Условия высушивания некоторых кристаллогидратов

Литература

1. Уильямс У. Дж. Определение анионов: Справочник. Пер. с англ. – М.: Химия, 1982.− 624 с.

2. Дж. Митчел, Д. Смит. Акваметрия. Пер. с англ. – М.: Химия, 1980. – 600 с.

3. Г. А. Лайтинен Химический анализ. Пер. с англ. – М.: Химия, 1966. – 656 с.

4. Методические указания по количественному анализу. Обработка осадков. / сост. проф. Н. П. Комарь. − Харьков, 1976. − 43 с.

Титриметрія

Загальні відомості

У та­ких ме­то­дах хі­міч­но­го ана­лі­зу, як ґра­ві­мет­рія та так зва­ні фі­зи­ко-хі­міч­ні ме­то­ди, ви­ко­рис­то­ву­ють ґра­ду­йо­воч­ну за­леж­ність між скла­дом об­’єк­та та фі­зич­ною влас­ти­віс­тю (ма­сою або об­'є­мом ви­ді­ле­ної фа­зи, оп­тич­ни­ми влас­ти­вос­тя­ми − вип­ро­мі­ню­ван­ням, пог­ли­нан­ням, за­лом­лен­ням або обер­тан­ням пло­щи­ни по­ля­ри­за­ції світ­ла, елек­трич­ни­ми влас­ти­вос­тя­ми − елек­троп­ро­від­ніс­тю, е. р. с. галь­ва­ніч­них лан­цю­гів, гра­нич­ним то­ком на по­ля­ри­зо­ва­но­му елек­тро­ді, і т. ін.). У тер­мі­нах мет­ро­ло­ґії − на­у­ки про ви­мі­рю­ван­ня − це ме­то­ди від­хи­лен­ня.

Тит­ри­мет­рія − ме­тод, в яко­му в сис­те­му вво­дять змін­ну мі­ру − ре­­а­­гент T (йо­­го на­зи­ва­є­мо тит­ран­том). Він ре­а­ґує з аналітом − ком­по­нен­том A, що йо­го виз­на­ча­ють (тит­ру­ють) за ре­ак­ці­єю

n_A A + n_T T Þ продукти.

Тит­ру­ю­чи, ви­мі­рю­ють кіль­кість ре­чо­ви­ни T, що від­по­ві­дає A за сте­хі­о­мет­рі­єю ре­ак­ції. Кіль­кос­ті ре­чо­ви­ни n(A) від­по­ві­дає чис­ло пе­ре­бі­гів ре­ак­ції

x = n(A)/n_A = n^st(T)/n_T,

тут і далі верхній індекс «st» вказує на сте­хі­о­мет­рич­ний до­дано­к тит­ран­ту.

Приклади реакцій, вживаних у титриметрії:

H⁺ + OH^‑ Û H₂O, HAc + OH^‑ Û Ac^‑ + H₂O, Ag⁺ + Cl^‑ Û AgCl(s),

2 K⁺ + 3 Zn²⁺ + 2 Fe(CN)₆^4‑ Û K₂Zn₃{Fe(CN)₆}₂(s),

Mg²⁺ + H₂Y^2‑ + 2 NH₃ Û MgY^2‑ + 2 NH₄⁺,

де аналіти в послідовності запису реакцій - це H⁺ (або OH^‑), HAc, Cl^‑, Zn²⁺, Mg²⁺, I^3‑, а титранти – OH^‑ (або H⁺), OH^‑, Ag⁺, Fe(CN)₆^4‑, H₂Y₂^‑ (Y^4‑ − аніон етилен­ді­амін­тетраоцтової кислоти), S₂O₃^2‑. До­по­між­ні реаґенти, та­кі як K⁺ і ком­по­нен­ти pH-бу­фер­но­го се­ре­до­ви­ща, NH₃ та NH₄⁺, вво­дять у над­лиш­ку, їх кіль­кість ре­чови­ни за­­да­ють приб­лиз­но.

Тит­рант вво­дять у сис­те­му пос­ту­по­во, на­ма­га­ю­чись до­сяг­ну­ти n^st(T), «точ­ки сте­хі­о­мет­рії» (її часто називають «точ­кою ек­ві­ва­лен­тно­сті»). Нас­прав­ді ре­ґіс­тру­ють близь­ку до неї «кін­це­ву точ­ку» і роз­біж­ність між цими точ­ками спри­чи­няє по­хиб­ку тит­ру­ван­ня. У тер­мі­нах мет­ро­ло­ґії тит­ри­мет­рія − ком­пен­са­цій­ний ме­тод, де вплив аналіту ком­пен­су­ють змін­ною мі­рою − до­дан­ком тит­ран­ту. На­оч­ний прик­лад ком­пен­са­цій­но­го ме­то­ду в ме­ха­ніч­них ви­мі­рю­ван­нях − зва­жу­ван­ня на те­ре­зах, де мо­мент ґра­ві­та­цій­ної си­ли, ство­рений не­ві­до­мою ма­сою на од­но­му з плеч ва­же­ля, ком­пен­су­ють мо­мен­том від мі­ри − ком­плек­ту гирь на ін­шо­му пле­чі. Пов­ній ком­пен­са­ції від­по­ві­дає ну­льо­ва поз­нач­ка стріл­ки те­ре­зів («ну­льо­вий ме­тод»), а ма­лий її від­хил − ма­лій поп­рав­ці до ком­пен­су­ю­чої ма­си гирь. В елек­трич­них ви­мі­рю­ван­нях «ну­льо­ві ме­то­ди» − ви­мі­рю­ван­ня з різ­ни­ми мос­та­ми.

В око­лі точ­ки сте­хі­о­мет­рії є ха­рак­тер­ною ма­ла бу­фер­ніс­ть сис­те­ми: ма­­лі від­хи­лен­ня у доданку титранту змі­нюють рів­но­важ­ні кон­цен­тра­ції ре­а­ген­тів на де­кіль­ка по­ряд­ків. То­ді лег­ше від­зна­чи­ти змі­ну фі­зич­них влас­ти­вос­тей, що свід­чить про близь­кість до точ­ки сте­хі­о­мет­рії та за­кін­чи­ти тит­ру­ван­ня при близь­кій до неї кін­це­вій точ­ці тит­ру­ван­ня. Її і виз­на­ча­ють, спос­те­рі­га­ю­чи за змі­ною фі­зич­них влас­ти­вос­тей, у най­прос­ті­шо­му ви­пад­ку − за­бар­влен­ня роз­чи­ну, в яко­му стврено не­ве­ли­ку кон­цен­тра­цію спе­ці­аль­ної ре­чо­ви­ни − ін­ди­ка­тора, що ут­во­рює про­дук­ти з різ­ним за­бар­вле­нням. Пе­ре­хо­дя­чи че­рез точ­ку сте­хі­о­мет­рії, різ­ко змі­ню­є­мо рів­но­важ­ні кон­цен­тра­ції A та T, а з ними − об­лас­ті пе­ре­ва­жан­ня про­дук­тів, що утворює ін­ди­ка­то­р, а отже і за­бар­влен­ня роз­чи­ну. Ін­ди­ка­то­ри мо­жуть не тіль­ки ут­во­рю­ва­ти про­дук­ти ре­ак­цій із кон­трас­тною змі­ною за­бар­влен­ня, а й оса­ди або ко­льо­ро­ві про­дук­ти ад­сор­бції на оса­дах.

Титрування з ін­ди­ка­тором при­ваб­лює прос­то­тою, бо не пот­ре­бу­ює склад­них при­ла­дів − до­сить ві­зу­аль­но­го спос­те­ре­жен­ня. Вжи­ва­ють і «ін­с­тру­мен­таль­ні ме­то­ди тит­ру­ван­ня», знаходя­чи ко­ор­ди­на­ти кін­це­вої точ­ки за фун­кці­о­наль­ною за­леж­ніс­тю між ви­мі­ря­ною при­ла­дом влас­ти­віс­тю і вит­ра­тою тит­ран­ту. Нап­рик­лад, кін­це­ву точ­ку ото­тож­ню­ють зі зла­мом за­леж­нос­ті світ­ло­пог­ли­нан­ня, різ­кою змі­ною − «стри­бком» е. р. с. галь­ва­ніч­но­го еле­мен­ту і т. ін.

Відповідно до типу реакцій, на яких ґрунтується тит­ри­мет­ричне ви­зна­чен­ня, титриметричні методики поділяються на декілька груп. Для кожної з них є ха­рак­тер­ни­ми вибір титрантів, типові індикатори тощо. Деякі з них ми розглянемо.

Титрант можна поступово додавати до системи у будь-яко­му вигляді, хоч у піґулках твердої речовини. Найзручніше вживати розчин тит­ран­ту, від­мі­рю­ючи його об’єм бюреткою. Мір­ний посуд, зокрема бюретка, є не­об­хідним у тит­ри­мет­рії, і ми маємо вивчити як методи роботи з ним, так і ме­то­ди перевірки.