Приготування робочого розчину перманганату

Спочатку за розрахованою наважкою готують розчин з при­близ­ною концентрацією. Цей розчин повинен довго постояти щоб у ньому відбулися процеси окиснення можливих домішок, а також процеси самоокиснення-самовідновлення різних форм Мангану. Після стабілізації концентрації розчину перманганату установлюють його точну концентрацію (титр) за установочною речовиною (первинним стандартом). Як установочні речовини використовують: щавлеву кислоту H₂C₂O₄·2H₂O х.ч.; натрій оксалат, висушений при 105-110ºС у сушильній шафі протягом 2 годин; амоній оксалат (NH₄)₂C₂O₄·H₂O; сіль Мора (NH₄)₂[Fe(SO₄)₂]·6H₂O; калій гексаціано (ІІ) ферат K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O та ін.

Для установки титру розчину перманганату також застосовують йодометричний метод титрування. При взаємодії KMnO₄ з KI виділяється еквівалентна кількість йоду, який відтитровують стандартним розчином натрій тіосульфату.

При титруванні у кислому середовищі застосовують для підкислення середовища розведені розчини сульфатної чи фосфатної кислот. При титруванні солей Fe²⁺ краще застосовувати фосфатну кислоту, яка зв’язує йони Fe³⁺, що при цьому утворюються, у безбарвні комплекси, що покращує встановлення точки еквівалентності.

Робочий титрований розчин перманганату можна одержати також з фіксаналу.

Титрування перманганатом можна проводити прямим, зворотним методами, непрямим методом.

Прямим методом титрування визначають відновники, які легко і без втрат окиснюються перманганатом. Зворотне титрування застосовують для визначення відновників, які окиснюються перманганатом повільно, а також окисників, які попередньо відновлюються відповідними відновниками до сполук нижчих ступенів окиснення.

Для визначення багатьох речовин, що не окиснюються перманганатом у строго еквівалентних кількостях і для яких не можна застосувати методи зворотного титрування, застосовують непрямі методи титрування перманганатом. У цьому випадку досліджувану речовину окиснюють, наприклад, сполуками Fe³⁺ (залізний галун). Утворені при цьому в еквівалентній кількості йони Fe²⁺ по відношенню до досліджуваної речовини потім титрують перманганатом:

Fe³⁺ + досліджувана речовина " Fe²⁺ + досліджувана речовина окиснена;

Fe²⁺ + + 8H⁺ " Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O.

Позитивні сторони перманганатометрії:

1. Вихідні стандартні розчини перманганату забарвлені у червоно-фіолетовий колір, тому кінцеву точку титрування можна визначити за появою рожевого забарвлення розчину досліджуваної речовини від понадеквівалентної краплі титранту при титруванні прямим методом чи по зникненню забарвлення при титруванні зворотним методом без застосування індикаторів.

2. Титрування можна вести в кислому чи лужному середовищі. Перманганат має високий редокс-потенціал =+1,52 B, тому багато речовин, які не можна відтитрувати розчинами більш слабких окисників, можна визначити перманганатометричним методом.

3. Перманганат є дешевим і легкодоступним реагентом.

4. Перманганат можна застосовувати для визначення речовин, які не мають окисно-відновних властивостей. Наприклад, для визначення йонів Са²⁺ у досліджуваному розчині їх осаджують у вигляді малорозчинного кальцій оксалату. Осад кальцій оксалату відділяють від розчину, промивають, розчиняють у сульфатній кислоті і оксалат-іони відтитровують перманганатом. Роблять відповідні розрахунки вмісту йонів Кальцію.

Негативні сторони перманганатометрії:

1. Вихідний реагент – КМnО₄ неможливо отримати в хімічно чистому стані внаслідок впливу забруднюючих відновників і процесів самоокиснення-самовідновлення різних форм Мангану. Тому за наважкою кристалічного KMnO₄ чи іншої солі манганової кислоти приготувати титрований розчин, стандартний розчин, неможливо. Титр розчину перманганату установлюють за допомогою первинних стандартів чи готують робочий розчин перманганату з фіксаналу.

2. Стандартні розчини перманганату не стійкі, з часом міняють свій титр, тому перед використанням слід установлювати титр розчину перманганату, який певний час вже зберігався.

3. Титрування перманганатом не рекомендується проводити за наявності у розчині хлорид-іонів, які окиснюються перманганатом до вільного хлору. Не можна для підкислення досліджуваного розчину застосовувати хлоридну кислоту.

4. Деякі реакції окиснення перманганатом протікають при кімнатній температурі дуже повільно. Тому треба розчин, який титрують, нагрівати.

5. Стан динамічних рівноваг, які установлюються у процесі титрування перманганатом, залежить від різних факторів, тому дослідження необхідно проводити при строго визначених умовах, які рекомендуються методикою аналізу.