Модуль 04: «Іргелі білім»
жүктеу/скачать 3.34 Mb.
|
| Жұмысшы ерітінділер
Иодтың суда нашар еруіне байланысты иодтың титрленген ерітінділерін бос иодтың дәл өлшендісін -тың концентрлі ерітіндісінде ерітіп даярлайды. Ол -мен комплекс түзу арқасында тәжірибеде иодтың стандартты потенциалын өзгертпей-ақ еру жылдамдығын және иодтың ерігіштігін елеулі арттырады. ерітіндісінің өзінде иодтың айтарлықтай ұшқыштығына қарамастан, тығыз тығынмен жабылатын күңгірт шыны ыдыста дұрыс сақталғанда іс жүзінде иодтың концентрациясының кемуі байқалмайды. және басқалар бойынша даярланған иод ерітіндісінің титрін анықтайды. Сақтағанда иод ерітіндісінің титрі реакция есебінен артуы да мүмкін, ол бейтарап ерітіндіде өте жай жүреді, бірақ қышқыл ерітіндідеғ жарықта, қыздырғанда, ауыр және ауыспалы металдар бар болғанда жылдамдайды. Ерітндінің титрін иодтың тиосульфатпен немесе арсенатпен реакциясы бойынша аптасына бір реттен кем емес, дұрысы бірнеше күннен кейін бақылап тұру ұсынылады. Натрий тиосульфатының жұмысшы ерітінділерін қайта кристалданған тұзынан даярлайды, оның дәл концентрациясын иод, бихромат немесе т.б. заттар арқылы анықтайды. Нартий тиосульфатының нақты концентрациясын тек қана бірнеше күннен кейін ғана анықтайды, себебі ерітінді сақтағанда әр түрлі күрделі химиялық түрөзгерістерге ұшырайды, олардың бір бөлігі титрді арттырады, екінші бөлігі – кеміді. Сондықтан натрий тиосульфатының кристаллогидраты анықтаушы зат ретінде қолданыла алмайды. Тиосульфат ерітіндісінің титрінің алғашқы артуын көмір қышқылы сияқты әлсіз қышқылдың өзінің ыдырауымен түсіндіреді, бұл қышқыл атмосферадағы көмір қышқыл газының еруінен пайда болады: Сульфаттың молекуласын тотықтыруға иод 2 есе көп жұмсалады: Тиосульфат титрінің кемуі ауадағы оттекпен тотығуынан болады: Тотығу процесі мына тұздардың іздікмөлшерімен және басқа металл иондарымен, тек аз дәрежеде катализденеді. Тиосульфатты тұрақтандыру үшін ерітіндіге шамалы натрий карбонатын қосу керек, ол ерітіндінің -ын арттырады (қышқылдықты кемітеді), да иондарымен комплекс түзеді. Крахмал ерітіндісі тұрақсыз және сақтанғанда бактериялар әсерінен бұзылады. Хлороформ және бактериялар әсерін бәсеңдетеді, бұл крахмал ерітіндісін ұзақ пайдалануға мүмкіндік береді. Иодпен интенсивті көк түсті, крахмалдан басқа коллоидты ерітінді күйінде көптеген қосылыстар береді: СЖЭ (РЗЭ), кейбір ацетаттар, кумарин, флавон, - нафтафлавон, вариамин көк, трифенилметиларсоний иодиді және т.б. заттар. Кейде бұл индикаторлар титрлеудің соңғы нүктесін өте шұғыл көрсетеді, бірақ иодкрахмалды жүйенің жоғары сезгіштігі және т.б. артықшылықтары басқа индикаторларды аналитикалық тәжірибеден ығыстырып шығарады. Крахмал суда ерімейді, оның коллоидтық ерітіндісін бірнеше минут ішінде жүзіндіні қайнатып алады. Бұл коллоидтық ерітіндіні титрлеудің соңында, бүкіл дерлік иод титрленіп болғанда қосады. Мұны крахмал мен иодтан түзілген қосылыс жай диссоциацияланады да тиосульфат ерітіндісімен нашар түссізденетіндігімен түсіндіруге болады. Крахмалдың коллоидтық ерітіндісін әзірлеу үшін оның 2 г алып, салқын судың шамалы мөлшерімен езеді де жүзгінді (суспензияны) араластырып тұрып қайнап тұрған дистильденген суға құяды, тағы 2-5 минут қайнатып, суытуға қояды. Ерітінді мөлдір және крахмал жентектері жоқ болуы керек. Крахмалды тұрақтандыру үшін оны сумен араластырып езгенде, аталған тұрақтандырғыштардың біреуін қосу керек. Дұрыс даярланған крахмал ерітіндісі таза көк түс береді. Иодпен күлгін қызыл бояу беретін крахмал ерітіндісі жұмысқа жарамайды, оны тастап жаңадан ерітінді даярлау қажет. Иодометрия жеткілікті әмбебап әдіс болып табылады, себебі онымен тотықтырғыштармен қатар, тотықсыздандырғыштардың ерітіндісін де титрлеуге болады. Бұдан басқа, жанама титрлеумен қышқылдарды, сондай-ақ тотығу-тотықсыздану қасиеттері жоқ, бірақ сондай жүйелермен әрекеттесуші заттарды анықтауға болады. Тотықтырғыштарды анықтау. 44-кестеде осы заттарды иодометрлік анықтаудың кейбір маңызды мысалдары келтірілген. Ең кең таралған реакциялардың бірі иодидтің бихромат-ионымен әрекеттесуі: Калий бихроматы анықтаушы зат ретінде пайдаланылуы мүмкін. Бұл реакция тиосульфаттың титрін анықтауға, болат пен басқа материалдарда хромды алдын-ала алты валентті күйге дейін тотықтырып анықтауға, сондай-ақ нашар еритін хроматтар түзетін кейбір металдар катионын және басқаларды анықтау үшін қолданылады. Реакция қышқылды ортада артық мөлшерінде тезірек өтеді. Ол тьолық соңына дейін жүруі үшін әрекеттесуші қоспаны тығыны тығыз жабылатын колбада 30 мин жылы жерде ұстайды, ал содан соң иодты тиосульфатпен титрлейді. Мыс (ІІ) тұздары күшті катализдік әсер етеді. Бұл жағдайда реакция тіпті сірке қышқылының өзінде де өтеді, ал түзілетін хромның ацетатты комплексі өзінің жасыл бояуының интенсивтігін азайтады да, эквиваленттік нүктесін дәлірек анықтауға көмек береді. Хромат-ионымен нашар еритін қосылыс түзетін катиондарды жанама әдіспен анықтайды. Бұл әдісте талданатын катионды хромат түрінде тұнбаға түсіреді, оны соңынан қышқылда ерітеді. Ерітіндідегі бихромат-ионын иодометрлік әдіспен итрлейді. Сондай-ақ барий хроматын (қорғасын және т.б.) калий хроматы немесе бихроматының артық мөлшердегі титрленген ерітіндісімен тұнбаға түсіріп және оның артық мөлшерін иодометрлік әдіспен, яғни тұндыру реакциясына қатыспаған мөлшерін анықтайды. Мысты анықтау. Бұрын айтылғандай, екі валентті мыс иодид-ионын тотықтырады, себебі тепе-теңдіктегі ерітіндідегі бір валентті мыстың концентрациясы түрінде тұнбаға түсуінен өте азайып кетеді, ал потенциал жұбының потенциалы иодтың стандартты потенциалынан үлкен болады (0,865 В) тең. Бөлініп шыққан иодты натрий тиосульфатымен титрлейді. Бұл реакция толық және тез өтуі үшін иодидтің концентрациясы стехиометриялықтан 4-5 рет жоғары болуы қажет. Ерітіндінің қышқылдығы екі валентті мыстың гидролизін болдырмайтындай болуы керек, себебі гидролиз өнімдері иодидпен өте жай әрекеттеседі (яғни ). Аса қышқылды ерітіндіде ( [Н+] > 0,3 М) мыспен индукцияланған ауадағы оттекпен иодидтің тотығуы жүзеге асады. Темірді анықтау. Үш валентті темір иондары №да қышқыл ерітіндіде иодидті тотықтырады (≈0,1 М) болғанда реакция мөлшерлік жүреді. Бұл реакцияны орындау үшін күкірт қышқылын қолданбаймыз, себебі ол темір (ІІІ) –мен комплексті иондар түзеді. Тұз қышқылы ең тиімді болып табылады. Ерітіндіде комплекс түзуші аниондарының: фосфат-, пирофосфат-, фторид-иондарының және т.б. болмауы қажет. Олардың темір (ІІІ) комплекстері иодид-иондарын тотықсыздандырмайды. Бірақ бұл иондар және т.б. титрлегенде темір (ІІІ) бүкемелеу үшін қолданылады. Бұл жағдайда осы иондарды бірге болғанда анықтау үшін қоспаның талдауын екі бөлікте (аликвотада) жүргізеді. Біріншісінде тотықтырғыштар қосындысын, екіншісінде комплекстүзуші аниондарды қосқаннан соң екінші тотықтырғышты темірсіз титрлейді, оның мөлшері айырым бойынша есептелінеді. Суда ерітілген оттекті анықтау. Суда ерітілген оттекті анықтаудың классикалық Винклер әдісі марганецтің (ІІ) сілтілік ортада ерітілген оттекпен үш және төрт валенттік күйге дейін тотығуына негізделген. Ерітіндіні қышқылдағанда марганецтің (ІІІ) және (ІҮ) гидроссидтері ериді, екі және төрт валентті марганецтер арасында реакция жүруі мүмкін, мұнда үш валентті марганец түзіледі: оған иодидті қосқанда қайтадан екі валенттік күйге тотықсызданады. Түзілген иодты тотықсыздандыруға кеткен натрий тиосульфатының мөлшері бойынша ерітілген оттектің мөлшерін есептейді. Іс жүзінде бұл қарапайым жолмен жүргізіледі. Құрамында ерітілген оттек бар судың татпасына калий иодидінің сітілік ерітіндісін және марганец (ІІ) сульфатын қосады. Сілтілік ортада марганец (ІІ) ерітіліген оттекпен тез тотығады: Ерітіндіні қышқылдағанда марганец (ІІІ) және (ІҮ) гидроксидтері иодидті тотықтырып, ериді: Бөлініп шыққан иодты натрий тиосульфатымен титрлейді де судағы оттек мөлшерін есептейді, себебі оның судағы мөлшері түзілген иодтың эквиваленттік мөлшеріне сыбағалы (пропорционалды). Пероксидтерді анықтау. Сутек пероксиді басқа бейорганикалық пен органикалық пероксидтер, асқын пероксидтер қышқылды ортада иодидпен тотықсызданады, яғни тотықтырғыш қасиет көрсетеді. Иодты натрий тиосульфатымен титрлейді. Пероксидтер иодидпен, әдетте, жай әрекеттеседі, бірақ реакция жылдамдығын қосылыстарын және т.б. элементтерді, әсіресе осмийді қосып елеулі арттыруға болады. Майдағы пероксидтік қосылыстарды анықтау үшін мұзды сірке қышқылын немесе оның хлороформмен немесе -пен қоспасын еріткіш ретінде пайдаланады. Ауадағы оттекпен иодидтің тотығуын болдырмас үшін титрлеуді инертті газ атмосферасында өткізеді. Қышқылдарды анықтау. Иодат және иодид иондарының қышқыл ерітіндіде өзара тез әрекеттесу қабілеті, ерітіндідегі қышқыл концентрациясын анықтаудың жанама әдісі болып табылады. Шарап, лимон, қымыздық және т.б. қышқылдарды иондары және осы қышқылдар анионымен нашар еритін тұнба немесе комплекс түзетін басқа да катиондар бар болғанда иодометриялық әдіспен титрлей аламыз. Бұл жағдайда қышқылдар күшті қышқыл ретінде титрленеді. Сондықтан калий иодиді көптеген тотықсыздандырғыштарды титрлеу үшін қолданылады. ҚОРҚЫТ АТА АТЫНДАҒЫ ҚЫЗЫЛОРДА УНИВЕРСИТЕТІ Инженерлік – технологиялық институты Инжинирингтік технологиялар кафедрасы жүктеу/скачать 3.34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|