Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Аликвотную часть анапизиру- ',:::-!=", емого раствора 10,00 мл пипеткой вносят в коническую колбу вместимостью 200 мл, добавляют 5 мл НС1. Закрывают колбу маленькой воронкой, вносят 3 — 4 гранулы металлического цин-". ' -",-::,:':~~ ка, нагревают на песочной бане (реакция не должна идти очень бурно) до обесцвечивання раствора и полного растворения цицка. Раствор охлаждают водой под краном, добавляют 5 мл смеси:5:;:::::~ Рейнгарда — Циммермана, 100 мл воды и при интенсивном перемешиванви медленно титруют раствором перманганата калия'до появления бледно-розовой окраски, устойчивой 30 с. се Рнс.
4.1. Способы тангенсов (0 н фнксврованного времевн (Щ с — конпевтрапнк опревелкемого компонента с,>се>сг по изменению концентрации р уд о р процесса,— индикаторным веществом. В качестве индикаторных чаще всего испо- к, с, зуют окислитель но-вос- г стан онительные Реакции, а для наблюдения за изменением индикаторного вещества во времени — люминесцентый или спектрофотоме- ~е. трический методы. Если определяемым компонентом является катализатор или связанные с ним соединения — это каталитический вариант кинетического метода (каталитический метод).
Если в некаталитнческой или каталитической индикаторной реакции определяется одно из реагирующих веществ — это некаталитический вариант кинетических методов анализа. Каталитические методы отличаются от других методов химического анализа высокой чувствительностью, а некаталитическнй вариант кинетических методов — высокой селективностью. Как найти содержание определяемого компонента по данным кинетических измерений7 Как правило, для этого используют начальную скорость индикаторной реакции, когда зависимость между концентрацией индикаторного вещества (Х) и временем реакции (!) прямолинейна.
Чаще других применяют способ тангенсов или способ фиксированного времени (рис, 4.1). В способе тангенсов строит кинетические кривые в координатах: концентация индикаторного вещества (х) или связанная с ней величина А,! ) — время наблюдения (обычно измерения проводят через 1 мии, 1,5 мин, иногда 30 с). Тангенс угла наклона полученных прямых (гйп) характеризует начальную скорость процесса.
Для определения неизвестной концентрации компонента используют градуиров очный график в координатах гйа — концентрация определяемого компонента. В способе Фиксированного времени измеряют через определенное время ()е,) (рис. 4.1) концентрации индикаторного вещества (х„хь ..., х„) или связанные с ней величины (например, А„ Аь -, А„). Градуировочный график строят в координатах х (или А), измеренное через ((, — концентрация определяемого компонента. Прнитические работы еские работы определяемым е ниже практич одом, так как выполняются ' веществом яв. ',". банг егнроео еобваьг '': —.'.,':,-;.'„ мноененин нр дон емеанення акгннчесних ра реаеевгиов. Работа 1 а в раетво Для определения формальдегида тах можно использовать каталнзнру и-феннленднамнна пероксцлом водо действня катализатора: в растворах и емую им реак рода. Предло ОН о Н-С .Н,О,— Н-С вЂ” О'+ОН' Н Н ннг ОН н- с-о' Н ннг ННг образует продукт ет контр етодом.
ся интенсивн (так называе олировать ско реакции ый цвет позволя секим м Реагенты и аппаратура ФДА), 5 быть пере ом работ. 2,5Мра да1гтный р 10 ' М вод кристаллизов намни (П олжен ым цикл орода, нд, стан н"Фениленд ПФДА д ДЫМ НОВ Пероксид вод Формальдег ьжг/мл. Фосфатный бу Зтнлендиамин ТВОР. Фотоыетр, Секундомер. створ. аствор с конц ферил тетраа ~ раствор с рН 6,86. цетат натрия (ЭдТА), Все понведенны каталнтнческнм мет ляется катализатор. Внамаяяе1 При в дагна указанный нора В результате в темно-фиолетов Бандровского), что спект110фотометрич рах других обж- ЦИЮ ОКИСЛЕНИЯ лагаемая схеайг ,о .н-с „ о окрашенный мое основание ',:::;.:.,'-; рость реакции 6 ный раствор,, ",.:',;-",;: ан перед каж-.
1г ентрацией 40,0 1 10 а Мрас- -:.—::,'г ъ Выполнение определения. В шесп. мерных колЬ вместимостью 25,0 мл (М 1, 2, ..., 6) вносят последовательно по 0,5 мл раствора ЭДТА для связывания присутствующих в воде ионов металла, которые могут влиять на скорость использумой индикаторной реакции; 2,5 мл раствора ПФДА, 10 мл фосфатного буферного раствора и переменные количества формальдегидю О, 20, 40, 60, 80 и 100 мхг, т. е, вводят О; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 мл стандартного раствора формальдегида.
В колбу М 1 добавляют 5 мл раствора НгОг, в момент введения первой капли НгОг включают секундомер (начинают отсчет времени реакции), разбавляют до метки буферным раствором, перемешивают полученный раствор не более 1 мнн. Оптическую плотность измеряют через 5 мин (А1) после начала реакции (1=0,5 см, светофильтр 1 ~=540 нм), используя воду в качестве раствора сравнения.
Аналогично поступают с растворами ММ 2, 3, ..., 6 и анализируемым раствором. Каждое измерение повторяют три раза, прн этом соответствующая колба заполняется растворами заново. Строят градунровочный график в координатах Яг — с„,(мкг/мл), где Яг — среднее из трех измерений (табл. 4.1). Результаты обрабатывают с использованием методов математической статистики. Определяют Аь для анализируемого раствора в тех же условиях и по градунровочному графику находят концентрацию формальдегида в растворе (способ фиксированного времени). Табавва 4.1. даввыа вав гвгат1вгангв геагогв1гв~ Работа 2 Определение хрома(УТ) в растворах Для определения микроколичеств хрома(71) часто используют катализируемую этим элементом реакцию окисления о-дианизидина персульфатом аммония.
В отсутствие Сг(Ч) реакция окисления о-дианизндина персульфатом аммония протекает медленно. В присутствии Сг(Л) скорость реакции увеличивается„что используют для Определенна концентрации катализатора способом тангенсов. Поскольку продукты окисления о-дианизиднна окрашены, то скорость реакции определяют по зависимости оптической плот- 269 ности (А) от времени протекания реакции (7). Для изучаемой:,.;:// реакции начальный участок вьппеуказаииой зависимости (кииегиа,',".-,-"' ческой кривой) имеет линейный характер, а зиачеиие таигеиса / угла наклона кинетической кривой (2йл) характеризует скорость „ реакцыи (см. рис.
4.1). Практически концентрацию Сг(а11) в растворе определяют,::. '.;;'- следующим образом. Готовят иесколъко растворов равного ко. '.:.,;.'::'а: иечиого объема, идентичных по величине РН, содержашцо о-диаиизидииа и персульфата аммония, ио с переменной ко-'.-... '::=",-~ ицеитрацией катализатора. Измеряя зависимость А от времени:;,'-'::,:':,::,' протекания реакции, получают кинетическую кривую для за-', даииой концентрации катализатора и определяют тангенс угла,1~!.
наклона линейного участка этой кривой. Аналогичные .опытй проводят для всех растворов с известиой концентрацией ка.;; ',;"',:",'.~ тализатора и для раствора, в котором концентрация катализатора неизвестна. Строят кинетические кривые реакции в координатах А — г -'','.".;,!"'. для всех опытов (см. рис. 4.1). Определяют значения таигеисов;.',';:",.'!.', углов наклона иа линейном участке кинетических кривых. Ис;;:: ',.,'.. пользуя найденные значения таигепсов, строят градуировочиьвй'' ''-'!:: график в коордииатах: 1йа — с, (способ тангеисов). По графику определяют неизвестную коицеитрацию катализатора в аиалызируемом растворе.
Для этого при его приготовле-:,:-,:~ иии и измереииях оптической плотности необходимо соблюдать.,:,.,'::,:,'.,"..:„.' те же условия, что и при проведении измерений для пгн1троеиия градуировочиого графика. Реагенты и аппаратура нзсо оснэ о-дианиаидин, / 3,6 10 м атанаданыи Раоанор: Н2Н НН2 Персульфат аммония, 1 '10 а М раствор. Соляная кислота, 0,1 М раствор.
Стацдартиый раствор КтСгт07 с концентрацией 25,0 мкг/мл. Фотометр. Секундомер. ВЫПОЛНЕНИЕ ОПрЕдЕЛЕНИя. В ШЕСТЬ МЕРНЫХ КОЛб ()1(а 1,,-, 6) вместимостью 25,0 мл вводят последовательно по 1 мл раствора персульфата аммония и переменные количества стандартного раствора дихромата калия (0,0; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мл)> соответствующые конечной концентрации дихромата в колбе О' 1 ,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мкг/мл. В каждую колбу добавляют прибли- 270 зительио 15 мл соляной кислоты (до начала сужения колбы). Затем в колбу )а(а 1 вводят 1 мл раствора о-диаиизидииа, в момент введения первой его капли включают секуидомер (иачало реакции), по возможности быстро доводят раствор в колбе до метки с помощью соляной кислоты.
Растворы в колбе перемешивают в течение 30 с и помещают в кювету фотометра (/=0,5 см, светофильтр А,~=440 им). Начиная со второй минуты, каждые 30 с в течение 5 — 6 мии измеряют значения А. Затем аналогичным образом поступают с растворами 2, 3, ..., 6 и анализируемым раствором. Строят эксперимеитальиые кииетические кривые в координатах А — г, по прямолинейным участкам рассчитывают тангенсы углов наклона для построения градуировочиого графика в координатах гйгг- с, (мкг/мл).
Определяют гйи кинетической кривой, полученной в тех же условиях, для анализируемого раствора и иаходят по градуировочиому графику коицеитрацию хрома в растворе (табл. 4.2). Таблнла 4.2. Даннааа ллн ностроаанп гралрнроночиого графина Работа 3 Определеиые меды(П) в растворах Индикаторной реакцией для определения микроколичеств меди является катализируемая медью(1?) реакция окисления гидрохиыопа пероксидом водорода в присутствии ХНа как активатора. Комплексы меди(11) с 1а(На и органическими аминами часто обладают большей каталитической активностью, чем ионы Сп(П). Образующийся в результате индикаторной реакции хииои поглощает в области 490 вм; за скоростью реакции можно иаблюдать по изменению оптической плотности раствора во времеви.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
