе, учитывая факторы пересчета. Работа 2. Определение хлоридов в растворе В работе используют реакцию образования тонкодисперсной системы малорастворимого в азотнокислых растворах хлорида серебра (ПР = 1,78 10 'а). Для обеспечения избирательности определения реакцию проводят при рН = 1. Комплексообразователи препятствуют образованию осадка А8С! и потому мешают определению.
Приборы и реактивы Фотоэлектроколориметр ФЭК-М, ФЭК-56М и др. Раствор хлорида калия, содержащий С! О,! мг/мл. Рабочий раствор хлорида калия, содержащий С! 0,01 мг/мл; готовят разбавлением исходного раствора КС!. Азотная кислота, 25%-ный раствор. Раствор нитрата серебра, 0,1 М. Выполнение работы Построение градуированного графика.
В пять мерных колб вместимостью 100 мл вносят 2; 5; 10; 15; 20 мл рабочего раствора хлорида калия, что соответствует 0,02; 0,05; 0,1; 0,15; 0,20 мг хлоридиона. В каждУю колбУ пРиливают по 2 мл РаствоРа Н!ЧОз и дистиллированную воду до объема 80 мл. Затем вводят по 1 мл раствора нитрата серебра, перемешивают, доводят объем раствора дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают и оставляют в темном месте на 20 мин. Измеряют оптическую плотность стандартных растворов по отношению к раствору срав пения; измерения начинают с раствора с наименьшей концентра- . цией СГ. Используют кюветы с толщиной поглошающего слоя 194 50 мм и синий светофильтр.
Строят градуировочный график в коорд' ипатах "оптическая плотность — концентрация хлорид-ионов растворе". Определение содержания СГ в растворе. Из пробы анализируе„ого раствора в мерной колбе вместимостью 100 мл готовят, как азано выше, суспензию и трижды измеряют ее оптическую „лотность. По средним значениям оптической плотности, польуясь градуировочным графиком, находят концентрацию С! в исследуемом растворе. работа 3. Определение сульфатов турбидиметрическим кинетическим методом Метод основан на том, что между концентрацией сульфатов в сильнокислом растворе и временем, через которое достигается заданная оптическая плотность суспензии малорастворимого сульфата бария, существует пропорциональная зависимость, т.
е. зависимость между концентрацией сульфат-ионов и скоростью их образования. Приборы и реактивы Фотоэлектроколориметр ФЭК-М с синим светофильтром. Секундомер. Хлорид бария ВаС!з. 2Н20, 30%-ный раствор в 0,1 М НС!. Хлороводородная кислота плотностью 1,19 г/смз. Раствор сульфата натрия )ч)аз804, О,! М, готовят из фиксанала, 1 мл содержит 4,8 мг 804 . Рабочий раствор сульфата натрия, содержащий 804 0,48 мг/мл, зготовят разбавлением исходного раствора Хаз804 в 10 раз.
Выполнение работы Построение градуировочного графика. В шесть мерных колб вместимостью !00 мл вносят 6; 8; 10; 12; 14; 15 мл рабочего раствора )ч)аз804, что соответствует 2,9; 3,8; 4,8; 5,8„' 6,7; 7„2 мг 804, добавляют по 50 мл 4 М НС!, доводят объем растворов до метки дистиллированной водой и перемешивают. В правый световой пучок фотозлектроколориметра помещают кювету с раствором, налитым точно до риски, в левый — кювету с дистиллированной водой. С помощью оптического клина устанавливают оптическое равновесие при Р = 0,0 на правом барабане, затем переводят значение оптической плотности на Р = 0,3 и в правую кювету из пипетки добавляют 3 мл раствора хлорида бария.
Одновременно включают секундомер. Когда стрелка гальванометРа достигнет нулевого положения, секундомер выключают и записывают время протекания реакции т в секундах. По полученным 195 данным строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс 2- концентрацию ионов 8О4 в мг, по оси ординат — соответствую шее значение скорости образования сульфата бария в 0,3/т (с '), Определение содержания 504 в растворе.
Пробу анализируемого раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, приливают 50 мл 4 М НС!, доводят объем раствора до метки дис тиллированной водой и тшательно перемешивают. Далее действуют так же, как описано при построении градуировочного гра2— фика. Количество 804 -ионов в анализируемом растворе находят по градуировочному графику. Вопросы и задачи 1. Пропускание поглощаюшего раствора аналитической формы при 550 нм равно 0,72.
Рассчитайте поглощение этого раствора. 2. Пропускание раствора красителя при 450 нм в кювете с толшиной поглощающего слоя 1= 5 см равно 15,2%. Рассчитайте поглощение раствора в кюветах с ! = 1 см и ! = 5 см. 3. Поглощение окрашенного раствора комплекса железа состава 1:1, содержащего 5 мкг/мл Ре(П1), равно 0,35 при 505 нм и 1= 1 см.
Рассчитайте молярный коэффициент поглощения комплекса. 4. Молярный коэффициент поглощения окрашенного комплекса меди при 640 нм равен 100. Рассчитайте поглошение раствора комплекса, содержащего 5 мг/мл связанной в комплекс меди. 5. Назовите типы электронных переходов, ответственных за окраску окрашенных соединений и комплексов металлов с органическими реагентами. 6.
Пользуясь рис. 3.28, объясните появление полос поглощения в спектрах, отвечающих отдельным электронным переходам. 7. Какой вид имеет градуировочный график в методе дифференциальной фотометрии? 8. В чем состоят преимущества спектрофотометрического метода анализа перед фотометрическим? 9. Почему в флуориметрическом методе анализа возможно достижение меньших пределов обнаружения и определения по сравнению с фотометрическим? 10. В чем принципиальное отличие фототурбидиметрического метода анализа от фотонефелометрического? 196 ЛИТЕРАТУРА Пешкова В. М., Громова М.
Н. Метолы абсарбционной спектроскопии в нкзятической химии. Мс Высшая шкала, 1976, 280 с. 2, Булатов М. Н., Кыинкин И, П. Практическое руководство по фотометрическнм методам анализа. Изд. 5. Лс Химия, 198б. 432 с. 3 Пилиненко А. Т., Плтницний И. В. Аналитическая химия. Кн. 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
