Аналитические возможности метода. Комплексонометрически можно проводить определение многих веществ:

 

Комплексонометрически можно проводить определение многих веществ:

§ Ионы металлов с зарядом +2, +3, +4;

§ Ионы щелочных металлов;

§ Анионы, которые образуют осадкис ионами Mеⁿ⁺;

§ Анионы-окислители, в состав которых входит металл в высокой степени окисления;

§ Жесткость воды;

§ Органические вещества, которые образуют осадки с ионами Mеⁿ⁺.

Определение веществ, принадлежащих к разным группам, проводится по разным схемам.

Метод применяется в фармацевтическом анализе для контроля качества препаратов, которые содержат ионы металлов: алюмаг (Al³⁺, Mg²⁺); сульфат магния; глюконат, хлорид и лактат кальция; оксид и сульфат цинка; основной нитрат висмута и др.

Определение ионов Mеⁿ⁺ (n = 2–4)

Прямое титрование раствором ЭДТА используют, если реакция идет быстро, есть подходящий индикатор и константа устойчивости комплексоната не меньше, чем 10⁷–10⁸.

Обратное титрование применяют, если реакция идет медленно, нет подходящего индикатора, а также в тех случаях, когда протекает гидролиз иона металла при оптимальном значении рН образования комплексоната. Например, ионы Cr³⁺ и Al³⁺ определяют по схеме:

В качестве второго рабочего раствора (Ме²⁺) используют раствор соли Mg²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺ или другого металла, комплексонат которого менее устойчив, чем комплексонат определяемого металла. Так, для приведенного примера должно соблюдаться условие:

Титрование заместителя применяют в тех же случаях, что и обратное титрование. В качестве вспомогательного раствора используют раствор комплексоната магния MgY^2–, т. к. он является наименее устойчивым комплексонатом и ион любого другого металла вытесняет магний из комплексоната:

Определение щелочных металлов

Поскольку ионы щелочных металлов не образуют комплексов с ЭДТА, то их сначала осаждают в виде осадков с анионами сложного состава, включающими хорошо титруемые катионы.

Например, ионы К⁺ – в виде K₂Na[Co(NO₂)₆], ионы Na⁺ – в виде NaZn(UO₂)₃(CH₃COO)₉ ∙ 6H₂O. Затем осадки растворяют в кислоте и титруют Со²⁺ или Zn²⁺ из осадка раствором ЭДТА.

Определение анионов, которые образуют осадки с ионами металлов

Комплексонометрически можно определить многие анионы, которые образуют осадки с многовалентными металлами: и др.

Схемы анализа (на примере определения ):

§ обратное титрование:

§ титрование заместителя:

Определение анионов-окислителей

Для определения анионов-окислителей и т. п. используют метод замещения: сначала восстанавливают металл до более низкой степени окисления, а затем титруют полученный катион раствором ЭДТА:

Определение жесткости воды

Определение жесткости воды стало первым практически важным применением ЭДТА в аналитической химии, поскольку на всех производствах, где используется вода, такой анализ должен непременно проводиться.

Жесткость воды – это суммарный показатель качества воды. Она обусловлена наличием ионов Ca²⁺ и Mg²⁺.

Общая жесткость воды показывает, сколько ммоль экв Ca²⁺ и Mg²⁺ в сумме находится в 1 л воды:

.

Для ее определения пробу воды титруют стандартным раствором ЭДТА в аммиачном буфере с индикатором эриохром черным Т:

Me²⁺ + H₂Y^2– = MeY^2– + 2H⁺.

Поскольку концентрация Ca²⁺ и Mg²⁺ в воде незначительна, то берут большую аликвоту с помощью пипеток Мора вместимостью 50,0 или 100,0 мл, которые выпускаются специально для этих целей.

Расчет результатов анализа:

В Западной Европе жесткость воды выражают в немецких градусах жесткости (^° d). 1 ^° d соответствует 10 мг CaO в 1 л воды. Переход к ммоль экв / л:

Þ

1 ^° d = 0,3567 ммоль экв/л.

Характеристика воды по значению общей жесткости

Ж(Н2О), ммоль экв/л	< 4	4–8	8–12	>12
Характеристика воды	мягкая	средней жесткости	жесткая	очень жесткая

 

Определение органических веществ, которые образуют осадки с ионами металлов

Комплексонометрически можно определять те органические соединения, которые образуют осадки с многовалентными металлами либо с комплексными анионами [CdI₄]^2–, [Zn(SCN)₄]^2– и др.

Рассмотрим схему анализа на примере определения лекарственного вещества суксаметония (бис -холинового эфира янтарной кислоты дихлорида дигидрата). Обозначим дикатион суксаметония Х²⁺.

§ Обратное титрование

К навеске препарата, растворенной в воде, добавляют точно отмеренный объем стандартного раствора K₂[CdI₄]:

Осадок отфильтровывают и титруют фильтрат стандартным раствором ЭДТА:

§ Титрование заместителя

К навеске препарата, растворенной в воде, добавляют избыток вспомогательного раствора K₂[CdI₄]:

Осадок отфильтровывают, промывают и растворяют в соответствующих условиях:

.

Затем оттитровывают [CdI₄]^2– из осадка стандартным раствором ЭДТА:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Аналитик будущего – это наполовину химик, на четверть – специалист по автоматам-анализаторам и на оставшуюся четверть – специалист по математической статистике.

З. Поллер

 

Основа классических методов анализа – применение химических реакций для определения веществ.

Определение «классические» не следует понимать как «устаревшие». В связи с тенденцией к инструментализации аналитической химии для ряда методов, с которыми Вы познакомились, область их применения в будущем, возможно, действительно будет сокращаться. Но, несмотря на это, большинство основополагающих принципов классических методов сохраняют свое значение и в сфере «высоких аналитических технологий».

Более того, в некоторых весьма актуальных областях, например, при анализе объектов окружающей среды сейчас наблюдается возврат к классическим методам. Так, для определения одного из групповых параметров – суммы экстрагируемых органических галогенов (EOX) в почвах – требуется малоселективный метод. Самым простым способом решения этой задачи оказалось осадительное титрование галогенид-ионов раствором нитрата серебра (аргентометрия).

Выбор метода анализа зависит от химических свойств аналита и матрицы, от содержания определяемого компонента и целей проведения анализа. Инструментальные методы анализа по сравнению с классическими обладают более высокой избирательностью и более низкой границей определяемых содержаний. Химические методы характеризуются лучшей воспроизводимостью результатов анализа.

Исходя из этого, классические методы выбирают для проведения анализа, если содержание аналита в пробе достаточно высоко и результат должен быть получен с высоким уровнем точности. Если же концентрация аналита в пробе мала и решающим фактором является область определяемых содержаний методики, а не ее воспроизводимость, предпочтительнее использовать инструментальные методы анализа.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Аналитическая химия. Лабораторный практикум: учеб.-метод. пособие для студентов химико-технологических специальностей и специальностей 1-57 01 01 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», 1-57 01 03 «Биоэкология», 1-48 01 05 «Химическая технология переработки древесины» / А. Е. Соколовский [и др.]. – Минск: БГТУ, 2012. – 111 с.

2. Лурье, Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. – М.: Химия, 1989. – 448 с.

3. Аналитическая химия. Справочные материалы: учебно-методи-ческое пособие по дисциплинам «Аналитическая химия» и «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» для студентов химико-технологических специальностей / сост.: А. Е. Соколовский, Е. В. Радион. – Минск: БГТУ, 2005. – 80 с.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

введение.................................................
Гравиметрический метод анализа.................. Общая характеристика метода........................... Классификация гравиметрических методов................ Этапы определения по методу осаждения.................. Расчет результатов гравиметрического определения......... Достоинства и недостатки гравиметрического метода анализа Погрешности гравиметрии.............................. Аналитические возможности гравиметрических методов..... Использование гравиметрии в анализе органических веществ. Применение гравиметрии в фармацевтическом анализе...... Современное весовое оборудование......................
Титриметрический метод анализа.................. Общая характеристика метода........................... Классификация титриметрических методов анализа......... Общая схема титриметрического анализа.................. Стандартные и вспомогательные растворы................ Способы выражения концентрации стандартных и вспомогательных растворов........................... Виды стандартных растворов и способы их приготовления... Требования к установочному веществу.................... Расчет результатов титриметрического анализа............. Определение факторов эквивалентности веществ........... Способы титрования................................... Современное оборудование для титриметрнического анализа. Кислотно-основное титрование.................. Общая характеристика метода........................... Аналитические возможности метода...................... Достоинства и недостатки метода........................ Кислотно-основное титрование в неводных средах..........
Окислительно-восстановительное титрование Общая характеристика методов.......................... Требования к ОВР в титриметрии........................ Расчет факторов эквивалентности веществ, участвующих в ОВР................................................ Перманганатометрия..................................... Общая характеристика метода........................... Приготовление и стандартизация рабочего раствора KMnO4.. Аналитические возможности метода...................... Иодометрия.............................................. Общая характеристика метода........................... Приготовление и стандартизация рабочего раствора I2....... Приготовление и стандартизация рабочего раствора Na2S2O3. Особенности использования крахмала в иодометрии........ Условия проведения иодометрических определений........ Аналитические возможности метода...................... Комплексометрическое титрование............. Комплексонометрия....................................... Общая характеристика метода........................... Приготовление и стандартизация рабочего раствора ЭДТА... Аналитические возможности метода...................... Заключение.............................................. Литература...............................................

 

 

Учебное издание

 

 

Радион Елена Вадимовна

 

 

КЛАССИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА:

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

 

Учебное пособие

 

Редактор М. Д. Панкевич

Компьютерная верстка

Корректор

 

Издатель:

УО «Белорусский государственный технологический университет».

ЛИ № 02330/0549423 от 08.04.2009.

ЛП № 02330/0150477 от 16.01.2009.

Ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск