Практикум по аналитическим методам


НазваниеПрактикум по аналитическим методам
страница8/13
Дата публикации29.06.2013
Размер2.43 Mb.
ТипЗадача
referatdb.ru > Право > Задача
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

^ Аппаратура, реактивы и материалы.

  1. Ламповый вольтметр (рН-метр) любой марки.

  2. Бромид-селективный электрод.

  3. Хлорсеребряный электрод с солевым мостиком, содержащим раствор (нас.).

  4. Мерные колбы вместимостью 50 мл - 4 шт.

  5. Стаканы вместимостью 50 мл.

  6. Пипетка на 5 мл.

  7. Стандартный раствор (≈ 1 моль/л).

  8. Раствор (1 моль/л).

Ход анализа. Последовательным разбавлением исходного стандартного раствора раствором в мерных колбах готовят стандартные растворы для калибровки бромид-селективного электрода, содержащие ≈ 0,1; ≈ 0,01 и ≈ 0,001 моль/л .

К рН-метру, используемому в качестве высокоомного милливольтметра, подключают бромид-селективный электрод (вместо стеклянного), хлорсеребряный электрод сравнения и поочередно наливают в стакан потенциометрической ячейки указанные растворы. Опустив электроды в раствор каждый раз измеряют устанавливающееся значение э.д.с.

При смене раствора электроды и стакан ячейки обязательно ополаскивают небольшим количеством очередного стандартного раствора. Измерения проводят в порядке возрастания концентрации бромида калия в растворах.

На основании полученных данных строят градуировочный график в координатах - Для работы с графиком необходимо, чтобы анализируемый раствор имел ту же ионную силу, что и применявшиеся стандартные растворы. Для этого 5 мл исследуемого раствора доводят в мерной колбе до 50 мл раствором . Измерив э.д.с. ячейки с данным раствором, по градуировочному графику находят искомую концентрацию бромид-ионов, учтя десятикратное разбавление исходного раствора.

Работа 5.3.5. Определение содержания хлорид- и иодид-ионов

Сущность метода. Определение ионов и при их совместном присутствии основано на значительном различии растворимостей и . При титровании смеси хлорид- и иодид-ионов раствором сначала осаждается и лишь после того, как практически все ионы будут связаны, начинается осаждение :



Таким образом, индикаторный электрод, реагирующий на изменение концентрации ионов в растворе (серебряный электрод), покажет два скачка потенциала: первый - соответствующий осаждению , а второй - осаждению .

Для предотвращения образования коллоидных растворов галогенидов серебра и уменьшения адсорбции галогенид-ионов образующимся осадком в титруемый раствор добавляют сильный электролит (обычно нитрат бария).

Аппаратура, реактивы и материалы.

  1. Потенциометрическая установка для компенсационного титрования.

  2. Серебряный электрод.

  3. Каломельный или хлорсеребряный электрод.

  4. Электролитический ключ, заполненный раствором KNO3 (1 моль/л).

  5. Магнитная мешалка.

  6. Стакан для титрования вместимостью 50 мл,

  7. Микробюретка на 2 мл.

  8. Мерная колба вместимостью 50 мл.

  9. Пипетка на 10 мл - 2 шт.

  10. Стандартный раствор (0,1 моль/л).

  11. Раствор (масс. дол. 5%).

  12. Раствор (нас.).

Ход анализа. Раствор, содержащий не более 0,8 ммоль смеси - и , переносят в мерную колбу, доводят водой до метки и хорошо перемешивают. В стакан для титрования наливают пипеткой аликвотную часть раствора и добавляют такой же объем раствора .

Перед каждым титрованием серебряный электрод очищают от возможной пленки галогенидов серебра. Для этого его на короткое время погружают в раствор , после чего тщательно промывают дистиллированной водой.

Подготовив, таким образом, серебряный электрод, погружают его и колено электролитического ключа, соединенного с электродом сравнения, в титруемый раствор. Включив мешалку, приступают к титрованию раствором , приливая его по 0,2 мл, а в областях обоих скачков потенциала по 0,05 мл, выжидая после каждого прибавления титранта некоторое время установления э.д.с. ячейки.

Форма записи результатов титрования

Объем раствора

(υ), мл Э.д.с. ячейки , мВ На основании полученных данных строят графики в координатах и , по которым определяют обе точки эквивалентности.

Массы ( , мг) и ( , мг) вычисляют по формулам:





где - объемы стандартного раствора , израсходованные на титрование (первая точка эквивалентности) и + (вторая точка эквивалентности), мл; концентрация раствора , моль/л; - молярные массы иода и хлора, г/моль.

Примечание. После титрования растворы с осадком солей серебра сливают в специальные сосуды для последующего извлечения из них серебра.

Работа 5.3.6. Определение малых количеств карбоната натрия или

соляной кислоты в разбавленных растворах

Сущность метода. Титрование с использованием цветного индикатора оснований и сильных кислот в очень разбавленных растворах часто невозможно или связано с большой ошибкой. Определение точки эквивалентности по интегральной или дифференциальной кривым потенциометрического титрования в этом случае также приводит к ошибочным результатам в основном из-за влияния на рН раствора вблизи точки эквивалентности диссоциации угольной кислоты, обычно присутствующей в растворе.

В отличие от указанных методов, метод Грана, основанный на линеаризации участков кривой титрования, лежащих либо до, либо после точки эквивалентности, позволяет выбрать для определения эквивалентного объема титранта ( ) участок кривой титрования в кислой области (при рН<4,3), где диссоциация угольной кислоты практически подавлена. Для этого при определении малых концентраций как оснований, так и сильных кислот в качестве титранта применяют раствор сильной кислоты ( ). В первом случае находят по участку кривой титрования, лежащему за точкой эквивалентности, во-втором - точку эквивалентности вообще не проходят, т.е. титруют методом добавок.

В обоих случаях эквивалентный объем титранта можно также найти расчетным методом.

Аппаратура, реактивы и материалы.

  1. рН-метр любой марки.

  2. Стеклянный электрод.

  3. Хлорсеребряный электрод с солевым мостиком.

  4. Магнитная мешалка.

  5. Стакан для титрования вместимостью 100 мл.

  6. Мерная колба вместимостью 200 мл - 2 шт.

  7. Пипетка на 50 мл.

  8. Пипетка на 2 мл.

  9. Микробюретка на 2 мл.

  10. Стандартный раствор (0,01 моль/л).

  11. Раствор (1 моль/л).

  12. Вода дистиллированная.

Ход анализа. Анализируемый раствор с низкой концентрацией или удобнее готовить непосредственно перед определением из более концентрированного раствора или , например, 5*10-3 моль/л раствора. Для этого раствор, содержащий не более 0,02 ммоль или , переносят в мерную колбу вместимостью 200 мл, добавляют для поддержания постоянной ионной силы 2 мл раствора и доливают колбу до метки дистиллированной водой.

В сухой стакан для титрования наливают пипеткой 50 мл (vo) полученного раствора, погружают в него электроды и, перемешивая раствор магнитной мешалкой, приступают к титрованию. Стандартный раствор приливают порциями по 0,2 мл, каждый раз записывая общий объем прилитого титранта (v) и соответствующее значение рН. При титровании растворов с рН>4,3 запись данных титрования можно начинать после достижения рН≤4,3).

Форма записи результатов наблюдений

Объем раствора (v), млРНvo+v, мл * * За рНо, в принципе, можно взять любое значение рН, однако удобнее принять его равным близкому к значению 4,3.

Для нахождения эквивалентного объема титранта строят график в координатах .

Этот график должен иметь вид прямой линии, пересекающей ось абсцисс (ось ) при . Причем, если линия пересекает отрицательную полуось , то это означает, что в титруемом растворе была сильная кислота и титрование проводили методом добавок.

Так как раствор и использованная для разбавления дистиллированная вода могли содержать некоторое количество примесей основного или кислотного характера, то для определения количества или следует аналогично оттитровать «холостую» (контрольную) пробу. Для этого во вторую мерную колбу наливают 2 мл раствора и доливают колбу до метки дистиллированной водой. На титрование также берут 50 мл раствора.

Количество ( , ммоль) или ( , ммоль) рассчитывают по формулам:



где - концентрация стандартного раствора , моль/л; - эквивалентные объемы титранта (с учетом знаков) при титровании раствора задачи и холостой пробы, мл.

При определении эквивалентного объема титранта расчетным методом достаточно добавления к титруемому раствору всего 1-2 порций стандартного раствора.

В этом случае в стакан для титрования наливают пипеткой 50 мл титруемого раствора и измеряют его рН. Затем из бюретки приливают стандартный раствор до достижения рН=4,3. Записывают объем добавленного титранта (v1) и установившееся значение pH(pH1). После этого добавляют еще 1 мл раствора и вновь записывают соответствующие значения прилитого объема титранта (v2) и рН (рН2).

Если же начальное значение рН<4,3, то можно принять v1=0 и ограничиться одной добавкой титранта объемом 1-2 мл (v2), точно измерив рН раствора до (pH1) и после (рН2) добавления титранта.

Эквивалентный объем стандартного раствора в обоих случаях рассчитывают по формуле:



где pH=pH1-pH2.

^ YI. ИОНОМЕТРИЯ

6.1. Ионоселективные электроды

В последнее десятилетие возникла и развивается новая область физико-химического исследования - ионометрия, основной задачей которой является разработка, изучение и применение широкого круга ионоселективных электродов, обратимых к большому числу катионов или анионов.

Ионометрия находит применение и в практике санитаpнo-химического анализа, например, при определении галогенидов в природных водах в связи с нормированием их содержания в питьевой воде.

Ионоселективные электроды получают на основе различных веществ: твердых и жидких ионитов, моно- и поликристаллов, антибиотиков, хелатов. В настоящее время предложено и исследовано несколько десятков типов ионоселективных электродов, многие из которых выпускаются промышленно- стью. Появление большого числа новых электродов значительно расширило инструментальную базу потенциометрического метода, с помощью которого осуществляется контроль за ионным составом разнообразных сред. Жидкие иониты и хелаты являются наиболее перспективной основой для ионоселективных электродов ввиду того, что их избирательные свойства можно широко варьировать.

^ 6.2. Методы лабораторных исследований

Работа 6.2.1. Определение фторидов, хлоридов и йодидов в природных водах методом ионометрии

Сущность метода. Необходимость определения галогенидов в природных водах связана с нормированием их содержания в питьевой воде.

На точность определения галогенидов с помощью ионоселективных электродов влияют рН-ионы, образующие с ними прочные комплексные или малорастворимые соединения. Микроэлементы влияют на определение йодидов. Влияние микроэлементов сказывается при содержании в воде I-1 до 10-4М и содержании микроэлементов до 10-3М. При больших концентрациях йодида лишь для свинца наблюдается изменение электродной функции, что обусловлено образованием осадка йодида свинца.

Комплексон III полностью устраняет мешающее влияние при определении йодидов. Так как константы устойчивости комплексов с комплексоном III значительно превышают произведения растворимостей йодидов этих металлов, то мешающее действие их может быть устранено введением в систему раствора комплексона III, инертного по отношению к мембране электрода ( =107 в сравнении с =8,3*l0-17).

В случае фторид-ионов в кислых средах может наблюдаться неполная диссоциация или образование ассоциатов ( =6,61*10-1, =3,.9). Поэтому при определении фторидов, в отличие от определения хлоридов и йодидов, рН анализируемого раствора не может быть меньше 5. Фторид лантана ( =10-24, =2*10-19) гидролизуется при рН=9. Поэтому надежное действие фторидного электрода ограничено интервалом рН=59. В случае галогенидсеребряных электродов ( =I*I0-10, =8,3*10-17, =1,6*10-8) влияние ионов не сказывается для хлоридного электрода до рН=56, а для йодидного - до рН=11. Нужный сравнительно узкий интервал рН при определении фторидов реализуется введением добавки буферного раствора с определенной ионной силой, равной 1,75-2М, что достигается в основном введением ацетата натрия.

При работе с хлоридным и йодидным электродами ионную силу растворов регулировали 2М .

В связи с тем что влияние солевого фона на коэффициент активности ионов, определяемых в природных пресных водах, элиминируется фоновым электролитом, обеспечивающим постоянный коэффициент активности (=1), присутствие посторонних солей может сказаться на показании электродов лишь в связи с химическим взаимодействием их с галогенидами или с компонентами мембраны электрода. Поэтому макрокомпоненты природных вод не влияют на показания галогенидных электродов. Определению хлоридов не мешают и микроэлементы , содержание которых колеблется в пределах 10-2-10-3 мг/л.

Состояние фторид-ионов в природных водах зависит от присутствия алюминия, с которым он образует ряд комплексных соединений (рК = 7,1; pK1,2 = 11,98; pK1, ..., 6 = 20,67). Содержание алюминия на порядок выше содержания других микроэлементов в природных водах (10-2 мг/л), поэтому он существенно влияет на показания фторидного электрода. Состояние алюминия в растворах определяется значением рН. Поэтому в присутствии алюминия зависимость электродного потенциала от рН сильно смещается. Последнее обусловлено тем, что в кислой области почти весь фторид-ион закомплексован и, лишь начиная с рН=7, фторидные комплексы алюминия гидролизуются, высвобождая фторид-ион. При более высоких рН чувствительность электрода снижается, что обусловлено сорбцией на мембране. Влияние ионов алюминия устраняют введением маскирующего буферного раствора с определенной ионной силой, равной 1,75-2М, что достигается в основном введением ацетата и цитрата натрия с добавлением 0,005М соли лантана.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

Похожие рефераты:

Методика экономических исследований
Колеснев В. И. Практикум по экономико-математическим методам и моделям : учеб пособие/ В. И. Колеснев; уо "Белорусская государственная...
Практикум " Показательные и логарифмические уравнения ". 11 класс Цели
Цели: систематизировать знания обучающихся по методам решения показательных и логарифмических уравнений; обобщить изученный материал;...
Практикум по спортивной психологии Санкт-Петербург
...
Практикум по общей, экспериментальной и прикладной психологии серия «Практикум по психологии»
Учеб пособие/В. Д. Балин, В. К. Гайда, В. К. Горбачевский и др., Под общей ред. А. А. Крылова, с а. Маничева. – Спб: Питер, 2000....
Практикум по гештальттерапии петербург
Фредерик С. Перлз, Пауль Гудмен, Ральф Хефферлин практикум по гештальттерапии: пер с англ
Практикум по биомеханике
Практикум по биомеханике / Н. Б. Сотский, В. Ю. Екимов, В. К. Пономаренко; Бел гос ун-т физ культуры. — Мн.: Бгуфк, 2012. — с
Лекций: 34 Практических: 34 Лабораторных : 0 przi. 8 Практикум по...
Практикум по информатике. А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер. М, «Ауадемия», 2001
Задача повышения профессионализма управленческих кадров, формирование...
Важная роль в данном процессе принадлежит методам активного обучения (мао), среди которых центральное место занимает деловая игра...
Задача повышения профессионализма управленческих кадров, формирование...
Важная роль в данном процессе принадлежит методам активного обучения (мао), среди которых центральное место занимает деловая игра...
Практикум для студентов специальностей 1-36 01 01 «Технология машиностроения»
Практикум содержит планы занятий, практические задания, контрольные вопросы по темам курса, тестовые задания, темы рефератов

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза