Ю.А. Золотов - Основы аналитической химии (практическое руководство) (1110140), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Индикаторный электрод, платиновый. Электрод сравнения, хлоридсеребряный. Выполнение определения. К алнквоте испытуемого раствора в стакане для титрования добавляют 2 мл раствора ацетата аммония, 1 мл раствора соли Мора и 20 мл дистиллированной воды. После ориентировочного титровання выполняют точное, приливая титрант порциями по две капли в области ТЭ. Вычисляют содержание железа (г) в анализируемом растворе. б.й. КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Кулонометрия основана на нзмерепии количества электричества, затраченного на злектропревращение определяемого вещества (прямая кулонометрия) или на получение титранта, реагирующего с определяемым веществом (косвенная кулонометрня). Согласно законам Фарадея, масса (т, г) электрохимически окисленного или восстановленного вещества равна: где М вЂ” молярная или атомная масса; Я= — количество затраченного электричества (Кл); и — число электронов; à — постоянная Фарадея (96500 Кл).
Косвенная куяонометрия (куяонаметричеекое ниапроеание) применяется чаще, так как этот вариант пригоден для определения и электроактивных и электронеактивных веществ, способных количественно взаимодействовать с твтрантом в кислотно-основных, окислительно-восстановительных реакциях или реакциях комплексообразования, а также в процессах осаждения. Титрант для кулонометрического титрования получают на генераторном электроде в результате электрохимической реакции (электрогенерацин титранта) с участием растворителя (наприь«ер, в результате восстановлении воды до ОН ), материала электрода (например, в результате окисления АЕ до АЕ(1)) или вспомогательного реагента (например, в результате окисления Г 319 выход по току (непременное татов) обеспе пгвают введе ' ного реагента. титрования пригодны как' .".:;;;-'::! метрия, амперометрия), так в титриметрин.
етрического тнтрования —. о стандартизировать и хра- ПОМОЩЬЮ ОДНОГО И ТОГО ЖЕ бые титранты, в том числе те, что в обычных условиях Практические работы Кулоиометричееиое титроаавие соляной кислоты вания кислот используют воды на платиновом элекводности раствора вводят е всего К180». Процессы, троде„зависят от концевтлиза. Если концентрация а, а сила тока не слипзком типовом катоде восстанавй кислоты: 1з).
В последнем овне получения м большого ю Для индикации струментальные изувльные спосо Основное пре отсутствие необхо ь титрант, но и очипка тока мо еустойчивые ( иготовить нельзя до уел ние ив ист ин пр у правильных резуль бытка вспомогатель конечной точки методы (потенцно бы, применяемые имущество кулоном димости не тольк готовить его. С жно получать лю например, Ре(п)) и (например С1,). Работа 14 Для кулоном -ионы, электро де.
Для повыш тный сильный теквющие на ге ии кислоты и уемой кислоты ика, в начале т аются только п егрического титро генерированные ю ения электропро электролит, чащ нераторном элек силы тока электро не слишком мал итровавия на пла ротоны титруемо ОН тро инер про рад ТИТР лив 2НзО'+г =Нз+2Н,О По лени мере снижения концентрапии кислоты начинается восстаиов- е воды: 2Н зо+ 2г = Нз+ 20Н и одновременно в растворе протекает реакция твтрования Взо'+ОН =Взо За точкой эквивалентности появляется избыток ОН -ионов, что можно обнаружить потенцнометрически с помощью стеклянного электрода или визуально с помощью индикатора фенолфталеина.
320 Перед выполнением титрования необходимо провести предэлехтролю для удаления посторонних кислот (обычно в растворе присутствует угольная кислота) из фонового раствора: 2НзСОз+2в Нз+2НСОз Предэлектролиз заканчивают при рН - 8 (в конечной точке тнтрования в растворе присутствует НСОз ), при этом же РН заканчивают и титрование соляной кислоты в аналюнруемом растворе.
Реагенты и аппаратура Сульфат калия, 10%-ный раствор. Индикатрный электрод, стеклянный рН-чувствительный. Электрол сравнил, хлоридсеребряный. Генераторный электрод, платиновый. Вспомогательный электрод, платиновый. РН-метр. Выпрямитель н стабилизатор напряжения и тока. Секундомер.
Выполнение определения. Готоыт установку для кулонометрического титрования согласно описанию. Необходимо проверить правильность работы индикационной цепи. Для этого стеклянный индикаторный и хлоридсеребряный электродьз сравнения помещают в буферный раствор с рН 9,18 (боратный буферный раствор) и при необходимости настраивают рН-метр.
1. Првоэлектролиз — удаление ю раствора угольной кислоты. В стакан для титровання помещают цилиндром 25 мл раствора К1804 и 50 мл дистиллированной волы, Устанавливают стакан на вращающийся столик, тщательно центрируют, закрепляют так, чтобы все три электрода и кончик соленого мостика при вращении (цроверяют вручную, не включая мотор1) не касались стенок стакана. Переключателем вводят в цепь переменное сопротивление, вращением ручек регулировки вьзходного напряжения стабилизатора устанавливают силу тока 2 — 7 мА.
Включают мотор для вращения столика. Перемепшвание раствора не прекращают при проведении предэлехтролиза и титров ания. Измеряют рН фонового раствора, сначала по шкале рН-метра «1 — 14», затем по шкале с размахом 3 единицы рН (обычно в диапазоне <12 — 6»). Переключателем вводят в цепь ячейку для тнтровання и внимательно наблюдают за изменением рН раствора в ячейке. При достижении рН 6 устанавливают диапазон «6 — 10» и продолжа- 11-200 З21 ют предэлектролиз до достижения рН 8,0.
После окончания предэлектролиза отключают ячейку, переводя переключатель на переменное сопротивление. Раствор перемешивают до достижения постоянного значения рН, которое записывают в таблицу. Переключают рН-метр на диапазон измерений «2 — 6». 2. Титрование соляной кислоты. Анализируемый раствор разбавляют водой до метки в мерной колбе и тщательно перемешивают. Вымытую бюретку 2 — 3 раза ополаскивают неболыпим количеством анализируемого раствора, заполняют ее анализируемым раствором и укрепляют над стаканом так, чтобы кончик ее при вращении не задевал стенок стакана и раствор из бюретки не попадал на электроды.
Апиквоту (2,00; 3,00; 4,00; 5,00 мл) анализируемого раствора добавляют из бюретки в стакан, перемешивают до постоянного значения рН и записывают его в таблицу. Одновременно включают секундомер и нереключантелем вводят в цепь ячейку для осиосрования. Записывают в таблицу точное значение силы тока генерации титранта. Внимательно набчюдают за показаниями рН-метра и ближе к концу титрования переключают рН-метр на диапазон «6 — 10». Титрование заканчивают в тот момент, когда установится то же значение рН - 8, что и при проведении предзлектролиза.
Одновременно отключают секундомер и ячейку, переводя переключатель на переменное сопротивление. Раствор перемешивают до достижения постоянного значения рН. Тнтрование аликвоты анализируемого раствора одного и того же объема повторяют 2 — 3 раза. Каждую алнквоту вводят в тот же стакан, не меняя фоновый раствор. Если стакан переполнился, а титрование не закончено (нужно иметь не менее 10 результатов для статистической обработки) меняют фоновый раствор, проводят предэлектролнз согласно п. 1 н продолжают титров ание.
По окончании работы тщательно моют стакан, электроды промывают несколько раз свежими порциями воды при вращении столика до достижения рН чистой воды, Электроды оставляют в дистиллированной воде. Прибор выключают согласно описанию. Результаты твтрования записывают в табл. 6.7. Таблииа б.7. Ревультвты кулвяеметввчепсеге тетри»виве селявеа кислоты Проводят статистическую обработку полученных данных 372 и рассчитывают содержание соляной кислоты в анализируемом растворе (мг НС1 и объеме колбы).
Работа 15 Кулоиометрачеекое титровавие тиосульфата Для кулономегрического титрования тиосульфата 28тО)~ +1т=84Ое~ +21 тнтрантом служит электрогенерированный 1„получаемый окислением 1 на платиновом аноде: 21 -2л=12 Конечную точку титрования устанавливают визуально, используя в качестве индикатора крахмал. Реагенты и аппаратура Иодид калия, 5%-ный раствор. КР,1% йр ор. Генераторный электрод, платиновый.
Вспомогательный электрод, платиновый. Выпрямитель и стабилизатор напряжения и тока. Секундомер. Выполнение определения. Подготовив к работе установку для кулонометрического титрования согласно описанию, приступают к выполнению определения. 1. Предзлектролиз фонового электролита необходимо провести для удаления возможных посторонних восстановителей. Для этого в чистый стакан цилиндром вносят 50 мп раствора К1 и 1 мл раствора крахмала.
Тщательно отцентрирован стакан на вращающемся столике, закрепляют его. Осторожно вращая столик рукой, проверяют„правильно лн расположены генераторный электрод„кончик соленого мостика, соединяющий ячейку' с катодным отделением, где находится платиновый вспомогательный электрод и кончик бюретки„закрепленной над стаканом, Если они расположены правильно и при вращении не задевают стенок стакана, можно включить мотор.
Введя в цепь переменное сопротивление с помощью переключателя, вращением ручек регулировки выходного напряжения стабилизатора устанавливают силу тока 3 — 5 мА по шкале цифрового мнллиамперметра. Затем переводят переключатель в положение, вкпючающее в цепь ячейку для тнтровання и проводят предзлектролиз до появления отчетливой синей окраски раствора. В этот момент выключают ячейку нз цепи, переводя переключатель на переменное сопротивление. 333 1, 605а0 т 1 с, т из ие 1к11(1 -й ы 1рр/2 ьт — Е,В а 6 2. Титрование тносульфата.