Зачетная задача (11) (1114183), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Прититровании в щелочных растворах пригоден пирокатехиновый фиолетовый [2].2.2.2.2. Определение цинка с использованием маскирующих средств.Для маскирования посторонних ионов в настоящее время используюттакие вещества, как цианид и иодид калия, триэтаноламин, тирон, 2,3димеркаптопропанол, тиосульфат, аскорбиновую кислоту, тартрат-ион и др.Маскирование Na2S2O3. В качестве маскирующего средства приопределении Zn2+ применяют Na2S2O3. Возможно определение Zn2+ вприсутствииCu2+,маскируяпоследнююопределеннымколичествомтиосульфат-ионов. В противном случае маскируется и сам цинк.
В качествеиндикатора в этом случае используют ПАН. Предложено определение ионовZn2+ и Cu2+ в одной пробе при совместном присутствии. Сначала определяютсуммуионовобратнымтитрованиемпервоначальновзятогоизбыткакомплексона III раствором ZnSO4 по ксиленоловому оранжевому, затем воттитрованный раствор вводят сухой Na2S2O3 и выделившийся комплексов IIIтитруют раствором ZnSO4, при рН=5.7 - 6 (определяют содержание меди).Количество цинка находят по разности. Ошибка определения составляет 0.2—1.5%. Ионы Сu можно также замаскировать восстановлением аскорбиновойкислотой или KI [7].Большинство окислительно-восстановительных методов основано навыделении ионов Zn2+ в виде малорастворимых соединений, одним изкомпонентовкоторыхвосстанавливаться.йодометрии.являютсяНаиболееИспользуютсявещества,распространеныидругиеспособныеокислятьсяметодыброматометрииметоды–илииаскорбинометрия,перманганатометрия, бихроматометрия, цериметрия [7].162.3.Разделение меди и цинкаСероводородный метод состоит в том, что медь выделяетсясероводородом в кислой среде, причем полное осаждение из горячих растворов(90°С) достигается при концентрации HCl, Составляющей 2М, а при 40°С – 4М.При взаимодействии сероводорода с Zn2+ сульфид цинка образуется только вслабокислой среде, а в сильнокислой – растворяется.
Для отделения меди отцинка осаждение меди должно производиться при высокой концентрации ионовводорода.Метод с иодидом калия основан на том,подкисленных растворовчто при обработкесолей меди (II) иодидом калия образуетсянерастворимый иодид меди (I), а также выделяется иод. Данный метод обладаеттем преимуществом, что на работе мало отражается присутствие постороннихионов. Определению меди не мешают цинк, мышьяк, сурьма. Реакция обычнопроводится в уксуснокислом растворе, необходим избыток иодида калия.Выделяющийся в ходе реакции иод переводят в иодид добавлением растворатиосульфата натрия.Метод с пиридин-роданидом состоит в том, что этот реагент образуетнерастворимый комплекс с медью даже при нагревании до кипения, а длявыпадения аналогичного комплекса цинка необходимо охлаждение до 0°C.Медь можно отделить от цинка электролитически.[9].2.4.Выбор методикВ результате анализа литературных данных были выбраны следующиеметодики:1.
Медь – иодометрическое титрование[3]. Методика достаточно проста иобладает достаточной специфичностью и точностью. Этой методике немешают катионы металлов, присутствующих в образце.2. Цинк – гравиметрический метод с 8-оксихинолином[9], т.к.
осадокминимальнозагрязнен,гравиметрическую,осаждаемаякотораявполнеформаустойчивалегкоипереходитимеетвнизкийгравиметрический фактор.173.Количественный анализ3.1.Схема количественного анализаНавеска сплаваРастворение в конц.HNO3,выпаривание, растворение в конц.H2SO4,выпаривание досухаРаствор(Cu(II),Zn(II))5% KI+HClтитриметрическое определение меди (иодометрия)фильтрованиеосадок отбросилираствор (Zn(II))8-оксихинолин вщелочном тартратномрастворегравиметрическое определение цинка3.2. Расчет массы навескиВыданный образец является латунью с приблизительным содержаниемкомпонентов: Cu-60-70%, Zn- 30-40%.Для титриметрического определения меди необходимо приготовитьраствор с содержанием меди, близким к оптимальному (~0.05M).
Концентрацияраствора титранта C(Na2S2O3) ≈ 0.05M. Исходя из этих данных рассчитываеммассу навески по формуле (полагая, что содержание меди 60%):m(Cu) =n(Cu)•M(Cu) •Vколбы________________________0.05•64•50__________________== 0.2667(г)1000•ω(Cu)1000•0.6Поскольку при гравимерическом определении цинка необходимопредварительное отделение меди, то удобно проводить осаждение 8оксихинолината цинка из раствора титранта, содержащего медь уже в видеосадкаГравиметрическое определение цинка осаждением с 8-оксихинолиномможно проводить только после предварительного осаждения меди.Vколбы = 50 мл ;Vаликвоты = 10 мл ;ω%(Zn) ~ 30% ;Осаждение проводится по реакции:2HOx + Zn2+ + 2 OH- = Zn(Ox)2 + 2H2O, где HOx = 8-oксихинолинF = M(Zn) / M(Zn(Ox)2) = 63.39 / 353.67 = 0.1849,m = 0.1 г – масса гравиметрической формы;Тогда масса навески сплава для растворения в кислоте (G)G=m•F/ω(Zn)=01849•0.1/0.3=0.0623 (г)Таким образом, оптимально взять навеску 0.2667 (г) сплава – из нееможно будет определить титриметрически медь и ее избытком хватит длягравиметрического определения цинка.3.3.Взятие точной навескиНа аналитических весах взвесили бюкс с веществом.
Затем осторожнопересыпали вещество в стакан на 400 мл. Бюкс с оставшимися частичкамивещества взвесили, массу навески определили по разности значений двухвзвешиванийm(бюкс +вещество)=9.9789 (г)m(бюкса)= 9.7101 (г)Тогда масса навески:m(навески)= m(бюкса+вещество) - m(бюкса)= 9.9789- 9.7101mнавески = 0.2688 г.193.4.Растворение навескиТочную навеску сплава переносли во влажный стакан, добавили 20 млHNO3 (конц.), закрыли часовым стеклом и нагревали на песочной бане дополного растворения навески.
Затем выпарили раствор досуха. Стаканохладили, добавили к сухому остатку 10 мл 1 М H2SO4 и выпаривали напесочной бане до прекращения выделения белых паров. Охладили на воздухе.Остаток растворили в воде, перенесли в колбу на 50 мл и довели до метки.3.5.Иодометрическое определение медиМетод основан на реакциях:2Cu2++4I-→ Cu2I2+I2I2+2S2O32-→ 2I-+S4O62Выделяющийся по первой реакции йод оттитровывают тиосульфатом.Индикатором служит крахмал.Реагенты:1).
Стандартизованный раствор Na2S2O3 (~ 0.05М)2). 5% раствор. KI3). 1 % раствор крахмала4). 1М раствор H2SO43.5.1.Приготовление стандартного раствора бихромата калияТак как концентрация раствора бихромата должна быть около 0.05 М, томасса навески бихромата равна: m(навески)=C*V*M*ƒ , где С – концентрациябихромата в растворе, V-объём колбы, ƒ - фактор эквивалентности, М молярная масса бихромата.m=0.4903 г.m(навески)=0.4844 г, соответственно концентрация бихромата равна 0.0494 М.3.5.2.Установление концентрации тиосульфата натриябихроматометрическим методом.Определение проводили методом замещения, основанным на реакциях:14H+ + Сr2O7 2- + 9I - = 2[Cr(H2O)6]3+ = H2O + 3I3I3- + 2S2O32-- = 3I- + S4O62-20Выделяющийсяпопервойреакциийодоттитровывалитиосульфатом.Индикатором служил крахмал.В коническую колбу на 200 мл поместили 10 мл H2SO4 , 10 мл раствораKI и аликвоту (10 мл) 0.0494 M K2Сr2O7 .Оставили на 5 мин.
в темном месте,затем прибавили 100 мл воды и титровали раствором тиосульфата до бледножелтой окраски. Добавляли 2-3 капли крахмала и титровали до исчезновениясиней окраски раствора.Результаты:V(Na2S2O3): V1= 9.90 млV2= 9.95 млVcp = 9.92 мл;V3= 9.95 млV4= 9.90 млV5= 9.90 млC (Na2S2O3)= 0.0494•10/Vcp = 0.0498 M.3.5.3Определение содержания меди.Заполнили бюретку раствором тиосульфата и закрыли хлоркальциевойтрубкой. В три конические колбы для титрования емкостью 100 мл внесли по 2мл 1 М раствора Н2SО4, 30 мл раствора КI и титровали раствором тиосульфатадо желтой окраски суспензии. Затем добавили несколько капель крахмала ипродолжили медленно титровать до совершенно-белого цвета суспензии [2].Результаты:V(Na2S2O3): V1= 11.05 млV2= 11.10 млV3= 11.00 млVcp = 11.05 мл;M(Cu)• V (Na2S2O3)• С (Na2S2O3)• Vколбы63.56•11.05•0.0498•50m(Cu )= = =Vаликвоты•100010•1000= 0.1749 (г);m(Cu)0.1749ω%(Cu) = •100= •100 = 65.06 %mнавески0.26883.6.Гравиметрическое определение цинкаВ основе метода лежит реакция:2HOx + Zn2+ + 2 OH- = Zn(Ox)2 + 2H2O, где HOx = 8-oксихинолин.213.6.1.Приготовление раствора для гравиметрическогоопределения цинкаЦинк осаждали 8-oксихинолином из раствора щелочи, содержащеготартраты, что обеспечивало отделение от ионов алюминия.Медь предварительно отделили осаждением в процессе титрования (см.Титриметрическое определение меди).Раствор титранта (из 4 из 5 конических колб), полученный прититриметрическом определении меди отфильтровали несколько раз черезбумажный фильтр «белой лента».3.6.2.
Определение цинка с 8-оксихинолином.К раствору (после отделения меди) добавили 5 г винной кислоты инейтрализовали NaOH по фенолфталеину, добавили 10-15 избыточных мл 2 МNaOH и 100 мл H2О.При помутнении раствор дополнительно фильтруют черезфильтр с белой лентой.Затем цинк осадили на холоду cпиртовым раствором 8-оксихинолина(добавление из бюретки по каплям при перемешивании). Раствор с осадкомнагрели ~ до 600С и полученный крсталический осадок желтого цветаотфильтровали через стеклянный тигель с фильтрующим дном номер 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
