Требования к реакциям, используемым в титриметрических методах

 

Реакции, применяемые в титриметрических методах анализа, должны удовлетворять следующим требованиям:

• Реакция должна быть стехиометрической. Это означает, что в процессе реакции между взаимодействующими веществами должно сохраняться строго определенное соотношение.
• Концентрация стандартного раствора должна быть точно известна.
• При титровании не должны протекать побочные реакции, делающие точное вычисление результатов анализа невозможным.
• Реакция должна протекать количественно. Для получения правильных результатов анализа полнота реакции в момент добавления эквивалентного количества титранта должна составлять не менее 99,9 %.
• Реакция должна протекать с достаточной скоростью, чтобы титрование можно было провести быстро.

Фиксация точки эквивалентности

 

Необходимым условием определения содержания компонента в анализируемом растворе методом титриметрии является возможность тем или иным способом фиксировать точку эквивалентности, для того, чтобы измерить эквивалентный объём титранта.

 

На практике фиксируют, как правило, конечную точку титрования (к.т.т.), т. е. такой момент, когда об окончании реакции судят по изменению окраски раствора или по изменению окраски выпавшего осадка от одной лишней капли добавленного титранта.

 

Чтобы погрешность титрования была минимальной, стараются титрование проводить таким образом, чтобы к.т.т. как можно меньше отличалась от т.экв. и погрешность, связанная с этим, была не больше, чем погрешность, связанная с измерением объема титранта по бюретке (т. е. одна капля).

 

Существуют

--- безиндикаторные способы - КМnО₄

--- индикаторные способы

Индикаторами называются вещества, при помощи которых устанавливают момент эквивалентности между взаимодействующими растворами.

В качестве индикаторов используются

-- специфические вещества, способные давать с одним из реагирующих веществ легко заметную цветную реакцию. Их называют специфическими индикаторами. Йод - крахмал

-- Вещества, окраска которых зависит от свойств химической системы. - Фенолфталеин. - Их подбирают на основе построения расчетных кривых титрования по изменяющемуся свойству химической системы в зависимости от количества добавляемого титранта в области скачка на кривой титрования.

Кривые титрования. Расчет кривых титрования проводят для нахождения скачка титрования с целью выбора подходящего индикатора. Правильно выбранным индикатором является тот индикатор, у которого потенциал перехода окраски находится в пределах скачка титрования.

Кривые титрования в методе нейтрализации представляют собой графическое изображение изменения рН титруемого раствора (кислоты или основания) в процессе титрования в зависимости от количества добавленного титранта (основания или кислоты).

рН – V (титранта)

 

Кривые титрования в методе окисления-восстановления представляют собой графическое изображение изменения окислительно-восстановительного потенциала титруемого раствора (окислителя или восстановителя) в процессе титрования в зависимости от количества добавленного титранта (восстановителя или окислителя).

Е_ок/вос– V (титранта)

 

Для методов осаждения и комплексообразования эти кривые строятся в координатах

рС(комп-ля) – V (титранта)

рС(осажд.иона) – V (титранта)

Объекты титриметрического анализа -горные породы, руды, минералы;

Виды анализа – количественный, элементный и функциональный (ионы разной степени окисления) анализ; определение главных компонентов, однокомпонентный анализ, макроанализ;

Определяемые элементы:– B, P, S, Cа, Mg, Al, Fe, Cr, Mn, Co, Pb, Sn, Zn, As, Sb, Ag, Hg, Th, U

Метрологические характеристики титриметрических методов: прецизионные и рядовые, Предел определения до 1 %; диапазон определяемого содержанияот n*10^-2 до n*10 %; анализ жидкой фазы – поэтому используют подготовку проб: твердые пробы растворяют, газовые поглощают в подходящем растворителе; не экспрессный анализ - несколько проб за смену.

 

Основная область применения методов гравиметрии и титриметрии – прецизионное определение больших и средних содержаний главных и сопутствующих полезных (и вредных) компонентов в полезных ископаемых и в отдельных полезных минералах, а также для определения валового химического состава полезных ископаемых. Их относительная погрешность определения редко превышает 0,1-0,2 %, тогда как погрешность инструментальных выше 2-5 %.