Analitik kimyo

1.5. Kompleksionometrik titrlash.
Miqdoriy analizda qo’llaniladigan bu metod aniqlanadigan ion va kompleks xosil qiluvchi boshqa ion ya’ni Kompleksionlar bilan barqaror kompleks birikma xosil qilish reaktsiyalariga asoslangan. Kompleksionlar-organik birikma tabiatli moddalar bo’lib, ular aminopolikarbon kislotalarning xosilalaridir. Kompleksionlarning eng birinchi vakili iminodisirka kislotadir.

Titrimetrik analizda ko’p qo’llaniladigan kompleksionlarga: nitrilotrisirka kislota, ya’ni Kompleksion I

Etilen diaminotetrasirka kislota yoki Kompleksion II

Etilen diaminotetrasirka kislotaning ikki almashingan natriyli tuzi, ya’ni

Kompleksion III

Kompleksion III analizlarda ko’p ishlatiladi, oddiyrok bo’lishi uchun ba'zan trilon B yoki qisqacha NaHTr deb ataladi. Bu kuchsiz kislota xossalariga ega, suvda oson eriydigan va organik erituvchilarda erimaydigan oq kristall modda. NaHTr ko’p kationlar bilan barqaror ichki kompleks birikmalar xosil qiladi. Bu

birikmalarda metall ioni karboksil gruppadagi vodorod atomining o’rnini egallaydi va koordinatsion bog’lar orqali Kompleksion III tarkibidagi azot bilan bog’lanadi.
NaHTr bilan ikki zaryadli kation Me orasidagi kompleks xosil bo’lish reaksiyasining tenglamasi quyidagicha:

Kompleks birikma formulasidagi yoppa chiziq bilan odatdagi, punktir chiziq bilan esa kordinatsion bog’lanish ifodalangan.
Kompleksion III ning qisqasha formulasidan Me ionlari bilan kompleks xosil bo’lish reaktsiyasini quyidagi tenglama orqali ifodalash munikin:
Ca⁺ + Na₂H₂Tr [Na₂CaTr] + 2H⁺
Muvozanatni kompleks birikma xosil bo’lish tomoniga siljitish uchun eritmaga ammiakli bufer aralashma qo’shiladi.Kompleksion III ishqoriy yer metallarning ionlari bilan ichki komplekslar xosil qiladiki, bu kationla pH i boshqa usullar bilan kompleks birikmalar holatiga o’tkazish qiyin. Ca, Mg, Ba ionlari bo’lgan eritmalarni Kompleksion III ishchi eritmasi bilan titrlab ular miqdorini aniqlash mumkin. Titrlash paytida ekvivalent nuqtani aniqlashda indikatorlardan foydalaniladi. Ana shu maqsadda mureksid yoki boshqa maxsus indikator «qora erioxron T» dan foydalanish mumkin. Bunday indikatorlar metall indikatorlar deb ataladi.Ular organik buyoqlar bo’lib aniqlanadigan kationlar bilan kompleks birikmalar xosil qiladi, bu kompleks trion b bilan xosil qilingan kompleks birikmalarga nisbatan beqaror bo’ladi. Masalan «qora erioxron T» Mg Ca va boshqa bir qancha metallarning ionlari bilan olcha qizil rangli ichki kompleks birikmalar xosil qiladi. Indikator eritmalarida ko’k rangli bo’ladi. Tekshirilayotgan
eritma Kompleksion III eritmasi bilan titrlash tugaganida metall ionlari inliqatordan ajraladi va Kompleksion III ga birikadi.
Shunday qilib erkin indikator ajralib chiqa boshlaydi. Natijada ekvivalent nuqtada eritmaning qizil rangi ko’k rang bilan almashinadi. Qora erioxron T indikatorning eritmadagi anioni Hind bilan belgilansa, uning ikki valentli metall ioni (Me²⁺) bilan ta’sirlashishi quyidagicha bo’ladi:
Me²⁺ + NInd^2- MeInd^- + H⁺
Xosil bo’lgan Melnd ning beqaror kompleksi Kompleksion III ta’sirida parchalanadi:
Melnd^- + [H₂Tr]^2- = [MeTr]^2- + Hind^2-
Qizil rangsiz rangsiz ko’k (zangori)
Indikator rangining o’zgarishi xususan ishqoriy muxitda aniq seziluvchan bo’ladi. Boshqasha aytganda, reaktsiyada kislota (H⁺) xosil bo’ladi.Muvozanatni ungga siljitish uchun titrlashdan oldin eritmaga ammiakli bufer aralashma qo’shiladi.
Qora erioxron T eritmasini tayyorlash.
Indikatordan 0,5 grammi 10ml ammiakli bufer aralashmasida eritiladi va sig’imi 100ml li o'lchov koilbasining belgisigacha etil spirt qo’yiladi. Ammo ushbu tartibda tayorlangan eritma uncha barqaror emas, saqlanish muddati 10 sutkagacha. Agar lg qora erioxrom T va 100 g natriy xlorid indifferent to’ldiruvchi sifatida shinni xavonchada aralashtirilsa indikatorning saqlanish muddati uzayadi. Titrlashni boshlashdan oldin titrlanuvchi eritmaga indikatorning quruq aralashmasidan qochiqsha yordamida 20-30 mg qo’shiladi.
Kalsiy ionining kontsentratsiyasini Kompleksionometriya usulda aniqlashda indikator sifatida mureksid ishlatiladi chunk! uning Va²⁺, Mg²⁺ kationlari bilan xosil qiladigan komplekslari juda beqaror.
Mureksid purpur kislotaning ammoniy tuzidir. Indikator anioni (Ind^-) ishqoriy muxitda ikki zaryadli kationlar bilan quyidagicha ta’sirlashadi:
Me²⁺ + Ind^- = MeJnd^- qizil - ko’kich binafsha.
Titrlash paytida Melnd tarkibidagi kation Kompleksion III bilan ta'sirlashadi va indikatorning anioni erkin holda ajraladi, ya’ni eritma ko’kich binafsha tus oladi.
MeInd⁺ + [H₂Tr]^2- = [MeTr]^2- + Indi^- + 2H⁺
qizil rangsiz rangsiz ko’kish binafsha
Indikator rangining o’zgarishi samarali bo’lishi va kuchli ishqoriy muhit xosil bo’lishi uchun (pH>12) eritmaga o’yuvchi natriy qo’shiladi. Buning uchun mureksid suvdagi yangi tayyorlangan to’yingan eritmasidan foydalaniladi. Ba’zan 1g mureksid va lOOg ximiyaviy toza NaCl o’zaro aralashtirilib tayyorlangan quruq aralashma ham ishlatiladi. Agar metall ionini aniqlash uchun ekvivalent nuqtada rangning o’zgarishi aniq seziladigan indikator noma’lum bo’Isa, u holda Kompleksion bilan bevosita titrlashni teskari titrlash bilan almashtirish mumkin. Shuningdek sharoitga qarab o’rinbosarni titrlash, alkalimetrik titrlash usullaridan ham foydalaniladi.
To’g’ri (bevosita) titrlash usuli. O'lchov kolbasida tayyorlangan analiz qilinayotgan eritmadan pipetka yordamida ma’lum hajm o’lchab olinadi va u konussimon kolbada Kompleksion III ning ishchi eritmasi bilan titrlanadi. Bunda titrlanayotgan eritmaning muxiti ishqoriy (pH>7) bo’lishi kerak.
Yuqorida eslatib o’tilgan indikatorlarning biridan ekvivalent nuqtani bilib olishda foydalaniladi. Ekvivalent nuqtada rang keskin o’zgaradi.
Magniy, kaltsiy strontsiy, rux, bariy, kobalt, nikel, mis, temir (III) singari kationlapni aniqlashda Kompleksion III bilan to’g’ri (bevosita) titrlash usulidan foydalaniladi.
Teskari titrlash usuli. Agar metall ionini aniqlash uchun oxirgi nuqtada rangining o’zgarishi yaqqol seziladigan indikator noma’lum bo’lsa, u holda Kompleksion III bilan teskari titrlash metodidan foydalaniladi. Buning uchun tekshirilayotgan eritmaga Kompleksion III ning standart eritmasidan ma’lum hajm qo’shiladi. Hosil bo’lgan aralashma qizdiriladi, xona temperaturasiga qadar sovitiladi, Kompleksionning ortib qolgan miqdori MgSO₄ eritmasi bilan titrlanadi.
Ekvivalent nuqtani aniqlashda magniy ioni bilan ta’sirlashuvchi biror indikatordan foydalaniladi.
O’rinbosarni titrlash usuli.Magniy kationi Kompleksion III bilan boshqa kationlarga nisbatan beqaror kompleks xosil qiladi. Agar eritmada kaltsiy kationlari mavjud bo’lsa, unga magniyli kompleks ta’sir ettirilganda almashinish reaktsiyasi sodir bo’ladi:
Ca²⁺ + Na₂[MgTr] Na₂[CaTr] + Mg²⁺
Kompleksionning kaltsiy (Ca⁺) ioni bilan xosil qilgan kompleksi barqaror bo’lgani uchun muvozanat o’ngga siljiydi.
Kimiyaviy reaktsiya natijasida ajralib chiqayotgan Mg²⁺ ionlarining qora xromogen indikatori Kompleksion III bilan titrlash orqali tekshirilayotgan eritmadagi Ca²⁺ kationlarining kontsentratsiyasini hisoblab topish mumkin.
Alkalimetrik titrlash usuli. Bu metodda Kompleksion III bilan kationlar o’zaro ta’sirlashganda ajralib chiqadigan ekvivalent miqdordagi H⁺ ionlari kontsentratsiyasidan foydalaniladi:
Eritmani biror kislata - asosli indikator ishtirokida ishqorning standart eritmasi bilan titrlash orqali vodorod ionlarining kontsentratsiyasi aniqlanadi, shundan so’ng unga ekvivalent metall ionining kontsentratsiyasi hisoblanadi.