О.Ф. Петрухина - Аналитическая химия (Физические и физико=химические методы анализа) (1110109), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Для этого необходимо: 1. Оценить возможность определения фторид-ионов в кислых растворах с использованием ацетатного и фосфатного буферных растворов. 256 2 Изучить влияние рН раствора на показания фторид-селективного электрода, найти оптимальную область работы электрода. 3, Исследовать возможность определения фторид-ионов в нитратно-фосфатных растворах методом прямой потенциометрии, Приборы и реактивы рН-метр или иономер.
Фторид-селективный электрод. Хлоридсеребряный электрод сравнения. Магнитная мешалка. Мерные колбы вместимостью 50 мл. Пипетки вместимостью 1 и 5 мл. Стаканы вместимостью 50 мл. Фторид натрия (осч). Фосфатный буферный раствор, рН = б,8. Ацетатный буферный раствор, рН = 5,9. Раствор НС1, 1 М. Раствор ХаОН, ! М. Выполнение работы Построение калибровочного графика. По точной навеске готовят 0,1 М раствор фторида натрия и из него методом последовательного разбавления готовят серию стандартных растворов в интервале концентраций 1О ' — 1О ~ М. Регистрируют зависимость эдс элемента, составленного из фторид-селективного электрода и электрода сравнения, от концентрации фторид-ионов и строят калибровочный график Е =7( !ОС).
Изучение влияния рИ на работу фторид-селективного электрода. К отдельной пробе раствора фторида натрия добавляют 1 М рас, твор НС1 или 1 М раствор 1ЧаОН, изменяя рН от 2 до 9. Измерения рН проводят на рН-метре. Внимание7 Во избежание повреждения стеклянного электрода, измерения следует проводить очень быстро, тщательно промывая перед каждым измерением электролы дистиллированной водой. Готовят растворы фторида натрия от 1О ' до 10 5 М на фоне ацетатного и фосфатного буферных растворов и измеряют электродные характеристики. Полученные результаты сравнивают с калибровочными графиками электродов в растворах фторида натрия.
Делают вывод о возможности и целесообразности применения буферных растворов для анализа кислых нитратно-фосфатн ых растворов. Определение фторид-ионов в нитратно-фосфатных растворах методом прямой потенциометрии. Для оценки возможности применения фторид-селективного электрода в нитратно-фосфатных Растворах методом отдельных растворов изучают селективность электрода к фторид-ионам в присутствии нитрат- и фосфат-ионов. 257 В мерную колбу вместимостью 50 мл помешают аликвоту ана.:,,' лизируемого раствора, приливают до метки выбранный раствор.
проводят потенциометрическое измерение и по калибровочному графику определяют содержание фторид-ионов. Определение про . водят не менее 7 раз. Проводят статистическую обработку резуль татов. Работа 12». Определение 2,4-динитрофенола в сбросных растворах методами ионометрии Для определения органических ионных соединений, в том числе 2,4-динитрофенола, в сбросных растворах могут быть использованы ионоселективные электроды на основе солей полностью замешенных ониевых оснований.
Избирательность определения органических анионных соединений зависит от их липофильности. Как правило, анионы с большой молекулярной массой определяются с высокой селективностью. При определении ионов в разбавленных растворах наиболее пригодны методы прямой потенциометрии, а также методы добавок.
Для анализа более концентрированных растворов используются методы титрования, в том числе метод двухфазного потенциометрического титрования, Целью настояшей работы является выбор условий определения содержания 2,4-динитрофенола методами потенциометрии. Для этого необходимо: ! . Оценить возможность использования электрода в растворах сложного солевого состава и определить коэффициенты селективности электрода к ионам нитрата, сульфата, дигндрофосфата. 2.
Исследовать влияние рН на показания электрода, найти оптимальную область определения. 3. Исследовать воспроизводимость мембранных потенциалов электрода и оценить точность определения 2,4-динитрофенолятионов методом прямой потенциометрии и методами добавок. 4. Определить содержание 2,4-динитрофенола в контрольном растворе. Приборы и реактивы рН-метр или иономер.
Насышенный хлоридсеребряный электрод сравнения. 2,4-Динитрофенолят-селективный электрод. Магнитная мешалка. Мерные колбы вместимостью 50 мл. Пипетка вместимостью 5 мл. Стаканы вместимостью 50 мл. Раствор 2,4-динитрофенола, 10 з М, рН = 9. ' Работа разработана доиентом кафедры аналитической химии РХТУ им Д. И. Менделеева к. х. н. Ю. И. Урусовым. 258 растворы нитрата калия, сульфата калия, дигидрофосфата калия 0,1 М. Растворы серной кислоты и гидроксида натрия, 0,1 М. Выполнение работы Построение калибровочного графика.
Из!О т М раствора 2,4-ди„итрофенола (рН = 9) методом последовательного разбавления готовят серию стандартных растворов в интервале концентраций 1О з — 10 М и с постоянным значением рН. Снимают зависимость эдс элемента, составленного из индикаторного электрода и электрода сравнения, от концентрации 2,4-динитрофенолят-ионов. Строят калибровочный график Е = ~( — !яС) по усредненным значениям мембранных потенциалов.
Рассчитывают относительную погрешность определения концентрации методом прямой потенциометрии с учетом воспроизводимости мембранных потенциалов. Определение содержания 2,4-динитрофенола методом прямой потенниометрии и методом добавок. Анализируемый раствор в мерной колбе доводят до метки раствором гидроксида натрия с рН = 9, проводят потенциометрическое измерение и по калибровочному графику определяют содержание 2,4-динитрофенола.
При определении содержания 2,4-динитрофенола методом добавок используют 1О з М его раствор, который добавляют к анализируемой пробе до получения разности мембранных потенциалов, приблизительно равной 30,0 мВ. Проводят статистическую обработку полученных результатов и оценивают возможности применения методов прямой потенциометрии и методов добавок. Делают заключение о необходимости использования в данном методе буферных растворов. Коэффициенты селективности электрода рассчитывают по значениям мембранных потенциалов в 0,1 М растворах мешающих ионов (по указанию преподавателя) и по значению мембранного потенциала электрода в 1О г М растворе 2,4-динитрофенолята натрия.
При исследовании влияния рН на показания электродов к стандартным растворам добавляют необходимые количества 0,1 М растворов серной кислоты и гидроксида натрия. Работа 13. Полуавтоматическое титрование кислот и отдельных компонентов их смеси В методе полуавтоматического потенциометрического титрования титрант поступает в ячейку измерения непрерывно с постоянной скоростью и поэтому нет необходимости измерять объем титранта, вводимый в исследуемый раствор.
Эту величину заменяет длина диаграммной ленты, на который с помощью самописца записывается кривая титрования с помощью самописца. Конечную точку титрования находят по зависимости длины диаграммной ленты от потенциала Е при постоянной скорости 259 Рвс.
4 П. Кривая полуавтоматического потснниометрического титрования 260 ,мм подачи титранта в исследуе мый раствор и постоянной скорости движения диаграмм ной ленты. Основным достоинством метода полуавтоматического ! потенциометрического титро (,см вания является исключение стадии стандартизации тигран та, так как здесь используется метод сравнения со стандарт Е мВ ным веществом. Предвари . тельно в отработанном режиме (скорость подачи титранта и скорость перемещения диаграммной ленты) титруют раствор стандартного вещества.
Кривая титрования приведена на рис. 4.11. Зная точную навеску вещества, принятого за стандарт (я, г), и измерив длину диаграммной ленты на кривой титрования стандарта (1„, мм), по формуле Тм„= ~/!с рассчитывают "титр миллиметра" ( Т„„) — условную величину, характеризующую массу стандартного вещества, приходящегося на ! мм диаграммной ленты при титрованни. Дифференцированное определение кислот (или оснований) в их смеси основано на различии величин рК, (рКа).
Дифференцированно могут быть оттитрованы смеси кислот, если для них ЛрК, > 4. Примером могут быть смеси азотной и пропионовой кислот (р Ксн,соон = 4 87). Приборы и реактивы Установка для полуавтоматического потенциометрического титрования. Стеклянный индикаторный электрод. Хлоридсеребряный электрод сравнения. Секундомер. Пипетка вместимостью 5 мл. Стаканы вместимостью 50 мл. Мерная колба вместимостью 100 мл. Стандартный раствор СНзСООН, 0,1 М. Стандартный раствор ХаОН, 0,1 М.
Анализируемый раствор: смесь -0,1 М растворов кислот. Выполнение работы Перед началом титрования определяемого вещества устанавливают "титр миллиметра" Т„„, для чего проводят титрование стандартного вещества СН СООН не менее трех раз. Кривая тит- рования записывается на диаграммную ленту регистрирующего приборш Скорость движения ленты регистрирующего прибора и скость подачи титранта в анализируемый раствор подбираются эмпирически. Чтобы обеспечить требуемую точность определения, длина диаграммной ленты, на которой записан полный процесс кислотно-основного взаимодействия, должна составлять не ме„ев 50 мм. Нужная скорость подачи титранта устанавливается подбором соответствующего капилляра на отводной трубке доза- тора титранта и регулируется с помогцью стеклянного крана.
Эту процедуру выполняют перед началом титрования, собирая титрант в специальный сборник. Стабильность скорости проверяют с помощью секундомера, измеряя скорость капания (примерно 1О капель за 10 с). Затем проводят титрование. Одновременно с введением в исследуемый раствор первой капли титранта включают пишущее устройство. Далее процесс титрования протекает автоматически. Подачу титранта прекращают с отключением хода диаграммной ленты регистрирующего прибора после достижения скачка титрования и установления постоянного значения потенциала. Определение содержания кислот (или оснований) в смеси.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
