Некоторые замечания о титровании и точных растворах
Установка титра—одна из ответственнейших операций лабораторной техники. От правильности приготовления титрованного раствора завиеит и результат анализа. Не нужно забывать, что, например, на заводе на основе данных анализа осуществляется контроль за течением технологического процесса и неправильный анализ может повести к тем или иным осложнениям. Так как каждый анализ почти всегда сопровождается титрованием, каждый работник лаборатории должен хорошо освоить технику проведения этой операции.
Нужно помнить несколько правил, относящихся к титрованным растворам.
1. Титрованные растворы должны быть по возможности свежими. Длительное хранение их не должно допускаться. Для каждого раствора есть свой предельный срок хранения.
2. Титрованные растворы при стоянии изменяют свой титр, поэтому их следует иногда проверять. Если же делают особенно ответственный анализ, проверка титра раствора обязательна.
3. Титрованные растворы, на которые действует свет -(растворы AgNO3 и др.), следует хранить в желтых бутылях или в таких, которые бы защищали раствор от действия света.
4. При приготовлении растворов марганцевокнслого калия титр их следует устанавливать не ранее чем через 3—4 дня после приготовления. То же относится ко всём другим растворам, способным изменяться со временем или при соприкосновении с воздухом, стеклом и пр.
5. Титрованные растворы щелочей лучше хранить в бутылях, покрытых внутри парафином, а также защищать их от действия двуокиси углерода воздуха (хлоркальциевая трубка с натронной известью или аска-ритом),
6. Все бутыли с титрованными растворами должны иметь четкую надпись с указанием вещества, нормальности, поправки, времени изготовления раствора и даты проверки титра.
7. При титровании кислых или щелочных растворов полезно применять так называемый раствор-свидетель.
Во время титрования колбу нужно держать левой рукой, а правой рукой управлять краном бюретки, давая стекать жидкости равномерно. При титровании очень большое значение имеет скорость его. Поэтому при повторном титровании одного и того же раствора нужно, чтобы скорость добавления раствора из бюретки была по возможности одинаковой, т. е. в одно и то же время вытекало бы определенное количество жидкости. Положение рук при титровании показано на рис. 352.
Для перемешивания титруемого раствора очень удобно»при-менять магнитные мешалки. В этом случае титрование можно вести как в обычной конической колбе, так и в специальных, приспособленных для титрования темиоокрашенных жидкостей.
При аналитических работах большое внимание нужно уделять расчетам. Они не будут казаться трудными, если с самого начала работы усвоить понятия, которые лежат в основе всех расчетов, т. е. понятия о титре, нормальности и грамм-эквиваленте и о связи между ними.
Например, если взята какая-нибудь навеска нужного вещества, то титр T приготовленного раствора будет равен навеске а, деленной на объем (V) раствора:
Рис. 352. Положение рук при титровании.
Нормальность можно вычислить, если известна навеска а и грамм-эквивалент E растворяемого вещества
Если же раствор готовят в другом объеме, меньшем или большем, чем 1000 мл, навеску рассчитывают на 1 л, и тогда формула для вычисления нормальности примет вид
Эта формула позволяет рассчитывать нормальность раствора из взятой навески независимо от его объема. Между титром, грамм-эквивалентом и нормальностью существует простая зависимость:
Иногда при расчетах пользуются поправкой на нормальность или коэффициент нормальности К. Эта поправка является отношением титра практического T к титру теоретическому (То):
Эта поправка показывает, какому количеству миллилитров точно нормального раствора соответствует 1 мл данного раствора. При умножении результатов титрования (мл) на эту поправку полученный объем приводят к определенной концентрации, например 0,1 н. раствору.
Однако целесообразность пользования поправкой на нормальность очень сомнительна, так как все расчеты можно с успехом делать и без этой поправки, только усложняющей расчет.
При работе с нормальными растворами задача всегда сводится вначале к определению нормальности неизвестного раствора, а затем к определению количества неизвестного вещества, содержащегося в растворе. Таким образом, основной расчетно-аналитической формулой при всех объемных определениях будет
т. е. произведение нормальности известного раствора на объем известного раствора при достижении конца реакции всегда равно произведению нормальности неизвестного раствора на объем последнего. Это произведение показывает число эквивалентов прореагировавших веществ. Отсюда можно определить нормальность неизвестного раствора A2, которая будет равна
(2)
Когда величина N2 известна, применяют общую формулу для определения нормальности по навеске (а);
(3)
Поскольку задачей аналитика является определение Величины а, из этой формулы находят;
(4)
Или, подставив значение N2 из формулы (2),получим:
Приведенные формулы позволяют проводить все расчеты без поправок на нормальность, так как принимается, что она может быть выражена любым целым или дробным числом. Главное во всяком расчете найти количество эквивалентов, при умножении которых на величину грамм-эквивалента всегда получится количество искомого вещества.
Пример. Пусть была взята навеска 0,5000 г руды, содержащей железо. После ее растворения и разбавления полученного раствора До 100 мл в мерной колбе для титрования методом пермангапато-метрии каждый раз берут по 10 мл анализируемого раствора.
Раствор KMnO4-0,0495 н. На титрование пошло: 11,2; 11,1; 11,0; 11,1 мл раствора KMnO4. Берем среднее 11,1 мл. Нормальность раствора 11,1 • 0,0495 = 10 * N2, откуда
Количество Fe в 100 мл раствора (грамм-эквивалент Fe в данном случае равен 55,85):
Чтобы выразить содержание железа в руде в процентах, правую часть равенства умножают на JOO и делят на взятую навеску руды, т. е.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Титрование — вода
Определение общей жесткости титрованием воды основывается на переводе растворенных в воде солей жесткости в малорастворимые кальциевые и магниевые мыла. [16]
Общую щелочность определяют титрованием воды кислотой в присутствии индикатора метилового оранжевого до перехода желтой окраски в оранжевую. [17]
Метод основан на титровании воды реактивом Фишера. [19]
Постоянная жесткость определяется путем титрования предварительно прокипяченной воды . [20]
Иногда расход соляной кислоты на титрование воды с метиловым оранжевым выражают только в миллиграмм-эквивалентах, не вычисляя содержания ионов НСОд в воде. [21]
Современным методом определения жесткости является титрование воды раствором трилона Б в присутствии специальных индикаторов — хромогенов, а именно кислотного хрома темно-синего или кислотного хрома черного. [22]
Приведенные примеры веществ, мешающих титрованию воды реактивом Фишера, подтверждают, что пригодность его для анализа того или иного соединения можно заранее предсказать, исходя из известных свойств этого соединения и компонентов реактива Фишера. Однако такое априорное заключение уже нельзя сделать для образцов, представляющих собой смесь различных индивидуальных соединений часто неизвестного состава, а также для веществ с новыми функциональными группами или природных материалов, поведение которых по отношению к реактиву Фишера неочевидно. В таких случаях правильное заключение можно сделать лишь на основании предварительных экспериментальных исследований, иногда с привлечением других методов акваметрии, пригодность которых для исследуемого вещества доказана. Не случайно поэтому появляются все новые сообщения о применении реактива Фишера или его модификаций для измерения влажности материалов различной природы, состава и происхождения. При этом изменение хода анализа, введение новых реагентов или новых предварительных операций значительно расширяет возможности реактива Фишера. [23]
Аналогичная картина наблюдается и при титровании воды в реактиве Фишера. Такое различие нельзя, разумеется, объяснить только экспериментальной ошибкой; зависит оно, скорее, не от общей концентрации иода, а от относительной концентрации трииодид-ионов и их подвижности, другими словами — от числа переноса этих ионов. [24]
К 100 мл соответственно подготовленной для титрования воды добавляют 5 мл аммиачно-буферного раствора и 5 — 7 капель индикатора эриохрома черного или кислотного хром темно-синего. После этого медленно титруют воду из бюретки раствором трилона Б требуемой концентрации в зависимости от предполагаемой жесткости. При титровании необходимо обеспечить интенсивное перемешивание раствора. Титрование проводят до перехода окраски раствора от розово-красного до синевато-сиреневого цвета, что соответствует эквивалентной точке связывания всех катионов кальция и магния. Окраска раствора от избытка трилона Б остается неизменной, поэтому в конце титрования рабочий раствор трилона Б следует прибавлять по каплям. [25]
Объем реактива Фишера в мл, израсходованный на титрование воды в сухом метаноле, и воды, адсорбированной стенками сосуда и электродами, не фиксируют. В оттитрованный таким образом метанол вносят через пятое отверстие в пробке 1 — 2 капли воды из предварительно взвешенной на аналитических весах капельницы. Отверстие в пробке тотчас же закрывают заглушкой, включают магнитную мешалку и титруют реактивом Фишера, соблюдая все изложенные выше условия титрования. [26]
В настоящем разделе не рассматриваются широко распространенные методы титрования воды , особенно в органических веществах, поскольку они подробно описаны в ряде книг и монографий ( см. стр. [27]
Ионы СО и HCOg при совместном присутствии определяют обычно путем титрования воды соляной кислотой. [28]
Определение общей щелочности основано на реакции образования нейтральных солей при титровании воды соляной кислотой. Общая щелочность воды обусловлена наличием ионов ОН -, СО. [29]
Определение общей щелочности основано на реакции образования нейтральных солей при титровании воды соляной кислотой. [30]
Источник
2. Анализ и оценка качества воды
А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская
Анализ и оценка качества поверхностных вод
Учебное пособие. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.
2. Анализ и оценка качества воды
2.1. Полевые методы анализа воды
2.1.2. Особенности выполнения анализа титриметрическим методом
Титриметрический метод анализа основан на количественном определении объема раствора одного или двух веществ, вступающих между собой в реакцию, причем концентрация одного из них должна быть точно известна. Раствор, концентрация вещества в котором точно известна, называется титрантом, или титрованным раствором. При анализе чаще всего стандартный раствор помещают в измерительный сосуд и осторожно, малыми порциями, дозируют его, приливая к исследуемому раствору до тех пор, пока не будет установлено окончание реакции. Эта операция называется титрованием. В момент окончания реакции происходит стехиометрическое взаимодействие титранта с анализируемым веществом и достигается точка эквивалентности. В точке эквивалентности затраченное на титрование количество (моль) титранта точно равно и химически эквивалентно количеству (моль) определяемого компонента. Точку эквивалентности обычно определяют, вводя в раствор подходящий индикатор и наблюдая за изменением окраски.
При выполнении анализа титриметрическим методом (карбонат, гидрокарбонат, хлорид, кальций, общая жесткость) определение проводят в склянках или пробирках вместимостью 15-20 мл, имеющих метку 10 мл. В процессе титрования раствор перемешивают стеклянной палочкой либо встряхиванием.
При анализе маломинерализованных вод целесообразно применять титрованные растворы с пониженной концентраций (0,02-0,03 г-экв/л), которые могут быть получены соответствующим разбавлением более концентрированных титрованных растворов дистиллированной водой.
Для удобства работы с пробирками их можно устанавливать в отверстия мутномера либо располагать в штативах.
Требуемые объемы растворов при титровании отмеряют с помощью бюреток, мерных пипеток или более простых дозирующих устройств: шприцев, калиброванных капельниц и др. Наиболее удобны для титрования бюретки с краном.
Для удобства заполнения мерных пипеток растворами и титрования их герметично соединяют с резиновой грушей, используя соединительную резиновую трубку. Еще удобнее работать с мерными пипетками, устанавливая их в штативе вместе с медицинским шприцем, герметично соединенным с пипеткой гибкой трубкой (резиновой, силиконовой и т.п.).
Запрещается заполнение пипеток растворами путем их всасывания ртом!
Следует иметь в виду, что измерение объема раствора в бюретках, мерных пробирках, мерных колбах проводится по нижнему краю мениска жидкости (в случае водных растворов он всегда вогнут). При этом глаз наблюдателя должен быть на уровне метки. Нельзя выдувать последнюю каплю раствора из пипетки или бюретки. Необходимо знать также, что вся мерная стеклянная посуда калибруется и градуируется при температуре 20 °С, поэтому, для получения точных результатов измерения объемов, температура растворов должна быть близка к комнатной. При использовании мерных колб температура раствора должна быть, по возможности, близка к 20 °С, т.к. значительная вместимость мерной колбы приводит к заметной ошибке в измерении объема (за счет теплового расширения или сжатия раствора) при отклонениях температуры от 20 °С более чем на 2-3 °С.
Для успешного выполнения анализов воды полевыми методами, уверенного владения оборудованием недостаточно одних только намерений получить результаты. Для этого необходим целый комплекс мер, признанных на международном уровне. Этот комплекс мер включает следующее.
Источник
