Методы осадительного титрования (осаждения)

Методы осаждения основаны на взаимодействии определяемого вещества с титрованным раствором осадителя, в результате которого выпадает осадок. Использование этого метода для количественного определения анализируемого вещества возможно только в том случае, если выделяющиеся осадки практически нерастворимы, если реакция образования осадка протекает быстро и если результаты титрования, не искажаются побочными реакциями соосаждения. В основе образования осадков лежит закон действия масс.

Произведение концентраций ионов в насыщенном растворе малорастворимых электролитов при данной температуре есть величина постоянная.

ПР(КtmАnn) = С(Кtn+)m. С(Аnm-)n = соnst

Если величина произведения концентраций ионов в растворе становится больше значения произведения растворимости, то малорастворимое соединение выпадает в осадок. В методе осадительного титрования применяются титранты, образующие осадки с определяемыми веществами. При этом используют реакции, дающие осадки с произведением растворимости меньше 10-10. Точку эквивалентности в методах осадительного титрования определяют химическим путем (индикаторами на избыток титранта или исчезновение определяемого вещества), а также инструментальными методами. В методе осаждения применяют следующие типы индикаторов: осадительные, металлохромные (комплексообразующие) и адсорбционные. Осадительные индикаторы образуют с титрантом цветные осадки, при появлении которых заканчивают титрование. Металлохромные индикаторы дают с титрантом цветной комплекс, образующийся около точки эквивалентности. Устойчивость этого комплекса должна быть меньше, чем устойчивость осадка, получающегося при осадительном титровании, иначе комплекс с индикатором будет образовываться раньше осадка. Адсорбционные индикаторы представляют собой органические соединения, являющиеся слабыми кислотами. Анионы индикатора, адсорбируясь на поверхности положительно заряженных коллоидных частиц, выпадающих в процессе титрования осадков, вызывают изменение цвета поверхности этих осадков. Таким образом, адсорбционные индикаторы вызывают изменение окраски не в растворе, а на поверхности коллоидного осадка, несущего положительный заряд.

Наиболее широкое применение получили следующие виды осадительного

титрования:

1. Аргентометрическое титрование, титрант – раствор АgNО₃.

В основе метода лежит реакция образования трудно растворимого галогенида серебра:

Аg+ + Аn. → АgАn↓

Для определения анионов применяют нитрат серебра, для определения катионов серебра – хлорид натрия. Аргентометрическим методом пользуются главным образом для количественного определения галогенид-ионов и ионов серебра.

2. Тиоцианометрическое титрование (роданометрическое), титрант – раствор NН4CNS.

В основе метода лежит реакция:

Аg+ + CNS. → АgCNS↓

Роданометрическим методом пользуются для определения галогенид-ионов и серебра. Для определения катионов Аg+ в качестве стандартного раствора используют роданид (тиоцианат) аммония, для определения галогенидов и других анионов – нитрат серебра и роданид аммония. В качестве индикатора применяют насыщенный раствор железоаммонийных квасцов.

3. Меркурометрическое титрование, титрант – раствор Нg₂(NО₃)₂.

Этот метод основан на реакции осаждения раствором Нg₂(NО₃)₂ различных анионов:

2 С1^- + Нg₂²⁺ → Нg₂С1₂↓

Меркурометрический метод имеет ряд преимуществ по сравнению с аргентометрическим методом: может применяться для титрования в кислой среде; соли ртути менее дефицитны; меньшее число ионов оказывает влияние на точность определения. Главный недостаток заключается в том, что соли ртути ядовиты. Поэтому при применении меркурометрического титрования необходимо соблюдать особую осторожность и аккуратность.

4. Сульфатометрическое титрование, титрант – раствор ВаС1₂ или раствор Н₂SО₄.

Этот метод применяют для анализа солей бария, титруя их раствором Н2SО4 или для определения сульфатов титрованием раствором соли бария. В основе метода лежит реакция:

Ва²⁺ + SО₄^{2 -.} → ВаSО₄↓

В методе сульфатометрического титрования применяют металлохромные индикаторы. Этим методом все чаще заменяют трудоемкий гравиметрический метод анализа по определению сульфатов и солей бария. В зависимости от способа выполнения осадительного титрования различают следующие виды: прямое, обратное и заместительное титрование.

Требования к реакциям, применяемым в осадительном титровании.

Хотя подобных реакций известно очень много, в седиметрии могут использоваться только те, в которых:

1) образуется практически нерастворимый осадок (КS? 10-8);

2) выпадение осадка происходит быстро и не сопровождается соосаждением посторонних ионов;

3) должна иметься возможность обнаружения окончания реакции осаждения;

4) осадок образуется из известного, строго определенного химического состава, в результате стехиометрического взаимодействия определяемого вещества и вещества титранта.