П.П. Коростелев - Химический анализ в металлургии (1110111), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Сравнение окрасок испытуемого стандартного растворов проводят в совершенно одинакоых условиях (цилиндрах, пробирках, колбах), изготовленых из стекла одного сорта и при одинаковом равномерном освещении. С помощью глаз невозможно количественно оценить азличия интенсивности окрасок сравниваемых растворов, оэтому при колориметрировании стрсмятся сделать эти окраски одинаковыми. 215 Метод стандартной шкалы Готовят шкалу стандартных растворов с постепенно возрастающими концентрациями определяемого элемента, Для этого в ряд (10 шт.) одинаковых колориметрических цилиндров, пробирок или мерных колб неболыпой вмести. мости точно отмеряют (из бюретки) постепенно возраста. ющие количества стандартного раствора, содержащего ча ще всего 1 мг в 1 мл определяемого элемента.
Берут 1, 2, 3, ..., 10 мл раствора, что будет соответствовать содержанию 1, 2, 3, ..., 10 мг определяемого вещества. Добавляют в каждый цилиндр соответствующие растворы реактивов в одинаковых количествах, доводят растворы водой до определенных объемов (метки), закрывают пробками и перемешивают. Полученная колориметрическая шкала показывает, какие окраски соответствуют различным концентрациям определяемого элемента в растворе. Такой же обработке реактивами подвергают исследуемый раствор (или его аликвотную часть) в тех же условиях и доводят водой до такого же объема (до метки) точно в таком же цилиндре (пробирке или колбе).
Окраску сравнивают со стандартными растворами шкалы. Наблюдения окрасок проводят на фоне белого экрана: листа бумаги или белого (молочного) стекла при равномерном рассеянном освещении. Нельзя рассматривать растворы на фоне ярко освещенного окна. Рассматривать окраску можно поперек или сверху вдоль цилиндра.
Цилиндры должны быть из бесцветного стекла, одинакового объема и диаметра. Путем сравнения окрасок испытуемого и стандартного растворов находят, какой концентрации соответствует эта окраска. Одинаковым окраскам соответствуют одинаковые количества элемента. Если окраска испытуемого раствора оказалась более интенсивной, чем при содержании 4 мг, но слабее, чем при 5 мг, то принимают промежуточное значение. Достоинствами метода стандартной шкалы являются простота и скорость выполнения анализов при массовых однородных определениях. Для одиночных определений он мало пригоден, так как приготовление стандартной шкалы требует много времени.
Наименьшую концентрацию для приготовления стандартной шкалы берут близкой к порогу чувствительности соответствующей реакции. Наибольшая концентрация не должна превьпнать исходную в 20 раз. 216 Слишком больших концентраций следует избегать, так как визуальное сравнение слишком интенсивных окрасок ста- новится ненадежным. Онределение меди в растворе методом стандартной шкалы Определение основано на образовании интенсивного синего окрашивания иона меди (П) с аммиаком в виде комплексного аммиаката меди (Сн(ХНв)4) $04.
Для приготовления стандартной шкалы готовят стандартный раствор меди (П) нз сульфата меди Сп804.5НсО с концентрацией 1 мг/л. Растворяют 0,9825 г перекристаллизованного сульфата меди в мерной колбе вместимостью 250 мл в воде, добавляют 25 мл 2н. раствора Нс804 (для предотвращения гндролиза) и разбавляют водою до метки.
Отбирают в колориметрические пробирки или цилиндры вместимостью 100 мл из микробюретки по 0,1; 0,2; 0,3; 1,0 мл приготовленного раствора меди (П), добавляют в каждую до 1О мл воды, затем 2 и. раствор аммиака до образования неисчезающей мути и еще по 5 мл.
Затем разбавляют водою до 100 мл и перемешивают. В пробирках образуется синее окрашивание различной интенсивности; растворы должны быть прозрачными. Лнализируемый раствор помещают в такую же колориметрическую пробирку, разбавляют до 10 мл водой, добавляют 2н. раствор аммиака до синего окрашивания (без мути), разбавляют водою до 100 мл и перемешивают. Сравнивают окраску анализируемого раствора с окраской пробарок шкалы и определяют содержание меди (П) в анализируемом растворе в миллиграммах на миллилитр. Метод равбавленни При этом методе производится выравнивание окрасок разбавлением стандартного или испытуемого раствора.
Разбавление производят в стеклянных цилиндрах с делениями, которые размещаются в деревянном штативес экраном молочного стекла. Растворы разбавляют до тех пор, пока их окраска (при рассматривании сбоку) не будет казаться совершенно одинаковой. Измерив объемы растворов по шкале цилиндра до и после разбавления, вычисляют по известному титру стандартного раствора искомую концентрацию анализируемого раствора.
Предположим, в один из цилиндров налит некоторый объем стандартного раствора определяемого вещества Гс„ а после прибавления реактивов он разбавлен водой до 217 (гсг.р. В другом цилиндре взятый объем испытуемого ра твора 1Уя, после прибавления реактивов разбавлен вод до (гисп.р так, что Окраски их стали Одинаковыми. Вычис. лим титры (Тсмр и Тнспр) полученных растворов в милли, граммах на миллилитр. Всего вещества в исходном стандартном растворе со. держится Т„, г'„, а после разбавления титр равен Тот р Тот 1 ст/)уст.р' Для анализируемого раствора титр равен Тисп.р = Тисп" ясп "ясп.в.
Поскольку окраски разбавленных растворов одинаковы, то их титры также равны, т.е. Тн .р=Т„.р, поэтому Тя,п7„ /)г ., р = Тст(гст/7сгр, откУда Тя„= Тст)гс )гясс р/ ст.р! псс. По этой формуле и вычисляют результаты анализа, полученного методом разбавления. Метод колориметрического титрования Определение проводят в одинаковых цилиндрах (или пробирках) вместимостью 100 мл.
В один цилиндр наливают исследуемый раствор и добавляют к нему все необ. ходимые реактивы для создания окраски. В другой цн. линдр наливают в том же количестве те же реактивы н добавляют воды, чтобы объем раствора был меньше исследуемого. Затем в цилиндр из микробюретки добавляют по каплям стандартный раствор при хорошем размешивании до получения точно такой же окраски, как у анализи.
руемого рве~вора. Если объем стандартного раствора в цилиндре оказался значительно меньше, чем испытуемого, то испытуемый раствор также постепенно разбавляют водой до такого же объема. При анализе серии растворов их размещают в порядке возрастания концентрации и начинают сравнение окрасок с менее концентрированного раствора. В свободный ци.
лиидр, в который введены необходимые реактивы, добавляют стандартный раствор до получения равных окрасок в обоих цилиндрах. Затем сравнивают очередной нсследуе. мый раствор, используя цилиндр со стандартным растно. ром от предыдущего титрования. Так поступают до конца серии. Отсчитав по бюретке затраченное количество мил. лилитров стандартного раствора и зная его титр, находят количество определяемого элемента в приготовленноМ стандартном растворе сравнения.
Поскольку окраска его 2!8 одинакова с окраской испытуемого раствора, количество нределяемого элемента в испытуемом растворе будет точно такое же. Определение железа (1П) колориметрическим титрованием К испытуемому раствору (содержащему 0,01 — 0,1 мг Ге»") добавляют 0,5 мл разбавленной (1: 1) НХОз и нагревают до начала кипения. После охлаждения раствор переводят в колориметрическнй цилиндр с притертой пробкой вместимостью 100 мл, добавляют 5 мл 4 н. раствора тиоцианата аммония, 0,5 мл 4н.' раствора Нз50» и 10 мл изоамилового спирта; объем доводят водой до 50 мл. В другом таком же цилиндре смешивают воду (10 — 20 и) нте же количества растворов; тиоцианата, НМОз, НзЬО» и изоамилового спирта.
После перемешивания растворов ко второму добавляют в цилиндр из бюретки стандартный раствор Ге'+ до уравнивания окрасок спирта. Сравнение окрасок каждый раз проводят после взбалтывания обоих цилиндров. Измерив израсходованный на титрование объем стандартного раствора и зная его титр, находят содержание Ге' в анализируемом растворе. Определение можно провести н без изоамилового спирта, но чувствительность реакции при этом будет в 10 раз ниже, т.е. определять можно не 0,01 мг!мл, а О,! мг/мл железа (1П). П гагатов»ение стандартного раствора железа (ПЦ Раствор с содержанием О,! мг,'мл. Растворяют 0,8634 г железо-аммонайных квасцов (отбирают для навески невыветрившиеся кристаллы) в мерной колбе вместимостью 1 л в воде с добавлением б мл концентрированной Н»8О».
После разбавления раствор хорошо перемешивают. Для работы раствор разбавляют в 1О раз. Для этого отбирают 10,0 мл раствора в мерную колбу вместимостью 100 мл и разбавляют водою ло метки, 1 мл раствора содержит 0,01 мг/мл Рег». Метод уравмивания Дает более точные результаты определений. Если сверху смотреть на окрашенный раствор, находящийся в цилиндре, то чем больше высота слоя, тем более интенсивно окрашенным он будет казаться. По этому методу уравнивание окрасок растворов производят путем изменения высоты их столбов. При равенстве окрасок произведения высоты (толщины) слоя раствора на его концентрацию для стандартного и испытуемого растворов имеют одинаковое значение, т. е.
Свсп!гясс=Сст)гст, откуда Сяса=Ссг)гст! ! ясп. По этой формуле и вычисляют результаты определений методом уравнивания. 2!9 Интенсивность окрасок этим методом сравнивают в приз борах, называемых колориметрами. Наиболее просты„, является колориметр спивания, состоящий из двух цилин„ ров с кранами. На цилиндрах нанесена шкала, указывайь щая обьем в миллилитрах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
