Исходные вещества. Требования к исходным веществам. Стандарт-титр (фиксаналы)

Процесс любого измерения заключается в сравнении выбранного параметра объекта с аналогичным параметром эталона. В титриметрических анализах эталонами служат растворы с точно известной концентрацией (титром, нормальностью). Такие растворы называют стандартными (титрованными). Их можно приготовить несколькими способами: 1) по точной навеске исходного вещества; 2) по приблизительной навеске с последующим определением концентрации по первичному стандарту; 3) разбавлением заранее приготовленного раствора с известной концентрацией; 4) из фиксанала.

Рассмотрим способы приготовления стандартных растворов.

1) Приготовление титрованного раствора по точной навеске стандартного вещества. Рассчитывают массу навески стандартного вещества, необходимую для приготовления раствора заданной концентрации в заданном объеме раствора. Массу навески вещества, взятую на аналитических весах с точностью 0,0002 г, количественно (полностью) переносят в мерную колбу заданной вместимости, растворяют в небольшом объёме воды, доводят до метки дистиллированной водой.

В первом способе в качестве исходных веществ можно применять только химически чистые устойчивые соединения, точно известного состава, отвечающие следующим требованиям:

1. Содержание основного вещества в стандарте должно быть известно с точностью до 0,1% и составлять 99,8—99,9%. Предпочтительно его 100%-ная чистота (маркировка х.ч.а. или х.ч.).

2. Устойчивость на воздухе, растворы стандарта не должны изменять титра при хранении.

3. Большая молекулярная масса, чтобы ошибки взвешивания были сведены к минимуму.

4. Хорошая растворимость, быстрая реакция с раствором вещества, концентрацию которого определяют.

5. Эквивалентная точка должна определяться точно и четко.

Соединения, удовлетворяющие этим требованиям, называют стандартными исходными веществами или нормалями для установки титра других рабочих растворов. Примеры стандартных веществ: щавелевая кислота (H₂C₂O₄•2H₂O), тетраборат натрия (Na₂B₄O₇•10H₂O), карбонат натрия (Na₂CO₃), хлорид натрия (NaCl).

Фиксанал - запаянная ампула, в которой находится точно известное количество вещества или раствора (0,1 моль·экв).

Содержимое ампулы количественно переводят в мерную колбу заданного объема, разбивая ампулу о вложенный в воронку боек, вторым бойком разбивают верхнее углубление ампулы, с помощью промывалки через отверстие тщательно промывают ампулу. Для промывки рекомендуется не менее, чем 6-кратный объем воды (по сравнению с вместимостью ампулы). Раствор доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Из фиксанала готовят как стандартные, так и рабочие растворы. Это быстрый и достаточно точный способ приготовления титрованных растворов.

Для каждого титриметрического метода разработаны методики стандартизации применяемых титрантов, даются рекомендации по выбору первичных стандартов. Необходимо помнить, что характеристики стандартных растворов должны быть определены с необходимой точностью. Титр, молярность и нормальность определяют до четвертой значащей цифры, не считая нулей после запятой (например, T_NaOH = 0,004014 г/см³ ; С_KMnO4 = 0,04995 н.).

Прямое титрования. Вычисления в титриметрическом анализе

Прямое титрование. В этом случае определяемое вещество непосредственно титруется раствором титранта. Для проведения анализа этим методом достаточно одного рабочего раствора. Этот метод очень удобен для реакций протекающих быстро, до конца и есть подходящий индикатор для фиксирования точки эквивалентности. Типичным примером таких реакций является титрование щелочи кислотой или наоборот.

NaOH + HCl = NaCl + H2O

В титриметрии концентрацию растворов выражают следующими способами: массовой долью (Сm), молярной концентрацией (С), молярной концентрацией эквивалента (Сэ), титром (Т) и титром раствора по определяемому веществу (Тр/а ).

В титриметрии вычисления результатов анализа производятся не по стехиометрическому уравнению реакции с использованием мольных соотношений взаимодействующих или образующихся веществ, а на основе эквивалентных отношений.

Вещества реагируют между собой строго в эквивалентных количествах (n э1 = n э2).

Обратное титрование. Титрование заместителя. Вычисления в титриметрическом методе.

Обратное титрование проводят когда для определённого катиона Ме не известен индикатор с чётком переходом окраски точки эквивалентности. В этом случае избыток комплекса оттитровывают раствором соли Mg, Zn или др. Точку эквивалентности определяют индивидуально на ион Mg. Титрование заместителя основано на способности ионов Mg образовывать с трилоном В менее устойчивый комплекс чем другие катионы. По этому если смешать Mg комплекс с катионами определённого Ме(Ca), выделяются ионы Mg, которые оттитровываются трилоном В.

Измерительная посуда

Ко́лба (нем. Kolben) — стеклянный сосуд с круглым или плоским дном, обычно с узким длинным горлом. Разновидность технических сосудов

Пипе́тка (фр. Pipette) — мерный или дозирующий сосуд, представляющий собой трубку, либо емкость с трубкой, имеющую носик с небольшим отверстием, для ограничения скорости вытекания жидкости.

Бюре́тка (англ. burette) — Тонкая градуированная стеклянная трубка ёмкостью обычно 50 мл, открытая на одном конце и снабжённая запорным краном на другом.

Так же используют: пробирки, стаканы, мерные цилиндры,