О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Каковы теоретические основы метода высокочастотной конлуктометрии? 2. Чем объяснить, что для аналитической цели используется только вариант высокочастотного титрования, а не прямой метод высокочастотного анализа? 3. Чем отличается природа аналитического сигнала при титроввнии в поле низкой и высокой частоты? 4. В чем состоит суть диэлкометрического титрования? 5. Для анализа каких объектов следует применять методы титРования в низкочастотном режиме, высокочастотном режиме, диэлкометрическое титрование? б, Укажите достоинства и недостатки метода высокочастотного титрования. 219 7.
Какие типы химических реакций используют при высоко !! частотном титровании? 8. Какие факторы влияют на форму кривых высокочастотного титрования? 9. Какие типы ячеек используют для высокочастотного титро. вания? Каков принцип их работы? 10. Как объяснить, что высокочастотное титрование проводят бесконтактны м способом? 11. Почему принципиальная электрическая схема высокочас тотных титраторов мостовая'? 12. На кривой высокочастотного титрования фосфорной ки слоты 0,01123 М раствором ХаОН имеется два излома: первый соответствует 1,5 мл добавленного титранта, второй — 3,0 мл.
Рассчитайте содержание фосфорной кислоты в анализируемом растворе. !3. Пробу 10 мл сточной воды, содержащей НС! и СвНзОН, титровали 0,1000 М стандартным раствором ХаОН. Излом на кривой высокочастотного титрования соответствует 2,1 мл добавленного титранта.
Затем к 10 мл анализируемой воды добавили 10 мл 0,1000 М раствора ХаОН и после этого титровали 0,1256 М раствором НС!. На кривой высокочастотного титрования получили два излома, соответствующие 3,0 и 5,8 мл добавленного титранта. Рассчитайте содержание каждой кислоты в 1 мл анализируемой сточной воды. Практические работы Работа 1.
Определение хлороводородной кислоты и фенола Содержание хлороводородной кислоты определяют высокочастотным титрованием раствором ХаОН. Кривая титрования имеет резкий излом, соответствующий положению точки эквивалентности. Оттитровать фенол в анализируемом растворе нельзя, поскольку он является очень слабой кислотой (К, = 1,0 1О '~). Его содержание определяют способом обратного титрования: к анализируемому раствору добавляют избыток раствора ХаОН, затем остаток последнего титруют раствором НС!.
При этом последовательно протекают реакции: ХаОН + НС! = ХаС1 + Н20 СвНзОХа + НС1 = ХаС! + СвНзОН В этом случае кривая титрования имеет два четких излома, первый из которых соответствует связыванию остатка ХаОН, второй — отгитровыванию фенолята. Лриборы и реактивы Высокочастотный титратор. 220 Магнитная мешалка. Мерная колба вместимостью 50 мл. Пипетки вместимостью 5 и 1 мл, снабженные резиновыми грущами. Бюретки вместимостью 1О мл. Стакан для титрования вместимостью 100 мл, Стандартный раствор НС1, 0,1 М.
Стандартный раствор НаОН, 0,1 М. Раствор )з)аОН, = 1,0 М. Выполнение работы Анализируемый раствор помешают в мерную колбу, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и перемешивают. В ячейку (стакан) для титрования переносят пипеткой 5 мл приготовленного раствора, приливают дистиллированной воды столько, чтобы уровень раствора был на 3 — 5 мм выше верхнего электрода, и при непрерывном перемешивании титруют раствором ХаОН, приливая его порциями по 0,2 мл. Регистрируют показания прибора после каждого введения порции титранта. Строят кривую титрования в координатах "показания прибора — объем раствора )з)аОН, пошедший на титрование". По излому на кривой определяют положение точки эквивалентности и, пользуясь расчетными формулами титриметрического анализа, рассчитывают содержание НС!.
В ячейку (стакан) дня титрования из мерной колбы пипеткой переносят 5 мл анализируемого раствора, приливают 1 мл раствора ХаОН, дистиллированную воду на 3 — 5 мл выше верхнего электрода и при непрерывном перемешивании титруют раствором НС!, регистрируя показания прибора после каждого прибавления 0,2 мл титранта. Строят кривую титрования и рассчитывают содержание фенола. Работа 2. Определение фенольных гидраксильных групп в фенола-формальдегидных олигомерах" Относительное (процентное) содержание фенольных гидроксильных групп в фенола-формальдегидных олигомерах может быть определено методом высокочастотного титрования косвенным способом, аналогично определению содержания фенола, описанному в работе 1.
К анализируемому раствору добавляют избыток )з)аОН, при этом происходит реакция: в(оиъ+ и ои в(ои К+.и,о ' Методика определения разработана Е. Г. Власовой и Л. Н. Медведевой (РХТУ ии. Д. И Менделеева). 221 Затем остаток непрореагировавшего !ЧаОН и продукт записанной выше реакции титруют стандартным раствором НС1: К(0)ча)„+ и НС! — ~ К(ОН)„+ п)чаС! Приборы и реактивы Высокочастотный титратор с микроячейкой. Магнитная мешалка.
Мерная колба вместимостью 25 мл. Пипетка вместимостью 5 мл. Градуированная пипетка вместимостью 1 мл. Бюретка вместимостью 10 мл. Стакан для титрования вместимостью 20 мл, диаметром 2 см, Ступка с пестиком. Ацетон. Стандартный раствор НС1, 0,1 М. Раствор МаОН, 1,0 М. Выполнение работы Тшательно измельченную в ступке навеску феноло-формальдегидной смолы взвешивают на аналитических весах (примерно 0,1 г), количественно переносят в мерную колбу, растворяют в ацетоне и доводят объем раствора до метки ацетоном.
Тшательно перемешивают. С помощью пипетки переносят 5 мл приготовленного ацетонового раствора в стакан для титрования, добавляют дистиллированную воду (до уровня верхнего электрода), добавляют 1 мл 1,0 М раствора ХаОН и титруют раствором НС!, приливая его порциями по 0,1 мл. Регистрируют показания прибора после каждого введения титранта.
Строят кривую титрования, по которой определяют объем титранта, эквивалентный содержанию гидроксильных групп в объеме аликвотной части раствора, Рассчитывают процентное содержание фенольных гидроксильных групп в феноло-формальдегидном олигомере. Работа 3. Определение содерзкания ионов гез+ Ионы Рез+ образуют устойчивые комплексные соединения с динатриевой солью этилендиаминтетрауксусной кислоты — ЭАТА ()ча2Н2У) при рН = 2 — 3 (1я!)г,у — = 14,33) и могут быть определены методом высокочастотного титрования.
При этом происходят следуюшие реакции: Рез + Нз'т'- РеУ- + ЗН Н + НзУ Н4г (К 10 з) На кривой титрования наблюдается два излома: первый соответствует количественному связыванию ионов Гез~ комплексоном. второй указывает на завершение кислотно-основного взаимолействия. Приборы и реактивы Высокочастотный титратор. Магнитная мешалка.
Мерная колба вместимостью 50 мл. Пипетка вместимостью 5 мл. Бюретка вместимостью 25 мл. Стакан для титрования вместимостью 100 мл. Раствор ЭДТА, О,1 М. Раствор Н2504, = 1 М. Выполнение работы Анализируемый раствор помещают в мерную колбу, прибавляют 20 мл 1 М раствора Нз504, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Переносят с помошью пипетки 5 мл приготовленного раствора в стакан для титрования, доливают дистиллированную воду на 3 — 5 мм выше верхнего электрода и при перемешивании титруют раствором ЭДТА, приливая его порциями по 0,1 мл. Регистрируют показания прибора после каждого введения титранта. Строят кривую титрования.
По первому излому на кривой определяют объем ЭДТА, затраченный на титрование ионов Гез+. Пользуясь расчетными формулами титриметрического анализа, вычисляют содержание железа. 4.3. Потенниометрия 4.3.1. Общая характеристика метода В основе потенциометрии лежит зависимость равновесного электродного потенциала от активности (концентрации) ионов в Растворе, в котором находится электрод. При потенциометрическом анализе измеряют электродвижушую силу (эдс) обратимых гальванических элементов, составленных из электродов, помешаемых в исследуемый раствор. Обычно используют гальванический элемент, включающий два электрода, которые могут быть погружены в один и тот же раствор (элемент без переноса) или в два Различных по составу раствора, имеющих между собой жидкостный контакт (цепь с переносом).
Как и в других электрохимических методах анализа, в потенциометрическом методе электрод, потенциал которого зависит от активности (концентрации) определяемых ионов в растворе, называется индикаторным. Для измерения потенциала индикатор- 223 ного электрода в раствор погружают второй электрод, потенциал которого не зависит от концентрации определяемых ионов, он называется электродом сравнения.
В потенциометрическом методе анализа в основном используют два класса индикаторных электродов: 1) электроды, на межфазных границах которых протекают ре акции с участием электронов; такие электроды называют электронообменными; 2) электроды, на межфазных границах которых протекают реакции ионного обмена и комплексообразования; такие электроды называют мембранными, или ионоселективными. Если на электроде устанавливается обратимое равновесие с участием потенциалопределяющих ионов, то независимо от природы электрода на нем возникает потенциал, подчиняющийся уравнению Нернста: Е= Ео + — !па ЯТ о — — „~ 14. 11) 224 где Ео — стандартное значение потенциала; Я вЂ” универсальная газовая постоянная; Т вЂ” абсолютная температура; Š— постоянная Фарадея; и — заряд потенциалопределяющего иона с учетом знака или число электронов, участвующих в реакции; а — активность потенциалопределяющих ионов (для электронообменных электродов отношение активностей окисленной и восстановленной форм вещества).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
