<< Пред. стр. 18 (из 116) След. >>
Список литературы по разделу
в некоторых коллоидных системах следует иметь в виду, что
полученные значения рН являют условными.
Колориметрический метод измерения рН. Колориметрический метод
определения рН основан на свойстве индикаторов изменять свою
окраску в зависимости от активности ионов водорода в определенном
интервале рН. Колориметрическое определение рН производят при
помощи индикаторов (табл. 2) и стандартных буферных растворов.
Сначала определяют приблизительную величину рН испытуемого
раствора с помощью универсального индикатора (см. "Индикаторы",
применяемые при объемных определениях), для чего 2 мл испытуемого
раствора смешивают в маленькой фарфоровой чашке с 5 каплями
универсального индикатора и полученную окраску сравнивают с
цветной шкалой.
После приближенного определения рН испытуемого раствора
выбирают 5-6 буферных растворов, пригодных для данной области рН и
отличающихся друг от друга на 0,2. В одну из пробирок наливают 10
мл испытуемого раствора, в другие - выбранные буферные растворы.
Во все пробирки прибавляют по 2-3 капли раствора индикатора и
сравнивают окраску испытуемого раствора с окрасками буферных
растворов.
рН испытуемого раствора равен рН буферного раствора, окраска
которого совпадает с окраской испытуемого раствора.
Индикатор следует выбирать таким образом, чтобы предполагаемая
величина рН попала в центральную часть интервала перехода окраски
индикатора. Концентрация индикатора в испытуемом и буферном
растворах должна быть одинаковой.
Потенциометрический метод имеет преимущества по сравнению с
колориметрическим, он более точен и имеет меньше ограничений,
связанных с присутствием в растворе окислителей или
восстановителей, с белковой или солевой ошибками.
Потенциометрический метод в отличие от колориметрического может
применяться для определения рН в окрашенных, мутных или
гелеобразных растворах.
Приготовление исходных веществ и буферных растворов,
представленных в табл. 1 и 2. Буферные растворы, приведенные в
табл. 1, приготавливают из реактивов квалификации "Для рН-метрии"
по ГОСТу 8.135-74.
Для приготовления буферных растворов, приведенных в табл. 1 и
2, могут использоваться также реактивы квалификации х.ч. и ч.д.а.
В случае применения реактивов квалификации х.ч. и ч.д.а.
поступают, как указано ниже.
Таблица 2
Область рН 1,2-2,2
Љ""""""""""""""""""""""""""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""Ї
Ј рН Ј 1,2 Ј 1,4 Ј 1,6 Ј 1,8 Ј 2,0 Ј 2,2 Ј
"""""""""""""""""""""""""""""•"""""•"""""•"""""•"""""•"""""•"""""¤
ЈРаствор KCl (0,2 моль/л), млЈ 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј
Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор HCl (0,2 моль/л), млЈ64,50Ј41,50Ј26,30Ј16,60Ј10,60Ј6,70 Ј
"""""""""""""""""""""""""""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Область рН 2,2-3,8
Љ""""""""""""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""'""""'""""'""""Ї
Ј рН Ј 2,2 Ј 2,4 Ј 2,6 Ј 2,8 Ј 3,0 Ј 3,2 Ј3,4 Ј 3,6Ј 3,8Ј
"""""""""""""""•"""""•"""""•"""""•"""""•"""""•"""""•""""•""""•""""¤
ЈРаствор гидро-Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј50 Ј 50 Ј 50 Ј
Јфталата калия Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
Ј(0,2 моль/л), Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
Јмл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор HCl Ј46,70Ј39,60Ј32,95Ј26,42Ј20,32Ј14,70Ј9,90Ј5,97Ј2,62Ј
Ј(0,2 моль/л), Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
Јмл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
"""""""""""""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""'""""'""""'""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Область рН 4,0-6,2
Љ"""""""""""""""""""'""""'""""'""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""Ї
Ј рН Ј 4,0Ј 4,2Ј 4,4Ј 4,6 Ј 4,8 Ј5,0 Ј 5,2 Ј 5,4 Ј
""""""""""""""""""""•""""•""""•""""•"""""•"""""•"""""•"""""•"""""¤
ЈРаствор гидрофтала-Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј
Јта калия Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор NaOH Ј0,40Ј3,70Ј7,50Ј12,15Ј17,70Ј23,85Ј29,95Ј35,45Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
""""""""""""""""""""'""""'""""'""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Љ"""""""""""""""""""""""'""""""""'"""""""""'""""""""""'""""""""""Ї
Ј рН Ј 5,6 Ј 5,8 Ј 6,0 Ј 6,2 Ј
""""""""""""""""""""""""•""""""""•"""""""""•""""""""""•""""""""""¤
ЈРаствор гидрофталата Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј
Јкалия (0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор NaOH Ј 39,85 Ј 43,0 Ј 45,45 Ј 47,00 Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј
""""""""""""""""""""""""'""""""""'"""""""""'""""""""""'""""""""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Область рН 5,8-8,0
Љ""""""""""""""""""""'""""'""""'""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""Ї
Ј рН Ј5,8 Ј6,0 Ј6,2 Ј 6,4 Ј 6,6 Ј6,8 Ј 7,0 Ј 7,2 Ј
"""""""""""""""""""""•""""•""""•""""•"""""•"""""•"""""•"""""•"""""¤
ЈРаствор однозамещен-Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј
Јного фосфата калия Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор NaOH Ј3,72Ј5,70Ј8,60Ј12,60Ј17,80Ј23,65Ј29,63Ј35,00Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
"""""""""""""""""""""'""""'""""'""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Љ"""""""""""""""""""""""'""""""""'"""""""""'""""""""""'""""""""""Ї
Ј рН Ј 7,4 Ј 7,6 Ј 7,8 Ј 8,0 Ј
""""""""""""""""""""""""•""""""""•"""""""""•""""""""""•""""""""""¤
ЈРаствор однозамещенногоЈ 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј
Јфосфата калия Ј Ј Ј Ј Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор NaOH Ј 39,50 Ј 42,80 Ј 45,20 Ј 46,80 Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј
""""""""""""""""""""""""'""""""""'"""""""""'""""""""""'""""""""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Область рН 7,8-10,0
Љ"""""""""""""""""""""'""""'""""'""""'""""'"""""'"""""'"""""'"""""Ї
Ј рН Ј7,8 Ј8,0 Ј8,2 Ј 8,4Ј 8,6 Ј 8,8 Ј 9,0 Ј 9,2 Ј
""""""""""""""""""""""•""""•""""•""""•""""•"""""•"""""•"""""•"""""¤
ЈРаствор борной кисло-Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј
Јты (0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор NaOH Ј2,61Ј3,97Ј5,90Ј8,50Ј12,00Ј16,30Ј21,30Ј26,70Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
""""""""""""""""""""""'""""'""""'""""'""""'"""""'"""""'"""""'"""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Љ"""""""""""""""""""""""'""""""""'"""""""""'""""""""""'""""""""""Ї
Ј рН Ј 9,4 Ј 9,6 Ј 9,8 Ј 10,00 Ј
""""""""""""""""""""""""•""""""""•"""""""""•""""""""""•""""""""""¤
ЈРаствор борной кислотыЈ 50 Ј 50 Ј 50 Ј 50 Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор NaOH Ј Ј Ј Ј Ј
Ј(0,2 моль/л), мл Ј 32,00 Ј 36,85 Ј 40,80 Ј 43,90 Ј
""""""""""""""""""""""""'""""""""'"""""""""'""""""""""'""""""""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Область рН 10,0-11,4
Љ""""""""""""""'""""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""'""""""'"""""Ї
Ј рН Ј 10,0 Ј10,2 Ј10,4 Ј10,6 Ј10,8 Ј11,0 Ј 11,2 Ј11,4 Ј
"""""""""""""""•""""""•"""""•"""""•"""""•"""""•"""""•""""""•"""""¤
ЈРаствор буры Ј119,2 Ј112,4Ј108,0Ј104,6Ј102,4Ј100,4Ј 98,8 Ј97,4 Ј
Ј(0,05 моль/л),Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
Јмл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
ЈРаствор NaOH Ј40,40 Ј43,80Ј46,00Ј47,70Ј48,80Ј49,80Ј50,60 Ј51,30Ј
Ј(0,2 моль/л), Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
Јмл Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј Ј
"""""""""""""""'""""""'"""""'"""""'"""""'"""""'"""""'""""""'"""""¤
ЈВода До 200 мл Ј
ђ""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""‰
Примечание. Приведенные в табл. 2 значения рН воспроизводимы с
точностью рН до +/- 0,05 при 25 град. С.
1. Раствор тетраоксалата калия КН3(С204)2 х 2Н2О (0,05
моль/л). Тетраоксалат калия (х.ч., ч.д.а.) дважды
перекристаллизовывают из воды и сушат на воздухе при температуре
не выше 50 град.С в течение суток. 12,709 г перекристаллизованного
тетраоксалата калия растворяют в воде и доводят объем раствора
водой до 1 л.
2. Насыщенный при 25 град. С раствор гидротартрата калия
КНС4Н4О6 (около 0,034 моль/л). Гидротартрат калия (ч.д.а.) по
ГОСТу 3654-79 перекристаллизовывают из воды и сушат при
температуре 105 град. С до постоянной массы. Перекристаллизованный
гидротартрат калия встряхивают с дистиллированной водой в течение
получаса при 25 град. С. Нерастворившуюся часть отфильтровывают.
3. Раствор гидрофталата калия КНС8Н4О4 (0,05 моль/л).
Гидрофталат калия (ч.д.а.) перекристаллизовывают из воды, сушат
при температуре не выше 125 град. С до постоянной массы. 10,211 г
перекристаллизованного гидрофталата калия растворяют в воде и
доводят объем раствора водой до 1 л.
4. Раствор гидрофталата калия KHC8H4О4 (0,2 моль/л). 40,846 г
гидрофталата калия, перекристаллизованного, как указано выше,
растворяют в воде и доводят объем раствора водой до 1 л.
5. Раствор однозамещенного фосфата калия КН2РО4 (х.ч., ч.д.а.)
(0,025 моль/л) по ГОСТу 4198-75 и раствор двузамещенного фосфата
натрия Na2HPO4 (0,025 моль/л) по ГОСТу 4172-76 (х.ч., ч.д.а.).
Указанные соли очищают трехкратной перекристаллизацией из воды.
Однозамещенный фосфат калия высушивают при 110 град. С,
двузамещенный фосфат натрия - при 130 град. С до постоянной массы.
3,402 г безводного однозамещенного фосфата калия и 3,548 г
безводного двузамещенного фосфата натрия растворяют в воде и
доводят объем раствора водой до 1 л.
6. Раствор однозамещенного фосфата калия КН2РО4 (0,2 моль/л).
27,218 г очищенного, как указано выше, безводного однозамещенного
фосфата калия растворяют в воде и доводят объем раствора водой до
1 л.
7. Раствор тетрабората натрия (буры) Na2B4O7 х 10 Н2О
(0,01 моль/л). Буру (х.ч., ч.д.а.) по ГОСТу 4199-76 дважды
перекристаллизовывают из воды, растворяя при температуре не выше
60 град. С. Кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера, промывают
небольшим количеством холодной воды, затем сушат на воздухе в
течение 2-3 дней. 3,814 г перекристаллизованной буры растворяют в
воде и доводят объем раствора водой до 1 л.
8. Раствор борной кислоты Н3ВО3 с хлоридом калия KCl
(0,2 моль/л). Борную кислоту (х.ч., ч.д.а.) по ГОСТу 9656-75
дважды перекристаллизовывают из воды и сушат в сушильном шкафу при
температуре не выше 70 град. С до постоянной массы. 12,365 г
перекристаллизованной борной кислоты и 14,911 г хлорида калия
(х.ч.) по ГОСТу 4234-77 растворяют в воде и доводят объем раствора
водой до 1 л.
9. Раствор хлорида калия КСl (0,2 моль/л). 14,911 г хлорида
калия (х.ч.) по ГОСТу 4234-77 растворяют в воде и доводят объем
раствора водой до 1 л.
10. Насыщенный при 25 град. С раствор гидроокиси кальция
Са(ОН)2. Гидроокись кальция (х.ч.) по ГОСТу 9262-77 встряхивают в
течение часа с дистиллированной водой при 25 град. С и после
отстаивания фильтруют.
11. Раствор хлористоводородной кислоты НСl (0,2 моль/л) и
раствор едкого натра NaOH (0,2 моль/л). Готовят из растворов 1
моль/л.
12. Раствор гидрокарбоната натрия NaHCO3 (0,025 моль/л) и
раствор карбоната натрия Na2CO3 (0,025 моль/л). Гидрокарбонат
натрия (х.ч.) по ГОСТу 4201-79 сушат в эксикаторе над силикагелем,
предварительно проактивированном при 120 град. С в течение часа,
до постоянной массы. Карбонат натрия (х.ч.) по ГОСТу 83-79 сушат
при 300 град. С до постоянной массы. 2,100 г гидрокарбоната и
2,649 г карбоната натрия растворяют в достаточном количестве воды
и доводят объем раствора водой до 1 л.
13. Раствор буры Na2B4О7 х 10 H20 (0,05 моль/л). 19,068 г
перекристаллизованной буры (см. п. 7) растворяют в воде и доводят
объем раствора водой до 1 л.
Примечание. Буферные растворы хранят в хорошо закрытых
склянках нейтрального стекла в течение 3 мес. При образовании
осадков и видимых изменений буферные растворы не применяются.
ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ТИТРОВАНИЯ
Потенциометрическое титрование
Потенциометрическим титрованием называется способ определения
эквивалентного объема титранта путем измерения в процессе
титрования электродвижущей силы (э.д.с.) специально подобранной
электродной пары.
Электродная пара состоит из индикаторного электрода и
электрода сравнения.
Индикаторный электрод выбирают таким образом, чтобы его
потенциал зависел от концентрации ионов, принимающих участие или
образующихся в процессе титрования. Потенциал электрода сравнения
во время титрования должен сохранять постоянную величину.
Как правило, электродную пару при титровании погружают в
анализируемый раствор. Однако в тех случаях, когда ионы,
диффундирующие из электрода сравнения, могут помешать проведению
титрования, контакт электрода сравнения с анализируемым раствором
осуществляется через электролитический мост.
Последний представляет собой П-образную трубку, заполненную
раствором электролита, ионы которого не мешают проведению
титрования. Один конец трубки, снабженный пришлифованной пробкой
или пористой мембраной, погружают в анализируемый раствор, а
другой в стакан с насыщенным водным раствором хлорида калия, в
который погружен электрод сравнения. При проведении
потенциометрического титрования в неводных средах
электролитический мост или электрод сравнения заполняют растворами
хлоридов калия или лития в соответствующих неводных растворителях.
При проведении анализа титрованный раствор прибавляют из
бюретки равными объемами при постоянном перемешивании. Вблизи
точки эквивалентности прибавляют по 0,1 или 0,05 мл и после
каждого прибавления измеряют э.д.с.
Измерение э.д.с., возникающей за счет разности потенциалов
между индикаторным электродом и электродом сравнения,
осуществляется с помощью высокоомных потенциометров (рН-метров).
Величина э.д.с. особенно сильно изменяется вблизи точки
эквивалентности, абсолютное значение отношения изменения э.д.с.
("ДЕЛЬТА"Е) к приращению объема прибавляемого титранта ("ДЕЛЬТА"V)
в этой точке будет максимальным.
Результаты титрования могут быть представлены графически, а
полученная кривая использована для определения точки
эквивалентности методом касательных, как показано на рис. 10 <*>.
--------------------------------
<*> Рис. 10. Кривая потенциометрического титрования.
V, экв - эквивалентный объем титранта; V, мл - объем титранта
в миллилитрах. На оси ординат - электродвижущая сила (мВ); на оси
абсцисс - объем титранта (мл). (Рисунок не приводится).
Точка эквивалентности может быть также определена расчетным
"ДЕЛЬТА"Е
путем по максимальному значению --------- и соответственно
"ДЕЛЬТА"V
Љ "ДЕЛЬТА"Е Ї
"ДЕЛЬТА" Ј --------- Ј, как указано в табл. 1 и формуле расчета.
ђ "ДЕЛЬТА"V ‰
Эквивалентный объем титранта (Vэкв) вычисляют по формуле:
АV1
Vэкв = V1 + (V2 - V1) ----------- ,
АV1 - АV2
где V1 - объем титранта, соответствующий последнему
<< Пред. стр. 18 (из 116) След. >>
Список литературы по разделу