Метод нейтрализации
.docМетод нейтрализации и его применение в медико-санитарной практике
Медико биологическое значение.
Метод кислотно-основного титрования позволяет определять количественно в исследуемых объектах кислые и основные продукты.
Так, в санитарно-гигиенической практике этим методом определяют кислотность и щелочность многих пищевых продуктов, питьевых и сточных вод.
В клинической практике кислотно-основное титрование используют для определения кислотности желудочного сока, буферной емкости крови, спинно-мозговой жидкости, мочи и других биологических жидкостей.
Этот метод широко используется в фармацевтической химии при анализе лекарственных веществ, установления доброкачественных продуктов питания (например,молока).
Большое значение имеет рассматриваемый метод и при санитарно гигиенической оценке объектов окружающей среды. Промышленные стоки могут содержать или кислые, или щелочные продукты. Закисление или защелачивание природных водоемов и почвы приводит порой к необратимым последствиям, в связи с чем контроль кислотно-основного баланса весьма важен.
МЕТОД НЕЙТРАЛИЗАЦИИ
Краткое описание метода нейтрализации сводится к следующим моментам:
а) Реакция
В основе метода лежит реакция взаимодействия
H+ + OH- → H2O.
б) Определяемые вещества:
кислоты: сильные и слабые
основания: сильные и слабые: соли, подвергающиеся гидролизу.
в) Титранты:
Сильные кислоты (соляная, серная) с концентрацией от 0,01 до 1,0 моль/л используются для определения концентрации оснований и солей, гидролизующихся по аниону.
Сильные основания: (NaOH, KOH) с концентрацией от 0,01 до 1,0 моль/л используются для определения концентрации кислот и солей, гидролизующихся по катиону.
Чаще всего титранты для метода нейтрализации готовят из фиксаналов. Иногда растворы сильных кислот готовят разбавлением концентрированного раствора кислоты, а растворы сильных оснований, растворением навески твердой щелочи. Последние способы приготовления растворов, требуют экспериментального уточнения концентрации приготовленного титранта с использованием установочных (исходных) веществ.
Для титрантов кислот, в качестве установочных веществ, используют соду Na2CO3 или буру Na2B4O7•10H2O.
Для титрантов щелочей — щавелевую кислоту (H2C2O4•2H2O).
г) Индикаторы
Реакция между кислотами и основаниями не сопровождается, как правило, какими-либо внешними эффектами, поэтому для фиксирования точки эквивалентности приходится использовать специальные вещества-индикаторы. Кислотно-основные индикаторы это, слабые кислоты или основания, степень ионизации которых определяется концентрацией [H+] ионов в растворе.
H+Ind ↔ H++Ind-
Чем больше концентрация H+ ионов, тем меньше будет степень ионизации индикатора. Молекулярная HInd и ионная HInd формы индикатора имеют разные окраски. Таким образом, концентрация ионов H+ влияет на соотношение концентраций HInd и Ind что, в свою очередь, определяет характер или яркость окраски.
Для характеристики кислотности растворов в химии широко пользуются водородным показателем, pH — отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации [H+].
В кислых растворах pH<7, в щелочных pH>7, в нейтральных
Все индикаторы изменяют свою окраску не скачкообразно, а плавно, т.е. в определенном интервале значений pH, называемом интервалом перехода.
Поскольку индикаторы как кислоты или основания отличаются друг от друга по силе, они имеют разные интервалы перехода (см. табл.1).
Таблица 1
N п/п |
Анализ вещество титрант |
pH в точке эквивалент-ности |
Скачок титрования |
Используемые индикаторы |
Интервал перехода окраски индикатора |
1. |
Сильная кислота Сильное основание или наоборот |
7.0 |
3-11 |
Метилоранж Метилрот Фенолфталеин |
3.1-4.4 4.2-6.3 8.3-10.0 |
2. |
Слабая кислота Сильное основание |
8-10 |
6-11 |
Фенолфталеин |
8.3-10.0 |
3. |
Слабое основание Сильная кислота |
4-6 |
3-7 |
Метилоранж Метилрот |
3.1-4.4 4.2-6.3 |