- •Амперометричне (вольтамперометричне) титрування
- •Загальні відомості
- •Органічні сполуки, які визначають амперометричним титруванням
- •Продовження таблиці 1.1
- •Типи кривих амперометричного титрування
- •3. Характеристика реагентів, що використовують в якості титрантів в амперометрії
- •Хіміко-аналітичні й електрохімічні властивості неорганічних титрантів і Na2c2o4
- •Органічні сірковмісні реагенти, які застосовують в амперометричному титруванні
- •Продовження таблиці 3.3
- •4. Індикатори в амперометричному титруванні
- •5. Послідовні (диференційовані) титрування
- •6. Амперометричне титрування з двома індикаторними електродами
- •7. Приклади визначення речовин амперометричним титруванням
- •7.1. Визначення кадмію (II) або цинку (II) з їх сульфатів фероціанідом калію Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •7.2. Визначення свинцю в технічному Pb(no3)2 Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •7.3. Визначення міді (II) на двох індикаторних електродах з використанням йодометричних реакцій
- •Методика виконання роботи
- •7.4. Визначення залізу ванадатом амонію Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •7.5. Диетілдитіокарбамінат натрію в аналізі мідьвмісних продуктів Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •7.6. Амперометричне визначення свинцю розчином ддтк Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •7.7. Визначення міді (II) і кадмію, що спільно присутні у розчині Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •7.8. Визначення цинку або кадмію з їх сульфатів 8-меркаптохіноліном Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •7.9. Визначення заліза (III) 8-меркаптохіноліном на двох індикаторних електродах Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •7.10. Послідовне титрування заліза і міді розчином 8-меркаптохіноліну Принцип методу
- •Методика виконання роботи
- •Список літератури
Методика виконання роботи
Визначення титру ДДТК по міді. У стаканчик для титрування відбирають піпеткою 5 мл 0,002 М стандартного розчину Cu(NO3)2, додають 30 мл фонового електроліту – 0,1 М хлористого калію. Встановлюють напругу 0,8–0,9 В і занурюють електроди в розчин. Вмикають мішалку. До вмісту склянки додають з мікробюретки по 0,1 мл розчин диетілдитіокарбамінату натрію і записують показання мікрогальванометра через ~10 с після додавання кожної порції титранту. Реагент додають до різкого підйому струму, зафіксувавши 3–4 точки на цьому підйомі. Будують графік у координатах показання мікроамперметра – кількість доданого ДДТК у мл. Знаходять точку еквівалентності і розраховують титр ДДТК по міді.
Визначення титру ДДТК по кадмію. Визначення титру проводять аналогічно визначенню. У стаканчик для титрування відбирають 5 мл 0,002 М стандартного розчину кадмію, додають –3 0 мл KCl і титрують 0,01 М розчином диетілдитіокарбамінату. Будують графік. Розраховують:
Примітка. Знаючи титр , можна розрахувативикористовуючи наступну формулу
Перевірте, чи сходяться у Вас експериментально отримані дані і розрахункові.
Визначення Cu2+ у присутності Cd2+. Аналізовану суміш розбавляють дистильованою водою в мірній колбі до мітки. Vколби=100 мл. Ретельно перемішують. У стаканчик для титрування відбирають 10 мл аналізованого розчину, додають 5 мл 0,001 М розчину азотнокислого свинцю, 15 мл розчину хлористого калію і титрують ДДТК, додаючи реагент по 0,1 мл. Титрування проводять до різкого збільшення струму в ланцюзі (рис. 7.25, кр. 2 і 3). Будують графік. Визначають точку еквівалентності. Розраховують вміст міді (II) за формулою
де – об’єм титранту, що пішов на реакцію з міддю.
Титрування суміші Cu2+ і Cd2+ без додавання Pb(NO3)2. Відбирають у стаканчик для титрування 10 мл аналізованого розчину, додають 30 мл фонового електроліту – KCl. Встановлюють напругу 0,8–0,9 В і занурюють електроди в розчин. Вмикають перемішування і титрують аналізуємий розчин диетілдитіокарбамінатом натрію, додаючи реагент по 0,1 мл і записуючи показання мікрогальванометра через 10–15 с після додавання чергової порції титранта. Титрування закінчують після різкого збільшення струму в ланцюзі. Будують графік у координатах показання мікрогальванометра – кількість доданого ДДТК у мл. Знаходять об’єм диетілдитіокарбамінату, що пішов на титрування суми Cu2+ і Cd2+ (V’ рис. 7.25, кр. 1). Визначають за різницею об’єм ДДТК, що пішов на титрування кадмію.
Розраховують вміст кадмію:
7.8. Визначення цинку або кадмію з їх сульфатів 8-меркаптохіноліном Принцип методу
Органічний сірковмісний реагент взаємодіє з металами групи сірководню і сірчистого амонію (Zn2+, Ni2+, Co2+, Fe3+, Cu2+, Cd2+, Hg2+, In3+, Ag+, Pb2+, Au3+, Mo6+, Pd2+), утворює міцні внутрішньокомплексні, малорозчинні сполуки (ВКС), структурні формули яких мають вигляд:
Завдяки наявності сульфогідрильної групи (–SH) 8-меркатохінолін (тіооксин) легко окисляється на мікроаноді. Вольтамперна крива (рис. 26, кр. 1) має одну площадку граничного дифузійного струму при 0,8–1,0 В. Більшість кривих амперометричного титрування перехідних металів мають - подібну форму (рис. 726, кр. 2). Іноді, також як і для ДДТК (робота 7.6), якщо визначений метало-іон зв'язаний у відносно неміцні комплексні сполуки з іонами фонового електроліту, при титруванні фіксуються і «аномальні» контури кривих (рис. 7.26, кр. 3) за рахунок окиснювання проміжних продуктів реакцій.
Рис. 7.26. Вольтамперна крива 8-меркаптохіноліна (1) і криві амперометричного титрування Zn2+ (2), AuCl4– - реакція йде ступінчато (3); HgAc42– (4) розчином RSH
У кислих середовищах 8-меркаптохінолін (RSH) може відновлювати метало-іони, що мають високий редокс потенціал, переходячи при цьому в дисульфід. Наприклад:
Якщо в розчині знаходяться кілька компонентів, можливе їх послідовне титрування. Для диференційованого титрування необхідно, щоб реакції в розчині перебігали послідовно, а електрохімічні властивості компонентів забезпечували фіксацію точок еквівалентності.
Цинк (II) реагує з RSH на фоні ацетату натрію з утворенням міцних ВКС. Cu(RS)2 – коричневий осад і Zn(RS)2 – білий. Точці еквівалентності відповідає мольне співвідношення [Zn2+(Cu2+)]:[RSH], яке дорівнює 1:2. Форма кривих титрування наведена на рис. 7.26, кр. 2. В ацетатних буферних розчинах мідь утворює при титруванні її 8-меркаптохіноліном розчинні проміжні комплекси зеленого кольору, що окиснюються на мікроаноді і криві здобувають колоколоподібну форму, аналогічну кр. 4 (рис. 7.26).
Необхідні прилади, реагенти і посуд
1. Амперометрична установка з Pt обертовим мікроанодом і каломельний електрод порівняння.
2. Мірний циліндр місткістю 50 мл.
3. Мікробюретка 2–5 мл.
4. Стаканчик для титрування місткістю 50 мл.
5. Розчин ацетату натрію, 0,5 М.
6. Ацетатний буферний розчин з рН=3,2.
7. Розчин 8-меркаптохіноліну 0,02 М.
8. Аналізований розчин CuSO4.