П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Добавляют 5мл буферного раствора с рН !О (приготовление см. выше), на кончике шпателя индикатора эриохром черного Т (смесь с К(аС! 1; 100), доводят общий объем до 100 мл дистиллированной водой и медленно титруют 0,05 М раствором комплексона 1П до перехода красной окраски в синюю. Жесткость воды вычисляют по формуле Ж = 0 05)гК 1000/)гн о = 50ПЛгн о где Ж вЂ” жесткость воды, мг-экв,гл; )г — объем израсходоВанного раствора комплексона П1, мл! К вЂ” поправочный коэффициент 0,05 М раствора комплексона 1П; )гн,о — объем взятой для титрования воды, мл.
Контрольно»с вопросе» 1. Каковы саойстаа комплексона П1? 2. Как готовят раствор комплексона И1» 3. Как устанаилииают титр раствора комплексона Ш» 4, Как готовят индикаторы комплексометрии к применению н почему» б Для чего применяют буферные смеси и комплсксометрии и как их готоаят? 6. Как определяют эквивалент катионоя при комплексометрическнк титроааииях» 7. Как проводится определение общей жесткости поды? 176 Гпава АНАЛИЗ ОРГАНИЧЕСКИХ 4 СОЕДИНЕНИЙ 6 58 Качественный аначты В состав органических веществ входят: углерод, водород„ кислород; во многих органических соединениях содержится, кроме того, азот, сера, галогены (С1, Вг, 1).
В состав отдельных видов органических веществ могут входить и дру. гие элементы, например в казеине молока содержится фосфор, в гемоглобине крови — железо, в хлорофиле растений — магний. Имеются синтетические материалы, называемые металлоорганическими соединениями, содержащие некоторые металлы. Обнаружение углерода и иодорода При прокаливании органического вещества с оксидом меди (П) весь содержащийся в ней углерод окисляется до диоксида СОю а водород — до воды НтО. Оксид меди при этом восстанавливается до металлической меди.
Для проведения испытания смешивают 0,2 — 0,3 г вещества (сахара, нафталина) с 1 — 2 г высушенного оксида меди (П) на часовом стекле. Смесь пересыпают в сухую пробирку с плотной пробкой с газоотводной трубкой. Пробирку закрепляют в лапке штатива почти в горизонтальном положении, а конец газоотводной трубки опускают в другую пробирку, в которой находится 2 — 3 мл прозрачной известковой (или баритовой) воды; конец трубки не опускают в жидкость, а близко подводят к ее поверхности.
Смесь в пробирке осторожно нагревают, сначала слабо, затем сильнее. На холодных стенках пробирки и трубки появляются капельки воды, известковая (или баритовая) вода мутнеет под действием диоксида углерода вследствие образования малорастворимых карбонатов. Обнаружение азота Органическое вещество прокаливают с металлическим натрием (или калием), при этом натрий соединяется с частью углерода и азота органического вещества, образуя цианид натрия. Полученный сплав растворяют в воде и добавляют раствор железа (П), в результате чего образуется циапид железа Ге(СХ)ъ который далее образует с цианидом натрия ферроцианид натрия )»(а4!Ге(С)()е], который с ионами железа (П1) дает синий осадок (или окрашиванне) берлинской лазури. 12 — З2 17? Выполнение определения.
Помещают несколько кристалликов или капель вещества (анилина, дифенила. мш1а, тиомочевины или сульфаниловой кислоты) в узкую сухую пробирку, сделанную из стеклянной трубки диаметром 5 — 6 мм. Держа пробирку наклонно, кладут туда же (немного выше) кусочек очищенного от оксидной корки и высушенного фильтровальной бумагой металлического натрия размером не более пшеничного зерна. Пробирку держат почти горизонтально (в деревянном зажиме) и натрий осторожно нагревают до расплавления, затем пробирку поворачивают вертикально.
чтобы капля расплавленного натрия скатилась на исследуемое вещество, при этом происходит вспышка. После этого нагревают смесь до красного каления, горячую пробирку быстро опускают в фарфоровую ступку в 5 — 6 мл холодной дистиллированной воды, чтобы пробирка растрескалась. Эту операцию проводят за закрытой стеклянной дверцей вытяжного шкафа; работать следует в защитных очках. Кусочки плана тщательно измельчают вместе с осколками стекла, отфильтровывают содержимое ступки в про бирку и используют жидкость для проведения проб на азот серу и галогены.
Отливают половину раствора в пробирку, добавля к ней маленький кристаллпк сульфата железа (П) (Ге80а .7НаО) и кипятят смесь 1 — 2 мин. Охлаждают под токо ' холодной воды, через 3 — 5 мин добавляют несколько капел разбавленной (1: 1) НС1. Образование синего осадка берлипской лазури указывает па содержание азота в исходном исследуемом веществе.
Если азота мало, то раствор после добавления НС! окрашивается в зеленый цвет, а синий осадок появляется лишь через некоторое время. Многие органические вещества: соли диазония, дптринптросоединенпя, тетрахлорид углерода, хлороформ при взаимодействии с металлическим натрием реагирую очень бурно, могут взрываться, поэтому для опытов не годятся. Эта реакция сплавлепия органического вещества со. щелочпыми металлами для определения азота, серы и галогенов предложена Лассеном (1843 г.) и носит его имя. При наличии в составе органического вещества серы наряду с азотом может образоваться тиоцианат натрия, который обнаруживают по реакции с железом (П1).
Обнаружение серы При прокаливании органического вещества с металли-' ческим натрием при наличии серы образуется сульфид 17В „атрия, который со щелочным раствором нитрата свинца дает черный осадок сульфида свинца. В ы и о л п е п и е о п р е д е л е н и я. Отбирают 1 мл раствора нитрата свинца РЬ(ХОа)а в пробирку и добавляют к нему по каплям раствор гидроксида натрия до полного растворения образовавшегося осадка РЬ(ОН)ь К полученному раствору добавляют несколько капель щелочного раствора анализируемой пробы (см. выше).
При наличии серы образуется черный осадок или темно-коричневая окраска сульфида свинца, развитие которой ускоряется прп нагревании. Серу можно обнаружить и по-другому: помещают 2— 3мл раствора в пробирку, добавляют 2мл концентрированной НС1 и нагревают. Сульфид натрия образует сероводород, при нагревании выделяющийся из раствора. Его можно обнаружить по запаху нли по почернению бумажки, пропитанной раствором ацетата свинца. Обнаружение гааогенов При прокаливании с металлическим натрием галогены образуют соли, определяемые обычными 'качественными реакциями.
Выполнение определен ия. К оставшейся части щелочного раствора добавляют концентрированную ННОа до явно кислой реакции. Если по результатам предыдущего анализа установлено, что исследуемое вещество содержит серу или азот, то кислый раствор пробы кипятят несколько минут в вытяжном шкафу до полного удаления сероводорода и синильной кислоты, так как они мешают дальнейшему ходу а н ализ а. После остываняя к части раствора добавляют несколько капель раствора нитрата серебра. Образование тяжелого творожистого осадка указывает на присутствие гало- генов. Хлорпд образует белый, темнеющий на свету осадок, бромид — желтоватый, иодид — желтый.
Чтобы установить, присутствует в пробе бром или иод, к оставшейся части кислого раствора пробы добавляют ! мл хлороформа нли бензола и 2 — 3 капли ! %-ного раствора перманганата калия при встряхивании. После отстаивания наблюдают окраску органического слоя; в присутствии иода фиолетовую, в присутствии брома — оранжевую или желтую. Водный слой может быть окрашен в фиолетовый цвет избытком пермангапата, что нельзя рассматривать как положительную реакцию на наличие в пробе иода. Перман- 12* 179 ганат калия окисляет галоген-ионы до свободных галоге.
нов, которые растворяясь в органических растворителях, придают им характерную окраску. Проба Бсльштеаиа на галогсны Метод качественного обнаружения галогенов предложен русским академиком Ф, Ф. Вельштейном в 1872 г Определение основано па окрашнванип пламени в характерный зеленый цвет летучими галогепидными соединениями меди.
Реакция очень чувствительна. Выполнение определения. Тонкую меднуюпроволоку в виде петли (диаметром 1 — 2 мм) прокалнвают в бесцветном пламени горелки до прекращения окрашпвания пламени. Почерневшей проволоке дают остыть, набирают петлей каплю плп несколько кристаллов исследуемого вещества и помещают петлю в наиболее горячую часть бесцветного пламени горелки. В присутствии галоге-. нов пламя окрашивается в зеленый цвет. Фтор этой реакцией не обнаруживается, так как фторид меди не летуч.
Чтобы очистить проволоку от остатков опыта, ее смачивают концентрированной НС1 и снова прокаливают. Если пламя недостаточно горячо, то в петле или спирали пз медной проволоки закрепляют небольшое зерно (или гранулу) оксида меди. Так проводят опыт на спиртовке. Этой реакцией можно определить хлороформ, бромбензол, иодоформ, хлоруксуспую кислоту и др. Обнаружение фосфора Щелочной раствор, полученный после прокаливания органического вещества с металлическим натрием, нейтрализуют разбавленной (1: 5) Нз50п прибавляют сернокислый раствор молибдата аммония н раствор метола (растворяют 2 г метола, 10 г сульфата натрия ХазВО» 7ЙзО и 30 г гидросульфита натрия )з)аНЗОз в мерной колбе па 1 л и разбавляют водой до метки).
При наличии фосфора раствор окрашивается в синий цвет; если фосфора нет, раствор остается светло-желтым. Реакция очень чувстви тельна. Контрольные вопросы 1. Как обнаруживают углерод и водород в органических соединениях 2. Квк обнаруживают азот? 8. Квк обнаруживается ссра? 4. Квк обнаруживаются галогениды? б. В чем состоит проба Бельштсанв нв галогсны? 6. Как обнаруживают фосфор? 180 6 59. Количественный элементный анализ Количественный анализ подразделяется на макро-, полумпкро- и микроанализ в зависимости от количества исемого для анализа вещества. В практике ча!це все0— го пользуются полумикрометодом с использованием 2— 30 мг вещества. Определяют содержание углерода, водозота н кислорода сжиганием яавескп вещества в токе кислорода или воздуха в трубке из тугоплавкого стекла или кварца.
По результатам анализа иногда устанавливают формулу органического вещества и его структуру. Определение углерода и водорода (микромстод) Навеску вещества сжигают в токе кислорода прп температуре е — 1000'С продукты сжигания поглощаются соответствующими поглотителями: вода — прокаленным хлорид ядом кальция СаС1, и.зи апгпдроном (перхлоратом магния), диоксид углерода — - гндроксидом калия К полученному привесу вычисляют содержание углерода и водорода в пробе. Если вещество содержит другие вещества, м , . ешающие определению водорода и углерода, то пх ми; нап нпредварительно удаляют другими поглотителями; рмер, галогены и серу поглощают электролитическнм сереб, и 450'С (галогены) или 650'С (окспды серы), для т бк ля этого серебро в кварцевой лодочке номе!цают в тру ку для сжигания навески.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
