П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Записывают отсчет по бюретке; он соответствует расходу кислоты па гидрокснд и половину карбоната. К оттитровапному раствору добавляют 1 — 2 капли ра- створа метилового оранжевого и, не добавляя раствора кис- лоты в бюретку, продолжают титрование желтого раствора' до появления оранжевого окрашнвания. Второй отсчет по бюретке соответствует половине карбоната, Для расчета рассмотрим пример. Навеска 5,1542 г тех- нического едкого патра растворена и разбавлена до метки ! в мерной колбе вместимостью 1 л. На титрование 25,0 мл; этого раствора с фенолфталеином израсходовано 27,42 мл,, а с метиловым оранжевым 29,87 мл 0,1025 н.
раствора со-. ляной кислоты. Половине ХазСОз соответствует 29,87 — 27,42=2,45 мл, а всему количеству МазСОз 2,45 2=4,90 мл, количеств МаОН соответствует 29,87 — 4,90=24,97 мл. Содержание 1л)аОН, %; = (24,97 0,1025 0,004000 100)/(25,0 5,1542) = 79,45. бяеон Содержание !л!азСОз, %: = (4,90 0,1025 0,005300.! 00)/(25,0 5,!542) = 20,55. «яа,со, Титрованне можно провести и по другому; сначала титликвотную часть раствора (25,0 мл) с индикатором метиловым оранжевым. Расход кислоты соответствует сум- ме гидроксида натрия и карбоната.
Затем отбирают в дру- гую колбу новую аликвотную часть (25,0 мл), добавляют 20 мл 1 н. раствора хлорида бария ВаС1з 2НзО. При этом выпадает осадок ВаСОз, не обращая на него внимания, до- бавляют 2 — 3 капли раствора фенолфталеипа и титруют гидроксид натрия раствором кислоты до обесцвечивания. Ооределенне содержания аммнака н солях аммоння Определение основано на титровании избытка раствора гидроксида, который добавляют к раствору соли аммония, разлагаемой при кипячении щелочного раствора с выделе- нием ХНз.
Выполнение определения. Навеску хлорида аммония (1,2 — 1,4 г) или соответствующую навеску другой соли аммония растворяют в мерной колбе вместимостью 250 мл и разбавляют водой до метки. Получают примерно 0,1 н. раствор. Отбирают три аликвотные порции раствора в стаканы с помощью пипетки по 25,0 мл. В каждый стакан обавляют пипеткой по 50,0 мл 0,1 н. раствора МаОН и на- до пока евают стаканы на песчаной бане почти до кипения, не улетучится весь аммиак из растворов.
Содержимое ста- канов выпаривают па '/з первоначального объема. Полноту аления аммиака можно определить по запаху или лучше уд' пробой бумажкой, смоченной раствором ннтра а р у т тти (1). Бумажка чернеет в присутствии аммиака. По окончании удаления аммиака стаканы снимают с ба- ни, закрывают их часовыми стеклами и дают им остыть. После охлаждения добавляют в стаканы по 1 — 2 капли ра- створа метилового красного и титруют 0,1 и.
раствором кис- лоты. Содержание )л)Нз рассчитывают по формуле: «ми = (" и. нй/н.он "тнс1 й1нс1) '0 001703 250 100/(пз'25 0) где х мн, — содержание !л!Нз, %; 0,001703 — титр 0,1 и. раствора НС! на 1чНз,' пз — масса навески, г. 14$ Ю вЂ” зз 144 Определение временной жесткости воды Временная жесткость воды обусловливается присутстви. ем в воде бикарбонатов двухвалентных металлов; кальция Са(НСОз)м магния Мд(НСОз)т и железа Ре(НСОз)т.
Жесткая вода образует накипь в паровых котлах; мыло не мы. лится в жесткой воде из-за образования нерастворимых в воде солей кальция и магния с жирными кислотами. Такая вода непригодна для питания паровых котлов и дл применения в химической технологии. Временная жесткость может быть устранена кипячен ем — выделением осадка нерастворимых в воде карбонато Постоянная жесткость обусловлена присутствием в вод сульфатов и хлоридов кальция и магния; она не устраняе ся кипячением.
Сумма временной и постоянной жесткост составляет общую жесткость воды, которая определяетс комплексометрически (см. $ 56). Выполнение оп р е делен и я. В коническую колбу для титрования отбирают пипеткой (можно мерным цилин-, дром) 100 мл исследуемой воды, добавляют 2 — 3 капли раствора индикатора метилового оранжевого и титруют 0,1 раствором соляной кислоты. Жесткость выражают в миллиграмм-эквивалентах Са' иа 1 л; 1 мл 0,1 и. раствора соляной кислоты соответствуе 0,1 лтг-экв Са'+.
Жесткость воды, мг-экв/л, равна х = /тнс1 )'нс1 1000/1'„, где )тл — объем взятой для титрования воды. Контрольныв вопросьз 1. Кзн определяют НтлО, в технической серной кислоте? 2, Как опрделяют бинзрбонзты. 3. Кан анализируют нврбонзты? 4. Как анализа- ~ опреруют смесь нарбоната н гидронсидз? 6. Кан определяют аммиак в солях аммония? 6. Кзк определяют временную жесткость воды и чем она обу.
словлена? МЕТОДЫ ОКИСЛЕНИЯ-ВОССТАНОВЛЕНИЯ $ 45. Перманганатометрия Перманганат-ион, являясь окислителем, может восстанавливаться до двухвалентного марганца Мл'+, до диокси да марганца МпОт или до манганата МпО~з В кислой среде реакция протекает с присоединением пя ти электронов по уравнению Мп04 + 5е + 8Н+ = Мп'++ 4Н,О, (1) 146 при этом образуются бесцветные ионы двухвалентного марвица. В слабокислой или нейтральной среде ион МпО- при- имает только три электрона по уравнению Мп04 + Зе+ 4Н+ = МпО, + 2Н,О, (2> ри этом образуется осадок диоксида марганца бурого цвета.
В щелочной среде ион МпО- принимает только один лектрон: 4Мп04 + 4е++ 40Н = 4Мп0~4 + 2Н,О+ 0„(3) причем образуется ион марганцовистой кислоты МпО';зеленого цвета. Перманганатометрические определения чаще сего проводят в кислой среде и очень редко в слабокислой или нейтральной, потому что образование темно-бурого садка МпОт затрудняет установление точки эквивалентности, в то время как в кислой среде эту точку легко установить по обесцвечивани1о перманганата в результате восстановления его до бесцветного иона Мп'+.
Титрование проводят с некоторыгн избытком кислоты по сравнению с теоретическилп избыток кислоты не мешает. Эквивалент пермаиганата зависит от кислотности применяемой реакции. Для реакции окисления в кислой среде по уравнению (1) 1 экв равен Зкм,о, =М/5=158,05/5= =31,61 г. Для реакции окисления в нейтральной или слабокислой среде по уравнению (2) 1 экв будет равен Экм о, =М/3= =52,68 г. Приготовление 0,1 н. раствора перманганата. Поскольку мы будем пользоваться раствором перманганата калия для титрований в кислой среде, то и раствор приготовим, исходя из эквивалента 1/5 моля равного 31,61 г.
Для приготовления 1 л 0,1 н. раствора требуется растворить 3,161 г в 1 л воды. Кристаллический перманганат калия обычно содержит ряд примесей, особенно диоксид лтарганца. Кроме того, в первые дни после приготовления раствора происходит окисление случайных органических примесей, содержащихся в дистиллированной воде, вследствие чего концентрация раствора постепенно изменяется. Поэтому сначала готовят раствор приблизительно требуемой концентрации. Навеску перманганата калия (х. ч.
или ч. д. а.) из расчета 3,2 г на 1 л взвешивают на технохигнических весах на часовом стекле нли в бюксе. 14? 1Ое Крупцокристаллический препарат предварительно рас рают в фарфоровой ступке. Навеску перманганата пересыпают в стакан вместим стью 0,5л или 1л в зависимости от ее величины и прилив ют 250 — 500 мл прокипяченной и охлажденной дистиллированной воды, перемешивают стеклянной палочкой. даюз раствору отстояться 10 мин и сливают (декантируют) раствор в приготовленную для него посуду из темного стекла, чисто вымытую и сполоснутую дистиллированной во дой склянку или бутыль, В стакан снова наливают порци воды, перемешивают, дают отстояться и снова декантир зот раствор в склянку.
Этот процесс продолжают до рас ворения всего перманганата. На дне стакана остается н которое количество нерастворимых примесей (главны образом, бурый осадок диоксида марганца), который в брасывают. После каждой декантации склянку с раствором взбалтывают, а после вливания последней порции раствора и оставшегося количества воды раствор перемешивают, закрыв склянку стеклянной притертой пробкой, и затем оставляют его на 7 — 10 дней для выстаивация в темноте. За это время окислятся все случайные органические примеси в воде, а образовавшийся диоксид марганца осядет на дно. По проше-' ствии указанного времени раствор осторожно сливают при помощи стеклянного сифона или фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель с пористым дном или через стеклянную вату. Через бумажные фильтры раствор перманганата фильтровать нельзя.
Титр выстоявшегося и профильтрованного раствора, защищенного от пыли и испарения, не! изменяется длительное время. За 4 мес он снижается на „ 0,5ъ/~; если раствор не фильтровали, то за это же время титр может уменьшиться па 5 а/ч. Титр раствора перманганата уменьшается вследстви окисления органических загрязнений, находящихся в вод а также вследствие постепенного разложения перманганат с выделением кислорода. Разложение перманганата уск ряется действием свега, а особенно каталитически присут ствием диоксида марганца и ионов Мп'ч. Для быстрого приготовления раствора перманганат растворяют 3,16 г КМпО, 1х. ч,), как описано выше, в 1 воды. Раствор нагревают до кипения и выдерживают при ' этой температуре па водяной бане в течение 1 ч.
Затем раствор фильтруют через стеклянную вату нли фильтрующую воронку в склянку с притертой пробкой. После охлаждения можно устанавливать нормальность раствора. Следует из- 148 бегать соприкосновения раствора перманганата с резиновыми трубками или пробками. Хранят растворы пермангапата в склянках темного стекла в темном шкафу. При титровании следует пользоваться бюретками со стеклянными кранами. Установка нормальности раствора перм а н г а и ат а. Нормальность 0,1 н.
раствора перманганата устанавливают по щавелевой кислоте, оксалату натрия, оксалату аммония, по стандартному образцу фортепианной проволоки и другим веществам. По щавелевой к и с л о те. Перманганат калия реагирует со щавелевой кислотой по уравнению $НэС,О + 2КМпО + ЗН 5О = 2Мп50, + 10СО -1- +К,ВО,+ 8Н,О. Щавелевая кислота должна быть химически чистой, состав ее строго соответствовать формуле НзСз04.2Н,О. Щавелевую кислоту очищают перекристаллизацией и для установки нормальности раствора перманганата применяют только свежеперекристаллизованную кислоту, так как при хранении она может терять часть кристаллизационной воды.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
