1612724716-f21fc834921033a74d2bdb990181a32e (829130), страница 4
Текст из файла (страница 4)
По результатамизмерений строят калибровочный график в координатах: оптическая плотность A — концентрация железа в растворе и обрабатывают, используя метод наименьших квадратов.Контрольные вопросы1. Обосновать этапы методики — добавление реагентов, выбордлины волны, кюветы, раствора сравнения.2. По полученным значениям оптической плотности градуировочных растворов рассчитать средний молярный коэффициент поглощения и его относительное стандартное отклонение.3.3.
Фотометрическое определение формальдегидас ацетилацетономВ ходе реакции формальдегида с ацетилацетоном в присутствиисолей аммония образуется устойчивое соединение желтого цвета смаксимумом поглощения при 412 нм (см. спектр поглощения, с. 66).Процесс взаимодействия является сложным и многостадийным,суммарное уравнение реакции имеет видПолучаемое соединение (3,5-диацетил–1,4-дигидролутидин) имеетсистему сопряженных двойных связей, что обуславливает высокоепоглощение и чувствительность реакции. Предел обнаруженияформальдегида этим методом 0.25 мг / л в воздухе, 0.2 мкг / мл врастворе. Погрешность определения в воздухе 6 %.
Определению20не мешают другие альдегиды, эпихлоргидрин, толуол, ксилол, фенол, ацетон, аммиак, хлороформ, муравьиная кислота, изобутен,изопрен, спирты, диметилдиоксан. Методика используется, в частности, в биохимии, а также службами техники безопасности. Помимо спектрофотометрического, она может применяться и в флуориметрическом варианте.Методика определенияНеобходимые реактивы:1. Раствор ацетилацетона (Hacac) в ацетате аммония (NH4Ac)(150 г NH4Ac + 800 мл H2O + 2 мл Hacac + 3 мл HAc (лед.)) — готовят за неделю до анализа, хранят в холодильнике.2. Стандартный раствор формальдегида №1: С = 0.400 мг / мл —устойчив 0.5 года.3.
Стандартный раствор формальдегида №2: С = 4.00·10–3 мг / мл— готовят перед работой, разбавляя стандартный раствор №1 в 100раз.Для приготовления стандартного раствора №2 получают у преподавателя 5.00 мл стандартного раствора формальдегида №1 вмерную колбу 500.0 мл. В мерную колбу объемом 250.0 мл получают задачу. Растворы доводят до метки водой и тщательно перемешивают.Для построения калибровочного графика в мерные колбы объемом 50.00 мл отбирают с помощью бюретки от 6.00 до 21.00 млстандартного раствора формальдегида №2 с интервалом в 3.00 мл.Для выполнения задачи в мерные колбы объемом 50.00 мл отбирают 2—3 аликвоты анализируемого раствора по 5.00 мл.
Добавляютв каждую колбу по 25 мл раствора Hacac в NH4Ac, хорошо перемешивают растворы. Одновременно готовят холостую пробу, содержащую только раствор ацетилацетона в ацетате аммония. Колбы неплотно закрывают пробками, составляют в штатив и помещают в водяную баню с температурой 40 oС на 30 мин. Затем растворыохлаждают, доводят до метки водой и тщательно перемешивают.Полученные растворы фотометрируют относительно холостойпробы в кюветах с l = 1.0 см.
Обрабатывая калибровочный графикпо методу наименьших квадратов, определяют εср — коэффициент21экстинкции продукта конденсации формальдегида с ацетилацетоном в максимуме поглощения и количество формальдегида, выданное для проведения анализа.Контрольные вопросы1. Какая реакция используется в данной работе для полученияпробы, удобной для фотометрирования? Напишите уравнение реакции, укажите условия ее проведения.2. Какие факторы влияют на протекание реакции формальдегидас ацетилацетоном?3.
Какова природа оптического перехода, приводящего к поглощению света в видимой области спектра?3.4. Фотометрическое определение титанаДанная методика, как и методика определения формальдегида,является стандартной и рекомендована для определения титана впромышленных образцах и строительных материалах.Для малых количеств титана(IV) наиболее важной является реакция с пероксидом водорода в кислой среде.
Этот метод селективен и достаточно чувствителен (7 . 10–5 мг / мл).В присутствии серной кислоты реакция сульфата титанила с пероксидом водорода приводит к образованию пероксидисульфотитановой кислоты по уравнению:H2[TiO(SO4)2] + H2O2 = H2[TiO(H2O2)(SO4)2], lg K = 4.0Растворы, содержащие пероксидисульфотитановую кислоту, окрашены в желто-оранжевый цвет ( λmax.= 410 нм, ε = 7.0 . 102 М–1см–1, см. спектр поглощения, с. 67). Окраска растворов устойчива неограниченно долго, интенсивность ее несколько возрастает с повышением температуры.Пероксидисульфотитановая кислота — недостаточно прочноесоединение, константа устойчивости комплекса сульфата титанилас пероксидом водорода K ≈ 104 при 25 oС и ионной силе раствора0.1. Поэтому для количественного протекания реакции необходимособлюдать определенные условия.
Оптимальная кислотность среды22лежит в интервале 0.5—0.75 М по серной кислоте. При более высоком значении pH раствора наблюдается смещение максимума поглощения пероксидного комплекса титана в коротковолновую область спектра. С уменьшением кислотности раствора при его нагревании возможен гидролиз с образованием осадка титановой кислоты:TiO2+ + 2H2O = H2TiO3 + 2H+.Другим необходимым условием количественного протекания реакции сульфата титанила с пероксидом водорода является наличиеизбытка пероксида водорода. Так, для связывания 99 % титана вкомплекс равновесная концентрация пероксида водорода в анализируемом растворе должна быть равна 0.01 М. Поскольку в растворах, содержащих сульфат титанила и пероксид водорода, доминирует комплекс состава Ti : H2O2 = 1 : 1, то введение избытка пероксида водорода не вызывает заметных изменений в системе.Используемая методика является примером фотометрическогоопределения, при котором может наблюдаться нестрогое выполнение закона Бугера-Ламберта-Бера при измерениях на фотоколориметре.
Причина этого состоит в недостаточной монохроматичностисвета. Однако этот метод, благодаря его селективности и хорошейвоспроизводимости, часто используется для определения титана.При этом достаточная точность может быть достигнута путем увеличения числа точек на калибровочном графике в области высокихоптических плотностей, которые ложатся на плавную кривую.Определению титана(IV) мешают все ионы, связывающие его вразличные комплексы: фторид-ионы мешают очень сильно и должны совершенно отсутствовать; оксалат-ионы также ослабляют окраску; нельзя пренебречь влиянием больших количеств фосфат- исульфат-ионов.
Нельзя определять титан в присутствии ванадия(V),молибдена(VI) и урана(VI), так как они образуют с пероксидом водорода комплексы, окрашенные в желтый цвет. Определению титана могут помешать также окрашенные ионы: в меньшей степениникель, значительно больше — железо(III), хром(VI). Ионы железа(III) в сернокислой и азотнокислой средах мешают мало, в средесоляной кислоты мешающее влияние иона FeCli3-i нельзя не учитывать. Мешающее влияние железа(III) устраняется введением фос-23форной кислоты, которая связывает его в бесцветный комплекс.Поскольку фосфорная кислота в большом количестве оказываетвлияние на определение титана, то ее концентрация в анализируемой пробе и калибровочных растворах должна быть одинаковой.Подготовка пробыВсе титановые минералы представляют собой в значительнойстепени окисленные соединения.
Они, как правило, не полностьюразлагаются кислотами (кроме плавиковой кислоты), поэтому ихобычно разлагают сплавлением. Для всех модификаций оксида титана и большинства титановых минералов хорошими плавнями являются бисульфаты и пиросульфаты натрия и калия.При нагревании пиросульфата выше температуры плавления(tпл = 414 oC) он разлагается до сульфата с выделением серного ангидридаK2S2O7 → K2SO4 + SO3↑,который обладает значительной реакционной способностью. В результате сплавления образуется сульфат титанила:TiO2 + SO3 → TiOSO4.При обработке плава разбавленной серной кислотой сульфат титанила переходит в раствор в виде довольно устойчивых комплексов:TiOSO4 + H2SO4 → H2[TiO(SO4)2].Необходимые реактивы:1.
Пиросульфат калия, кристаллический.2. Серная кислота, 5 %-ный раствор.3. Пероксид водорода, 10 % и 33 %-ный растворы.4. Фосфорная кислота конц. (пл. 1.70 г / мл).5. Стандартный раствор титана, 0.500 мг / мл.24Построение градуировочного графикаВ мерные колбы объемом 100.0 мл отбирают стандартный раствор титана от 1.00 до 7.00 мл с интервалом в 1.00 мл, прибавляют1 мл фосфорной кислоты, 5—10 капель 10 %-ного раствора пероксида водорода; доводят до метки 5 %-ным раствором серной кислоты и хорошо перемешивают.
Добавления пероксида водорода в количестве большем, чем указано, следует избегать, так как при продолжительном фотометрировании в результате разложения пероксида водорода на стенках кюветы могут появиться пузырьки кислорода.Оптическую плотность калибровочных растворов измеряют относительно воды. По результатам измерений строят калибровочныйграфик в координатах: оптическая плотность A — концентрациятитана в растворе и обрабатывают результаты, используя методнаименьших квадратов.Ход анализаНа технических весах для двух параллельных измерений взвешивают навески по 10—12 г тонко измельченного пиросульфатакалия.
Примерно половину взвешенного количества сразу помещают в фарфоровые тигли. На аналитических весах берут навески титановой руды (масса навески указана на пакете) и переносят их втигли с пиросульфатом калия. Стеклянной палочкой перемешиваютсодержимое тиглей, «обмывают» палочки об оставшийся пиросульфат калия и засыпают им всю поверхность смеси руды с пиросульфатом калия. Сплавление проводят в муфельной печи при700 oС в течение 15—20 минут.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
