П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 35
Текст из файла (страница 35)
мешивая, до появления неисчезающей красноватой окраски Нормальность раствора вычисляют обычным способом. Определение серебра в сплаве Навеску сплава (1 — 2 г) помещают в фарфоровую чашку и растворяют в 10 мл разбавленной (1: 1) НХОз при нагревании, закрыв чашку часовым стеклом для предотвращения разбрызгивания. После окончания растворения содержимое чашки выпаривают почти досуха (для удаления оксидов азота и НМОз). Остаток растворяют в 20 мл воды, смывая при этом стекло, добавляют 20 мл разбавленной (1: 1) Н чОз и фильтруют раствор в мерную колбу вместимостью 250 мл. Фильтр хорошо промывают водой и разбавляют раствор водой до метки, затем хорошо перемешивают.
Для титровання отбирают 25,0 мл раствора н колбу, добавляют ! мл насыщенного раствора железо-аммонийных квасцов (см. выше) и тнтруют 0,1 н. раствором тиоцианата аммония (или калил) до появления неисчезающего красного окрашивания. Титруют несколько аликвотных частей. Если в сплаве имеется медь, титруемый раствор окрашивается и синий цвет, Титр 0,1 и. раствора тиоцианата по серебру равен 0,01079 г/мл. Тиоцианатометрическое определение хлоридон Рассчитанную навеску хлорида (натрия, калия, аммония) растворяют в мерной колбе вместимостью 0,5 — 1л, чтобы получить примерно 0,1 н.
раствор. Отбирают пипеткой 25,0 мл приготовленного раствора хлорида в колбу для титрования вместимостью 250 мл. Прибавляют в колбу 50,0 мл 0,1 н, раствора нитрата серебра. Выпадает белый хлопьевндный осадок хлорида серебра. Для коагуляции осадка прибавляют !О мл 6 н. раствора ННОз; осадок при этом быстро оседает на дно. Добавляют 100 мл воды, 1 мл насыщенного раствора железо-аммонийных квасцов (индикатор). Титруют 0,1 н, раствором тиоциаяата аммония или калия, осторожно взбалтывая раствор, не взмучивая осадка. Окончание титрования определяют по Появлению красного окрашивания, не исчезающего при осторожном взбалтыв анин в течение 1 мин. Рассчитывают содержание хлорида по формуле для об ратного титрования. Титр 0,1 и.
раствора тиоцианата по С! равен 0,008545 г/мл. 172 Нриготовлеиие индикатора Готовят примерно 40%-ный водный раствор железо-аимоннйных квасцов, фильтруют раствор через складчатый пористый фильтр и к мутному фнльтрату добавляют по каплям концентрированную ННОь до тех пор, пока дальнейшее прибавление не перестанет вызывать просветление раствора. Контрольные вопросы 1 На чем основана аргентомстрия? 2 Как готовят н устанавливают нормальность раствора нитрата серебра? 3. На чем основано действие индикатора хромата калия? 4.
Как определяют серебро по методу Мора? б. Каковы условия тиоцианатометрических титрований? 6. Как определяют серебро в сплавах? 7. Как тиоцианатометрически определяют хлорнды? ф 57. Методы комплексометрии Комплексон П! — дипатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТЛ, трилон Б), содержит карбоксильяые группы (СООН) и аминный азот (М=)т НООСН,С СНтСООН и — сн,— сн,-и Наеооитс- СНеСооиа Может образовывать прочные растворимые в воде внутрикомплексные соединения, при этом ионы металла замещают атомы водорода карбоксильных групп комплексона в его главных связях. С помощью побочной валентности образуется координационная связь с третичным азотом И=.
Характерным является большая прочность комплексов, а также стехнометричность реакции комплексообразования. Диссоциация комплексных солей очень мала. Если комплексон РН изобразить формулой ьа,Нту, то комплексонат кальция будет иметь формулу ИазСау. Диссоциация будет происходить по уравнению: )ь)азСа"т' = 2)х!а+ + Са х' Диссоциация комплексного иона Сау'- протекает по Уравнению Саут Саьь 4 Константа этой диссоциации: К= (Са'+) (Уь-)/ /(Саут-)=2,7 10-". Если сравнить величину константы диссоциации иона Сау'- с величиной произведения растворимости СаСО, ЯРглсо,=8.10-е), то станет вполне очевидным, что ион Сау'- дает в раствор меньше ионов Саз+, чем осадок СаСО,.
Поэтому осадок СаСОз будет растворяться в раство- 173 ре комплексона П1. На этом основано применение ком плексона П1 для понижения жесткости воды. Установление точки эквивалентности Для прямого титрования катионов применяют специальные индикаторы — органические красители, образующие с катио.
нами окрашенные комплексные соединения, которые менее прочны, чем соединения этих катионов с комплексоном. Пе ред титрованием к раствору соли металла добавляют инди катор, образуется его комплекс с металлом определеннон окраски. Если теперь к раствору добавлять комплексон, то индикатор будет вытесняться из его комплекса с катионом В точке эквивалентности катионы связываются комплексо. ном, а индикатор полностью высвобождается.
Поскольку свободный индикатор имеет иной цвет, то в точке эквивалентности происходит изменение окраски. К о м и л е к с о м е т р и ч е с к и е и н д и к в т о р ы. Л4прексид (пурпурат аммония). Порошок темно-коричневого цвета, малорастворимый в воде. Водные растворы неустойчивы. Для применения растирают в ступке сухую смесь индикатора с хлоридом натрия в соотношении 1: 100. Для титрования в колбу добавляют 20 — 30 мг смеси.
Переход окраски от красной к сине-фиолетовой (при определении Са-"+). Эриохром черный Г. Черный порошок. Применяют для определения многих катионов при различных значениях рН. Готовят сухую смесь с хлоридом илн сульфатом натрия в соотношении 1; 100. Смесь следует хранить в склянке из темного стекла с притертой пробкой; смесь пригодна к работе 1Π— 12 мес. Без смешивания с солью-наполиителем индикатор применять нельзя, так как окраска будет сильно интенсивной. Переход окраски от винно-красной к синей.
Б у ф е р н ы е с и е с и, Г1оскольку многие металл-ииднг каторы являются одновременно рН-индикаторами и меняют свою окраску при изменении концентрации ионов Нь, то перед титрованием следует строго устанавливать нужное значение рН раствора. Так как во время тптрования концентрация ионов Н+ повышается, то применением соответствующей буферной смеси необходимо сохранять постоянное значе ние рН.
Состав некоторых буферных смесей: рН 1. Соляная кислота, 0,1 н. раствор. рН 4 — 6,5. Лцетатная смесь. Смешивают перед применением равные объемы 1 н, раствора ацетата натрия и 1 н. раствора уксусной кислоты. рН 8 — 11. Смесь: аммиак — хлорид аммония. Смешивают 174 ~ раствор аммиака и 1 н. раствор хлорида аммония в равых объемах перед применением. рН 10. К 570 мл концентрированного аммиака прибавяют 70 г хлорида аммония и разбавляют водой до 1 л.
рН 11 — 13. Гидроксид натрия, 0,1 н. раствор. Приготовление 005М раствора комплекон а П1. Концентрацию растворон комплексона П1 приято выражать в единицах молярности, а не в единицах ормальностп. 14 комплексона П1=372,24, исходя из форулы (НаООСН,),=Х.СН, СН, Х=(СН,СООН)з 2Н,О. Для приготовления 0,05 М раствора навеску 18,6 г на 1 л астворяют в 400 — 500 мл воды.
Если раствор оказался мутым, его фильтруют н разбавляют водой до 1л. Из переристаллизованиого препарата можно готовить раствор по чной навеске (или из фнксанала). растворяя ее в воде мерной колбе вместимостью 1 л. Приготовленный раствор комплексона П1 следует хранить в обработанных пропаривапием склянках из иенского стекла. Обычное стекло при длительном хранении дает в раствор заметные количества ионов Са'-, что ведет к изменению титра раствора. Установление молярностн раствора. Молярность устанавливают по карбонату кальция (х.
ч, или ч. д, а.), высушенному прн 80 — 100'С до постоянной массы. Переводят 5,0045 г реактива в мерную колбу вместимостью 1л и прибавляют 30 мл разбавленной (1: 1) НС1. После полного растворения цавески раствор разбавляют водой до метки. Отбирают 25,0 мл приготовленного 0,05 М раствора хлорида кальция в колбу для титрования, добавляют воды до 100 мл и 20 %-ный раствор гидроксида натрия или калия до установления рН 12 — 12,5, затем на кончике шпателя 0,1 — 0,2 г см,:и мурексида с хлоридом натрия (1 100) н окрашенный в розовый цвет раствор титруют 0,05 М раствором комплексона П1 до отчетливого перехода окраски к лиловой (аметнстовой). Контроль установки рН 12 — 12,5 проводят по индиго-карминовой бумажке до появления желтого окрашивания. Установить молярность раствора комплексона П1 можно по металлическому цинку.
Для этого готовят 0,05 М раствор хлорида цинка. Навеску 3,2690 г злектролитического цинка (можно гранулированного без мышьяка) растворяют в 20 — 30 мл разбавленной (1: 1) НС1 при слабом нагревании. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1л н разбавляют водою до меткн. Отбирают 25,0 мл приготовленного раствора хлорида цинка в коническую колбу для титрования вместимость 250 мл, добавляют воды до 50мл, нейтрализуют избыто кислоты аммиаком (1: 1), прибавляют 10 мл буферного ра створа с рН !О (приготовление см, выше), индикатора эрио хром черного Т (1 с?о-ная смесь с к)аС!) на кончике шпател и титруют 0,05 М раствором комплексона 1П винно-красны раствор до перехода окраски в синюю.
При вычислении титра раствора комплексона Ш по оп ределяемым элементам необходимо учитывать, что ион двух-, трех- и четырехвалентных элементов взаимодейству ют с комплексоном П1 в молярном отношении 1: 1. Эквива лент любого металла равен его атомной массе независим от валентности. Определение общей жесткости воды Общая жесткость выражает собой суммарное содержа ние растворимых в воде солей. Комплексометрпчески опре делают суммарное содержание солей Са'+ и МК'+. Выполнение определения, Отбирают пипеткой 100 мл анализируемой воды при малой жесткости (до 5 мг-экв/л) или 25 — 50 мл средней жесткости (от 5 до 20 мг-эквггл), или !О мл прн высокой жесткости (выше 20 мг-эквггл) в колбу для титрования вместимостью 250 мл.