В реакции нейтрализации при достижении точки эквивалентности происходит изменение значения рН раствора. Поэтому для фиксирования точки эквивалентности используют вещества - индикаторы, окраска которых меняется в зависимости от изменения рН. Наиболее часто используемые индикаторы приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Характеристики перехода кислотно-основных индикаторов

Приготовление растворов индикаторов. Метиловый оранжевый (0,1% в воде): 0,01 г красителя растворяют в 10 мл воды; применяют в количестве 3-4 капель на 25 мл титруемого раствора.

Метиловый красный (0,2% в 60% этаноле): 0,02 г красителя растворяют в 10 мл 60% этанола; применяют в количестве 2-3 капель.

Фенолфталеин (1% в 60% этаноле): 0,1 г красителя растворяют в 10 мл 60 % этанола; применяют в количестве 2 капель.

Бромтимоловый синий (0,1% в 20% этаноле). 0,01 г красителя растворяют в 10 мл 20% этанола.

Смешанные индикаторы. В некоторых случаях вместо одного индикатора лучше применять смесь двух индикаторов. Примером служит индикатор Ташира, представляющий собой смесь метилового красного (0,1 % в воде) и метиленового синего (0,1% в этаноле). При значениях рН раствора, меньших 4,0, цвет этого индикатора фиолетовый, а при значениях, больших 6,0 - зеленый.

Техника титрования

Титрование производится в конических колбах. Размер колбы подбирается так, чтобы общий объем жидкости в конце титрования не превышал половину объема колбы. Сам процесс титрования состоит в прибавлении титранта из бюретки к анализируемому раствору, находящемуся в колбе. Раствор из бюретки прибавляют до тех пор, пока количество прибавленного вещества не будет эквивалентно количеству вещества, находящемуся в колбе. Этот момент называется конечной точкой титрования (КТТ).

Рис. 3.3. Положение колбы при титровании.

Перед началом титрования заполняют бюретку раствором и доводят уровень жидкости до нулевой черты. В коническую колбу помещают точный объем анализируемого раствора, и добавляют нужное количество индикатора. Затем проверяют правильность установки уровня жидкости в бюретке на нулевое деление. Это надо делать обязательно перед самым началом титрования.

Подставляют колбу с титруемым раствором под бюретку. Правильное положение при титровании показано на рис. 3.3. Под колбу кладут лист белой бумаги, чтобы точнее заметить момент изменения цвета раствора. Колбу держат в правой руке, а левой открывают и закрывают кран, выпуская жидкость из бюретки.

При титровании раствор должен вытекать по каплям, сначала быстро, а вблизи конечной точки очень медленно. Во время титрования раствор в колбе следует все время перемешивать вращательными движениями.

Когда изменение окраски раствора покажет, что наступил конец титрования, прекращают прибавление раствора и определяют объем рабочего раствора, затраченного на титрование по показаниям бюретки.

Если при титровании нельзя сказать с уверенностью, что достигнута конечная точка, то следует записать показания бюретки, прибавить еще одну каплю раствора и наблюдать, происходит ли изменение в окраске титруемого раствора.

Записывают результаты титрования с точностью до второго десятичного знака, например: 10,53 мл; 11,20 мл; 9,00 мл.

Необходимо брать такое количество анализируемого раствора, чтобы объем рабочего раствора, затраченного на титрование, составлял не менее 1/3 объема бюретки. Наиболее точные результаты получаются в том случае, когда при титровании из бюретки вместимостью 25 мл прибавляют от 10 до 20 мл рабочего раствора, а из бюретки вместимостью 50 мл—от 20 до 40 мл рабочего раствора.

Чтобы убедиться в правильности результатов титрования проводят параллельное определение. Для этого в другую коническую колбу помещают такое же количество титруемого раствора, наполняют бюретку рабочим раствором и повторяют титрование. Если результаты двух определений расходятся не более чем на 0,1 мл для бюреток вместимостью 25 или 50 мл, то их можно считать правильными. В случае расхождения полученных результатов титрование повторяют. В ответственных случаях проводят 3 параллельных определения. Для расчета берут среднее арифметическое полученных результатов.

Вычисление результатов по методу отдельных навесок. В этом случае взвешивают на аналитических весах точную навеску m (A ) вещества А, переносят ее в колбу для титрования, растворяют, прибавляя в колбу некоторое количество растворителя, и тируют полученный раствор.

титриметрический анализ

Титриметрический (объемный) анализ объединяет группу методов количественного химического анализа, основанных на процессе титрования. Он заключается в измерении объема раствора реагента, израсходованного на эквивалентное взаимодействие с определяемым веществом. По концентрации и объему раствора реагента вычисляют содержание определяемого вещества. Титриметрический метод анализа применим для определения средних и больших содержаний веществ (свыше 1%).

Реакции, используемые в титриметрии, должны удовлетворять следующим основным требованиям:

– реакция должна протекать количественно, т. е. константа равновесия реакции должна быть достаточно велика;

– реакция должна проходить быстро;

– реакция не должна осложняться протеканием побочных реакций;

– должен существовать способ определения окончания реакции.

Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из этих требований, она не может быть использована в титриметрическом анализе.

В зависимости от типа реакции, которая лежит в основе определения, различают следующие методы титриметрического анализа: кислотно-основное, окислительно-восстановительное, осадительное и комплексиметрическое.

По способу индикации конечной точки различают визуальное, потенциометрическое, фотометрическое, кондуктометрическое, амперометрическое титрование и др.

В зависимости от способа проведения титрование бывает прямым, обратным, косвенным (по заместителю).

Титрование можно проводить из отдельных навесок и пипетированием. В первом случае титруют все количество определяемого вещества. При пипетировании исследуемый раствор (или навеску вещества) количественно переносят в мерную колбу, доводят водой до метки и тщательно перемешивают. Далее из мерной колбы отбирают пипеткой несколько проб раствора (аликвоты) для параллельных титрований.

Основные термины, применяемые в титриметрическом анализе

Титрование – процесс постепенного контролируемого приливания раствора с точно известной концентрацией к определенному объему другого раствора.

Титрант (титрованный, рабочий раствор) – раствор, который приливают, имеет точно известную концентрацию.

Титруемый раствор – раствор, к которому приливают титрант.

Титриметрическая система – смесь веществ, образовавшаяся при взаимодействии титранта и титруемого вещества.

Точка эквивалентности (т. э.) – момент титрования, когда число эквивалентов титранта равно числу эквивалентов определяемого вещества.

Индикатор – вещество или прибор, применяемые для установления конечной точки титрования, которая обычно мало отличается от точки эквивалентности.

Степень оттитрованности (f ) – отношение количества эквивалентов титранта, пошедшего на титрование в любой момент титрования, к исходному количеству эквивалентов определяемого вещества:

DIV_ADBLOCK129">

Бюретка градуирована в см3 с делениями через одну или две десятых см3. По системе СИ рекомендуется выражать объемы в дм3 и см3, однако допускаются и старые единицы: литры и миллилитры. 1 литр занимает объем 1 дм3, 1 миллилитр – 1 см3. Обычные бюретки имеют емкость 10, 25 и 50 см3 (мл), а отсчет объема раствора в них дает три цифровых знака – десятки, единицы и десятые доли миллилитра. Сотые доли миллилитра определяют приближенно.

Мерные колбы обычно имеют емкость 25, 50, 100, 200, 250, 500 и 1000 см3 (мл). Пипетки обычно делают объемом 5, 10, 15, 20, 25, 50 см3 (мл).

Пользуясь мерной посудой, следует помнить, что ее емкость часто не точно соответствует обозначенной. Посуда 1 класса емкостью более 10 мл пригодна для работы с точностью 0,1%, для посуды 2 класса допускаемые отклонения вдвое больше.

Заполнение бюреток раствором

Чистую бюретку заполняют на 1/3 титрантом, убеждаются в исправности затвора и отсутствии в нем пузырька воздуха. Для этого кончик бюретки поднимают и слегка открывают зажим. Если жидкость идет ровной струей, без пузырьков воздуха, бюретка заполнена правильно. Наклоняя и поворачивая бюретку, смачивают стенки раствором, после чего сливают почти весь раствор через носик. Перед началом титрования бюретку устанавливают строго вертикально и заполняют титрантом до нуля. При этом уровень мениска жидкости вогнутой частью должен совпадать с нулевым делением шкалы (нулевое деление должно находиться на уровне глаз) для бесцветных растворов. Для окрашенных растворов нуль устанавливают по верхнему краю мениска.

Отмеривание растворов пипеткой

Чистую пипетку с помощью резиновой груши заполняют титруемым раствором до начала расширения. Закрыв верхний конец указательным пальцем, несколько раз поворачивают пипетку, стараясь смочить раствором всю внутреннюю поверхность немного выше метки. Сливают раствор.

Теперь заполняют пипетку с помощью резиновой груши немного выше метки. Снимают грушу, отверстие слегка закрывают пальцем, «держа» метку пипетки на уровне глаз, осторожно сливают избыток раствора так, чтобы мениск жидкости вогнутой частью совпадал с меткой. После этого отверстие пипетки зажимают и переносят ее в другой сосуд. Верхнюю часть пипетки открывают и дают жидкости спокойно вытечь. После того как жидкость из пипетки стечет, последние капли сливают, касаясь стенки сосуда, в который выливают жидкость. Затем пипетку вынимают, не обращая внимания на жидкость, которая в ней осталась. Выдувать жидкость из пипетки нельзя.

Правила титрования

Место, где проводится титрование, должно быть хорошо подготовлено и освещено. На основание штатива с бюреткой следует положить лист белой бумаги. Бюретку укрепляют параллельно стержню штатива.

Титруют малыми порциями – по каплям. Открывают зажим бюретки левой рукой, а колбу для титрования держат правой, постоянно перемешивая ее содержимое вращательными движениями . После вытекания раствора отсчет делений на бюретке производят через 20-30 с, чтобы дать возможность стечь жидкости, оставшейся на стенках бюретки.

Отсчет снимают по нижнему (бесцветные растворы) или по верхнему (окрашенные растворы) краю мениска. Мениск должен находиться на уровне глаз. Для получения достоверных результатов повторяют титрование не менее трех раз. Каждое повторное титрование начинают с нулевого отсчета бюретки.

Погрешности титрования

При титровании возможны случайные и систематические погрешности. Случайные погрешности связаны с измерением объема и массы навески, систематические (индикаторные) появляются при несоответствии точки конца титрования точке эквивалентности.

Погрешности измерения растворов возникают вследствие неточности отмеривания растворов вещества и титранта. Они складываются из объема одной капли (V ~ 0,05 мл), которой обычно перетитровывают раствор, и погрешности калибровки измерителей (бюретки, пипетки, мерной колбы), у которых допускаются отклонения ± (0,01 – 0,02) мл. Относительная погрешность титрования зависит от объема затраченного титранта или титруемого раствора и равна:

где v - сумма объема капли (~ 0,05 мл) и отклонений в объеме

бюретки (~0,02 мл) и пипетки (~0,02 мл);

V - объем титруемого раствора или титранта, мл.

Установка титра-одна из ответственнейших операций лабораторной техники. От правильности приготовления титрованного раствора завиеит и результат анализа. Не нужно забывать, что, например, на заводе на основе данных анализа осуществляется контроль за течением технологического процесса и неправильный анализ может повести к тем или иным осложнениям. Так как каждый анализ почти всегда сопровождается титрованием, каждый работник лаборатории должен хорошо освоить технику проведения этой операции.

Нужно помнить несколько правил, относящихся к титрованным растворам.

1. Титрованные растворы должны быть по возможности свежими. Длительное хранение их не должно допускаться. Для каждого раствора есть свой предельный срок хранения.

2. Титрованные растворы при стоянии изменяют свой титр, поэтому их следует иногда проверять. Если же делают особенно ответственный анализ, проверка титра раствора обязательна.

3. Титрованные растворы, на которые действует свет -(растворы AgNO3 и др.), следует хранить в желтых бутылях или в таких, которые бы защищали раствор от действия света.

4. При приготовлении растворов марганцевокнслого калия титр их следует устанавливать не ранее чем через 3-4 дня после приготовления. То же относится ко всём другим растворам, способным изменяться со временем или при соприкосновении с воздухом, стеклом и пр.

5. Титрованные растворы щелочей лучше хранить в бутылях, покрытых внутри парафином, а также защищать их от действия двуокиси углерода воздуха (хлоркальциевая трубка с натронной известью или аска-ритом),

6. Все бутыли с титрованными растворами должны иметь четкую надпись с указанием вещества, нормальности, поправки, времени изготовления раствора и даты проверки титра.

7. При титровании кислых или щелочных растворов полезно применять так называемый раствор-свидетель.

Во время титрования колбу нужно держать левой рукой, а правой рукой управлять краном бюретки, давая стекать жидкости равномерно. При титровании очень большое значение имеет скорость его. Поэтому при повторном титровании одного и того же раствора нужно, чтобы скорость добавления раствора из бюретки была по возможности одинаковой, т. е. в одно и то же время вытекало бы определенное количество жидкости. Положение рук при титровании показано на рис. 352.

Для перемешивания титруемого раствора очень удобно»при-менять магнитные мешалки. В этом случае титрование можно вести как в обычной конической колбе, так и в специальных, приспособленных для титрования темиоокрашенных жидкостей.

При аналитических работах большое внимание нужно уделять расчетам. Они не будут казаться трудными, если с самого начала работы усвоить понятия, которые лежат в основе всех расчетов, т. е. понятия о титре, нормальности и грамм-эквиваленте и о связи между ними.

Например, если взята какая-нибудь навеска нужного вещества, то титр T приготовленного раствора будет равен навеске а , деленной на объем (V) раствора:

Рис. 352. Положение рук при титровании.

a = T*1000 г

Нормальность можно вычислить, если известна навеска а и грамм-эквивалент E растворяемого вещества

Если же раствор готовят в другом объеме, меньшем или большем, чем 1000 мл, навеску рассчитывают на 1 л, и тогда формула для вычисления нормальности примет вид

Эта формула позволяет рассчитывать нормальность раствора из взятой навески независимо от его объема. Между титром, грамм-эквивалентом и нормальностью существует простая зависимость:

Иногда при расчетах пользуются поправкой на нормальность или коэффициент нормальности К. Эта поправка является отношением титра практического T к титру теоретическому (То):

Эта поправка показывает, какому количеству миллилитров точно нормального раствора соответствует 1 мл данного раствора. При умножении результатов титрования (мл) на эту поправку полученный объем приводят к определенной концентрации, например 0,1 н. раствору.

Однако целесообразность пользования поправкой на нормальность очень сомнительна, так как все расчеты можно с успехом делать и без этой поправки, только усложняющей расчет.

При работе с нормальными растворами задача всегда сводится вначале к определению нормальности неизвестного раствора, а затем к определению количества неизвестного вещества, содержащегося в растворе. Таким образом, основной расчетно-аналитической формулой при всех объемных определениях будет

т. е. произведение нормальности известного раствора на объем известного раствора при достижении конца реакции всегда равно произведению нормальности неизвестного раствора на объем последнего. Это произведение показывает число эквивалентов прореагировавших веществ. Отсюда можно определить нормальность неизвестного раствора A2, которая будет равна

(2)

Когда величина N2 известна, применяют общую формулу для определения нормальности по навеске (а);

(3)

Поскольку задачей аналитика является определение Величины а, из этой формулы находят;

(4)

Или, подставив значение N2 из формулы (2),получим:

Приведенные формулы позволяют проводить все расчеты без поправок на нормальность, так как принимается, что она может быть выражена любым целым или дробным числом. Главное во всяком расчете найти количество эквивалентов, при умножении которых на величину грамм-эквивалента всегда получится количество искомого вещества.

Пример. Пусть была взята навеска 0,5000 г руды, содержащей железо. После ее растворения и разбавления полученного раствора До 100 мл в мерной колбе для титрования методом пермангапато-метрии каждый раз берут по 10 мл анализируемого раствора.

Раствор KMnO4-0,0495 н. На титрование пошло: 11,2; 11,1; 11,0; 11,1 мл раствора KMnO4. Берем среднее 11,1 мл. Нормальность раствора 11,1 0,0495 = 10 * N2, откуда

Количество Fe в 100 мл раствора (грамм-эквивалент Fe в данном случае равен 55,85):

Чтобы выразить содержание железа в руде в процентах, правую часть равенства умножают на JOO и делят на взятую навеску руды, т. е.

Титриметрический анализ основан на точном измерении количества реактива, израсходованного на реакцию с определяемым веществом. Еще недавно этот вид анализа обычно называли объемным в связи с тем, что наиболее распространенным в практике способом измерения количества реактива являлось измерение объема раствора, израсходованного на реакцию. Сейчас под объемным анализом понимают совокупность методов, основанных на измерении объема жидкой, газовой или твердой фаз.

Название титриметрический связаго со словом титр, обозначающим концентрацию раствора. Титр показывает число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора.

Титрованный, или стандартный, раствор - раствор, концентрация которого известна с высокой точностью. Титрование - прибавление титрованного раствора к анализируемому для определения точно эквивалентного количества. Титрующий раствор часто называют рабочим раствором или титрантом. Например, если кислота титруется щелочью, раствор щелочи называется титрантом. Момент титрования, когда количество добавленного титранта химически эквивалентно количеству титруемого вещества, называется точкой эквивалентности.

Реакции, применяемые в титриметрии, должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1) реакция должна протекать количественно, т.е. константа равновесия реакции должна быть достаточно велика;

2) реакция должна протекать с большой скоростью;

3) реакция не должна осложняться протеканием побочных реакций;

4) должен существовать способ определения окончания реакции.

Если реакция не удовлетворяет хотя бы одному из этих требований, она не может быть использована в титриметрическом анализе.

В титриметрии различают прямое, обратное и косвенное титрование.

В методах прямого титрования определяемое вещество непосредственно реагирует с титрантом. Для проведения анализа этим методом достаточно одного рабочего раствора.

В методах обратного титрования (или, как их еще называют, методах титрования по остатку) используются два титрованных рабочих раствора: основной и вспомогательный. Широко известно, например, обратное титрование хлорид-иона в кислых растворах. К анализируемому раствору хлорида сначала добавляют заведомый избыток титрованного раствора нитрата серебра (основного рабочего раствора). При этом происходит реакция образования малорастворимого хлорида серебра.

Не вступившее в реакцию избыточное количество вещества AgNO 3 оттитровывают раствором тиоцианата аммония (вспомогательного рабочего раствора).

Третьим основным видом титриметрических определений является титрование заместителя, или титрование по замещению (косвенное титрование). В этом методе к определяемому веществу добавляют специальный реагент, вступающий с ним в реакцию. Один из продуктов взаимодействия затем оттитровывают рабочим раствором. Например, при иодометрическом определении меди к анализируемому раствору добавляют заведомый избыток KI. Происходит реакция 2Cu 2+ +4I - =2CuI+ I 2 . Выделившийся иод оттитровывают тиосульфатом натрия.

Существует еще так называемое реверсивное титрование, при котором стандартный раствор реагента титруют анализируемым раствором.

Расчет результатов титриметрического анализа основан на принципе эквивалентности, в соответствии с которым вещества реагируют между собой в эквивалентных количествах.

Во избежание каких-либо противоречий рекомендуется все реакции кислотно-основного взаимодействия привести к единой общей основе, которой может быть ион водорода. В окислительно-восстановительных реакциях количество реагирующего вещества удобно связать с числом электронов, принимаемых или отдаваемых веществом в данной полуреакции. Это позволяет дать следующее определение.

Эквивалентом называется некая реальная или условная частица, которая может присоединять, высвобождать или быть каким-либо другим образцом эквивалента одному иону водорода в кислотно-основных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях.

При использовании термина «эквивалент» всегда необходимо указывать, к какой конкретной реакции он относится. Эквивалент данного вещества являются не постоянными величинами, а зависят от стехиометрии реакции, в которой они принимают участие.

В титриметрическом анализе используют реакции различного типа: - кислотно-основного взаимодействия, комплексообразования и т.д., удовлетворяющие тем требованиям, которые предъявляются к титриметрическим реакциям. Тип реакции, протекающей при титровании положен в основу классификации титриметрических методов анализа. Обычно выделяют следующие методы титриметрического анализа.

1. Методы кислотно-основного взаимодействия связаны с процессом передачи протона:

2. Методы комплексообразования используют реакции образования координационных соединений:

3. Методы осаждения основаны на реакциях образования малорастворимых соединений:

4. Методы окисления - восстановления объединяют многочисленную группу окислительно-восстановительных реакций:

Отдельные титриметрические методы получили название по типу основной реакции, протекающей при титровании или по названию титранта (например, в аргентометрических методах титрантом является раствор AgNO 3 , в перманганатометрических - раствор КМп0 4 и т.д.).

Методы титрования характеризуются высокой точностью: погрешность определений составляет 0,1 - 0,3%. Рабочие растворы устойчивы. Для индикации точки эквивалентности имеется набор разнообразных индикаторов. Среди титриметрических методов, основанных на реакциях комплексообразования, наибольшее значение имеют реакции с применением комплексонов. Устойчивые координационные соединения с комплексонами образуют почти все катионы, поэтому методы комплексонометрии универсальны и применимы к анализу широкого круга разнообразных объектов.

Метод кислотно-основного титрования основан на реакциях взаимодей­ствия между кислотами и основаниями, то есть на реакции нейтрализации:

Н + + ОН - ↔ Н 2 О

Рабочими растворами метода являются растворы сильных кислот (HCl, H 2 S, НNОз и др.) или сильных оснований (NaOH, КОН, Ва(ОН) 2 и др.). В зависимости от титранта метод кислотно-основного титрования подразделяют на ацидиметрию , если титрантом является раствор кислоты, и алкалиметрию , если титрантом является раствор основания.

Рабочие растворы в основном готовят как вторичные стандартные растворы, поскольку исходные для их приготовления вещества не являются стандaртными, а затем их стандартизуют по стандартным веществам или стандартным растворам. Например: растворы кислот можно стандартизовать по стандартным веществам - натрия тетраборату Na 2 B 4 О 7 ∙10Н 2 О, натрия карбонату Nа 2 СО 3 ∙10Н 2 О или по стандартным растворам NaOH, КОН; а растворы оснований - по щавелевой кислоте Н 2 С 2 О 4 ∙Н 2 О, янтарной кислоте Н 2 С 4 Н 4 О 4 или по стандартным растворам HCl, H 2 SO 4 , НNО 3 .

Точка эквивалентности и конечная точка титрования . Согласно правилу эквивалентности титрование необходимо продолжать до тех пор, пока количество прибавленного реагента не станет эквивалентным содержанию определяемого вещества. Наступающий в процессе титрования момент, когда количecтвo стандартного раствора реагента (титранта) становится теоретически строго эквивалентным количеству определяемого вещества согласно определенному уравнению химической реакции, называют точкой эквивалентности .

Точку эквивалентности устанавливают различными способами, например по изменению окраски индикатора, прибавляемого в титруемый раствор. Момент, при котором происходит наблюдаемое изменение цвета индикатора, называют конечной точкой титрования . Очень часто конечная точка титрования не совсем совпадает с точкой эквивалентности. Как правило, они отличаются друг от друга не более чем на 0,02-0,04 мл (1-2 капли) титранта. Это то количество титранта, которое необходимо для взаимодейcтвия с индикатором.

Техника выполнения титриметрического анализа

Измерительная посуда. Мерные цилиндры применяют для приближенного, с точностью до 1-2 мл, измерения жидкостей.

Мерные колбы используют для приготовления растворов с точно известной концентрацией. Обычно навеску вещества количественно переносят в мерную колбу, растворяют и разбавляют водой до определœенного объёма (к примеру, 100 мл), ограниченного круговой меткой (чертой) на горлышке (пока нижний край мениска жидкости не коснется черты ).

Пипетки используют для отбора и переноса точного объёма раствора из одного сосуда в другой. Перед употреблением пипетку моют, промывают дистиллированной водой и обязательно ополаскивают тем же раствором, который будут отмеривать . Иначе оставшаяся в пипетке вода разбавит отмериваемый для анализа раствор и концентрация его изменится. Правила работы с пипетками : Нижний конец пипетки погружают в раствор и засасывают раствор резиновой грушей через верхнее отверстие. Когда уровень жидкости поднимется выше черты, быстро закрывают верхнее отверстие указательным пальцем правой руки и вынимают пипетку из раствора. Далее лишний раствор осторожно выпускают, пока нижний край мениска не совпадет с чертой , нанесенной на пипетку. В тот момент, когда мениск коснется черты, палец плотно прижимают к верхнему отверстию пипетки и останавливают вытекание жидкости. Наполненную пипетку переносят в колбу для титрования. Для этого колбу держат в наклонном положении, пипетку приставляют нижним ее концом к стенке колбы, держа пипетку вертикально. Слегка отпустив указательный палец, дают раствору стечь, ждут еще примерно 15 секунд и удаляют последнюю каплю прикосновением кончика пипетки к стенке колбы. Не следует выдувать или вытряхивать последние капли жидкости из пипетки , так как при калибровке пипетки метку наносят с учетом того, что при свободном истечении жидкости немного ее остается на стенках.

Бюретки представляют из себяцилиндрические градуированные сосуды с краном или резиновым затвором. Крупные делœения нанесены через каждый миллилитр, а мелкие – через 0,1 мл. Бюретки используют для измерения объёма раствора, израсходованного на титрование. Перед работой бюретку моют, затем ополаскивают раствором, которым будут титровать. Затем, поместив зажим на резиновую часть бюретки, наполняют ее раствором для титрования выше ʼʼ0ʼʼ делœения, заполняют оттянутую трубку, следя за тем, чтобы в ней не оставалось воздуха. После этого устанавливают нижний мениск на ʼʼ0ʼʼ делœении, выпуская лишний раствор из бюретки. Отсчеты по бюретке делают с точностью до 0,05 мл. Выполнение отсчета затрудняется тем, что жидкость в бюретке имеет вогнутый мениск. По этой причине глаз при отсчете следует держать точно на уровне жидкости. В противном случае отсчет будет сделан неправильно. Каждое титрование начинают с ʼʼ0ʼʼ делœения, так как при этом лучше всœего компенсируются погрешности калибрования бюретки. Выпускают раствор из бюретки не очень быстро (не быстрее 3-4 капель в секунду), иначе он не будет вовремя стекать со стенок и отсчет окажется неверным.

Приготовление стандартных растворов:

1. Составить уравнение реакции между стандартным веществом и веществом, концентрацию которого следует установить. По уравнению реакции рассчитать молярную массу эквивалента (Э) стандартного вещества. Далее рассчитать массу стандартного вещества, необходимую для приготовления заданного объёма раствора заданной концентрации, используя формулу:

где С – молярная концентрация эквивалента (нормальность) раствора; V – необходимый объём раствора в мл.

2. На технохимических весах взвесить пустой бюкс.

3. Взвесить бюкс с навеской на технохимических весах.

4. Взвесить бюкс с навеской на аналитических весах.

5. Количественно без потерь перенести навеску из бюкса в мерную колбу через сухую воронку (после перенесения вещества воронку из колбы не вынимать!) . Взвесить пустой бюкс на аналитических весах.

6. Приготовить раствор.
Размещено на реф.рф
Для этого вначале смыть остатки вещества с воронки в колбу, предварительно чуть приподнять воронку, чтобы был зазор между ней и стенками колбы. Добавить в колбу дистиллированной воды на 1/3 – 1/2 её объёма и содержимое колбы вращательными движениями тщательно перемешать до полного растворения навески. Довести объём раствора до калибровочной метки (по нижнему мениску), закрыть колбу пробкой и, придерживая, её указательным пальцем, тщательно перемешать, переворачивая колбу горлышком вниз не менее 8 раз.

Отбор пробы и титрование:

1. Подготовить к работе бюретку. Для этого ополоснуть бюретку небольшим количеством раствора титранта͵ использованный раствор вылить. После этого заполнить бюретку раствором титранта почти доверху; затем, подставив под неё стакан и приоткрыв зажим, заполнить ʼʼносикʼʼ бюретки (оттянутую трубку бюретки) так, чтобы в ней не оставалось пузырьков воздуха. Установить уровень титранта на ʼʼ0ʼʼ делœение по нижнему мениску раствора.

2. В колбу для титрования отобрать с помощью мерной пипетки отдельную порцию титруемого раствора (аликвоту), предварительно ополоснув пипетку отбираемым раствором, чтобы удалить из неё остаток воды. Добавить в колбу необходимые для титрования реагенты, индикатор.

3. Провести титрование. Для этого колбу с титруемым раствором помещают на штатив под бюретку таким образом, чтобы ʼʼносикʼʼ бюретки находился в колбе. Левой рукой держат зажим, правой рукой – колбу за её верхнюю часть, чтобы не закрывать раствор, находящийся в колбе. Сжимая зажим и круговыми движениями постоянно перемешивая содержимое колбы, осуществляют титрование. При этом титрант выпускают из бюретки не быстрее 3-4 капель в секунду, иначе он не будет вовремя стекать со стенок и отсчет окажется неверным. По достижении точки эквивалентности (внешне это проявляется в изменении окраски раствора) титрование прекращают. Снимают показания титрования по бюретке с точностью до 0,05 мл и записывают объём титранта в лабораторный журнал. Титрование осуществляют не менее трех раз . При этом результаты титрования должны быть сходящимися , ᴛ.ᴇ. расхождение не должно превышать 0,1мл. При получении трех сходящихся результатов, находят среднее значение и рассчитывают концентрацию анализируемого раствора. В случае если в результате трех титрований сходящиеся результаты не получены, проводят 4-е, 5-е титрование до получения трех сходящихся результатов .

Расчеты результатов титрования:

Расчет среднего объёма титранта осуществляют по формуле:

Расчет молярной концентрации эквивалента (нормальности) титранта по раствору стандартного вещества. По закону эквивалентов:

где С ст.р-ра – нормальность стандартного раствора; С т – нормальность титранта; V ст.р-ра – объём стандартного раствора, равный объёму пипетки; V т - объём титранта͵ равный среднему значению отсчетов по бюретке (V ср).

Из формулы (31) выразим молярную концентрацию эквивалента титранта:

Расчет массы определяемого вещества в определœенном объёме раствора осуществляют по формуле:

где С – нормальность титранта; Э – молярная масса эквивалента определяемого вещества; V ср – средний объём трех сходящихся результатов титрования.

Техника выполнения титриметрического анализа - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Техника выполнения титриметрического анализа" 2017, 2018.