Potentiometriya

POTENTIOMETRIYA

1. 
   XLORIDNING POTENTIOMETRIK TAShKILOTI IONOV
   
2. 
   FLORID IONLARINING KONSENTRATSIYASINI ANIQLASH YECHIM
   
3. 
   PH ning potentsiyometrik aniqlanishi. Suvning qattiqligi
   

KONSENTRATSIYASINI TA'MINLASH

1. 
   METOD UChUN GIDROCLORIK VA BORIKA KISLOTALAR OMASIYADA POTENTIOMETRIK TITLING
   
2. 
   ANILINNI Usul bilan aniqlash. POTENTIOMETRIK TITLING
   

Konduktometriya

1. 
   Aralashmaning konduktometrik titrlashi Kislota
   
2. 
   Oltingugurt kislotasi va sulfat aralashmasini tahlil qilish KUNDUKOMETRIK TITRING USULI BILAN MIS
   

POLAROGRAFIK TAHLIL

1. 
   NIKEL VA POLAROGRAFIKA ANIQLASH. Chiqindi suvidagi mis
   
2. 
   KADMIYNING AMPEROMETRIK TA'RIFI 46. FHMA uchun umumiy ko'rsatmalar
   

POTENTIOMETRIYA

Potansiyometriya hujayra potentsialini o'lchashga asoslanadi, ya'ni tashqi zanjirda oqim yo'q bo'lganda ikkita elektrod (indikator elektrod va mos yozuvlar elektrod) orasidagi potentsial farqi. Bu eritmaning kimyoviy tarkibi to'g'risida ma'lumot beradi. Ko'rsatkich elektrodining potentsiali va qo'llanilish maydoni uning tabiati va selektivligiga bog'liq. Potansiyometriyada elektrod potentsialini aniqlanadigan komponentning faolligi (kontsentratsiyasi) funktsiyasi sifatida o'lchash mumkin (to'g'ridan-to'g'ri potentsiometriya) va potentsialni namunaga qo'shilgan reaktiv hajmining funktsiyasi sifatida o'lchash mumkin (potentsiometrik titrlash ).

Potansiyometrik hujayra

Potansiyometriyada faolligi (kontsentratsiyasi) o'rnatilishi kerak bo'lgan aniqlanadigan moddani o'z ichiga olgan eritma va indikator elektrod yarim hujayrani hosil qiladi; ikkinchi yarim hujayra mos yozuvlar elektrodidan iborat. Ko'rsatkich elektrodining potentsiali Eind chiziqli ravishda aniqlanayotgan ion faolligi (konsentratsiyasi) logarifmiga bog'liq. Doimiy tarkibli eritmadagi mos yozuvlar elektrodining aniqlangan potentsiali Esr, bu tahlil qilinayotgan eritma tarkibiga bog'liq emas. Ikkala elektrod ideal ravishda qutblanmaydi. Nernst tenglamasi elektrodning potentsiali va eritmadagi mos ion kontsentratsiyasini bog'laydi. Shuning uchun qaytariladigan elektrodning potentsialini o'lchash asosida eritma komponentining faolligini yoki konsentratsiyasini hisoblash mumkin.

Temir (II) va (III) ionlari bo'lgan eritmaga botirilgan platina elektrodli (indikatorli) xujayrani ko'rib chiqing. Ikkinchi elektrod - to'yingan kalomel elektrod (mos yozuvlar elektrod). Kuzatilgan potentsial farqi 0,395 V (25 ° C) ni tashkil qiladi. Temirning (III) foizini hisoblaymiz.

Hujayra tartibi

Hg | Hg₂Cl₂,KCl|| Fe³⁺,Fe²⁺ | Pt

Elektrod potentsiallari yarim reaktsiyalar bilan aniqlanadi (har doim qaytarilish reaktsiyalari shaklida):

Fe³⁺ + e= Fe²⁺,E⁰ = 0,771B (indikator elektrod)

Hg₂Cl₂ + 2e = Hg + 2Cl⁻,E⁰ = 0,246B (mos yozuvlar elektrod)

Hujayra potentsiali (masalan, f.) E quyidagi tenglama bilan tavsiflanadi (har doim kichikroq katta potentsialdan chiqarib tashlanadi):

Е = (Е_Pt – Е_НКЭ) + Е_j

Bu erda EPt - indikator elektrodining potentsiali; ENKE - to'yingan kalomel elektrodining potentsiali; Ej - suyuq ulanishning potentsiali. Ej ni minimallashtirish uchun bir xil harakatchanlikka ega ionlarni o'z ichiga olgan to'yingan tuz eritmasi bilan tuz ko'prigi ishlatiladi, masalan KCl. To'g'ri ishlab chiqilgan potansiyometrik hujayrada mos yozuvlar elektrod potentsiali doimiy, Ej esa doimiy yoki ahamiyatsiz.

Yarim reaktsiya potentsialining ifodalarini yozamiz:

0 RT [Fe³⁺]

EPt = EFe3+ Fe2+ + nF ln[Fe2+]

E_НКЭ = 0,246

3+

[Fe ]

E = E_Pt − E_НКЭ = 0,771− 0,246 + 0,0591ln ₂₊

[Fe ]

[Fe³⁺] 0,395 − 0,771+ 0,246

ln = = −0,220

[Fe²⁺] 0,0591

Demak, temirning (II) 0,63% oksidlanadi.

Potansiyometriyadagi indikator elektrodlari turlari

Birinchi toifadagi elektrodlar. Qaytariladigan: o'z ionining eritmasi bilan aloqa qiladigan metall, masalan Ag | Ag +.

Birinchi turdagi elektrodlar uchun (masalan, Ag | Ag +) interfeysdagi potentsialni belgilaydigan muvozanat shaklga ega

Mⁿ⁺ + ne = M

Elektrod potentsiali uchun Nernst tenglamasi

E = E0 + RT lna n+ = E0 + 0,059lga n+ nF M n M

bu erda n + - bu metal ionining faolligi. Buning elektrodining potentsialidan beri

M

turi elektro-almashinuv muvozanatiga bog'liq bo'lib, u eritmadagi boshqa oksidlanish-qaytarilish juftlariga ham bog'liqdir.

Ikkinchi turdagi elektrodlar. Qaytariladigan: metall tuzining to'yingan eritmasi va anionning ko'pligi bilan muvozanatda bo'lgan metall, masalan Ag | AgCl, Cl–.

Ikkinchi turdagi elektrodning potentsiali (masalan, Ag | AgCI, KCl) oksidlanish-qaytarilish jarayoni natijasida paydo bo'ladi

AgCl + e = Ag + Cl^– (2.1)

Xlorid bo'lmagan konsentratsiyasi eruvchanlik mahsuloti bilan aniqlanadi:

AgCl₍тв) ↔ Ag⁺ + Cl⁻, ПР =1,8⋅10⁻¹⁰(25^оС) <sup>(2.2)

shuning uchun (2.1) va (2.2) tenglamalardan olamiz</sup>

E = E⁰_Ag + 0,05916lgПР− 0,05916lg[Cl⁻]= E⁰_Ag,AgCl −0,05916lg[Cl⁻]

Shunday qilib, elektrod potentsiali xlorid ionining faolligiga bog'liq bo'lib, ideal holatda [CI–] kattalik tartibiga o'zgarganda 59,16 mV (25oC da) o'zgaradi.

Elektrod potentsiali kumush ionining faolligiga ta'sir qiluvchi har qanday moddaga bog'liq: AgCl ni eritadigan ligandlar (CN-, SCN– kabi), Ag + bilan kam eruvchan birikmalar hosil qiluvchi moddalar (masalan, S2–, Br–, I–). ) va kuchli oksidlovchilar va qaytaruvchi moddalar Ularning ishtirokida kumush xlorid elektrodini sinov eritmasiga botirmaslik kerak, tuz ko'prigi kerak.

Ichki eritmadagi xlor ionining kontsentratsiyasi doimiy ravishda saqlangandagina elektrod barqaror potentsial bilan tavsiflanadi.

Uchinchi turdagi elektrodlar. Qaytariladigan: umumiy anionli (yoki ikkinchi metall ionining eruvchan kompleksi) va ikkinchi kationdan oshib ketgan, ikki eruvchan tuzlari bo'lgan muvozanatdagi metall

Pb | PbC2O4 | CaC2O4 | Ca2 +. Ushbu yarim hujayra yordamida kaltsiy ionlarining faolligini o'lchash mumkin.

Oksidlanish-qaytarilish elektrodlari. Qaytariladigan: oksidlanish-qaytarilish jufti eritmasi bilan aloqada bo'lgan inert metallar (Pt, Au), masalan Pt | Fe3 +, Fe2 +.

Pt, C va Au elektrodlari nisbatan inert bo'lib, faqat elektronlarni qaytaruvchi moddadan oksidlovchi moddaga eritmada o'tkazish uchun xizmat qiladi. Platina indikatori elektrodining potentsialining qiymati oksidlangan (Ox) va kamaytirilgan (Qizil) formalar faolligining Nernst tenglamasiga muvofiq eritmasidagi nisbati bilan aniqlanadi:

E = E⁰ + 0,0592lg a^Ox

n ^aRed
bu erda E ° standart potentsial - 1M ga teng oksidlangan va kamaytirilgan shakllarning umumiy faolligidagi yarim reaktsiya potentsiali.

Membrana (ion tanlab) elektrodlari.

Ion selektiv elektrodlar (ISE) - bu ion tanlab oluvchi membranadan (ya'ni selektiv interfeysdan), ichki eritmadan va ichki mos yozuvlar elektrodidan (standart dizayni) yoki ion-selektiv membranadan va qattiq fazali aloqa ( qattiq holatdagi elektrod). Bunday elektrod ba'zi ionlarning faolligini boshqalari ishtirokida tanlab aniqlashga imkon beradi; tahlil qilingan eritma odatda suvli bo'ladi. Ushbu elektrodlar oksidlanish-qaytarilish elektrodlaridan farq qiladi (nol, birinchi, ikkinchi va uchinchi turdagi elektrodlar), garchi ular ko'pincha ichki mos yozuvlar elektrodlari sifatida ikkinchi turdagi elektrodlarni o'z ichiga oladi.

Ion-selektiv elektrod bilan bog'langan ikkinchi yarim hujayra tashqi mos yozuvlar elektrodidir, ular orasidagi aloqa tuz ko'prigi yordamida amalga oshiriladi. Odatda, er-xotin suyuqlik birikmasi mos yozuvlar elektrodlari ishlatiladi. Ion-selektiv indikatorli elektrodli elektrokimyoviy hujayraning sxemasi:

Δϕ1 Δϕ2 солевойΔϕj EM Δϕ3

Hg | Hg₂Cl₂,KCl(нас_.) || || проба | мембрана | внутр. р−р,AgCl | Ag

мостик
Ikkala mos yozuvlar elektrodlari o'rtasida o'lchangan potentsial farq mahalliy potentsial farqlar yig'indisidan iborat: E = (Δϕ₁ + Δϕ₂ + Δϕ₃) + Δϕ_j + Δϕ_M = Δϕ₀ + Δϕ_j + E_M
gdv -0 - aniqlangan ion kontsentratsiyasiga bog'liq bo'lmagan mos yozuvlar elektrodining potentsiali, Dj suyuq birikmaning potentsiali, DM membrana potentsiali EM.

Membran potentsiali EM ion-selektiv membrana elektrodining harakatini tavsiflaydi. Muayyan A bo'lmaganlarga nisbatan ideal ravishda tanlangan membrana uchun muvozanat membrana potentsiali A ionining aloqa eritmalaridagi faolligi nisbati bilan aniqlanadi:

EM = zRTAFln aa'_'A_A'

bu erda a'A - namunali eritmadagi A ionining faolligi, a'A '- bu A eritmaning ichki eritmadagi faolligi, zA - A ionining zaryadi.

Ichki eritmada a'A 'doimiy bo'lgani uchun, membrana elektrodining potentsiali tenglamasi shaklga ega

E = const + Slga^'_A

bu erda S - kalibrlash grafigining qiyaligi (elektrod funktsiyasining moyilligi, ideal holda Nernstga teng, ya'ni 59,16 / zA mV (25 ° C)).

Amaliyotda, o'lchov potentsialiga begona nooniklar B ning qo'shgan hissasini hisobga olish kerak. Haqiqiy sharoitda membrana elektrodining ta'sirini Nikolskiy-Eyzenman tenglamasi bilan muvaffaqiyatli tavsiflash mumkin

E = const + Slg⎢⎡a'A + ∑ KпотA,B(a'B)z A z B ⎥⎤

⎣ A≠B ⎦

bu erda KpotA, B - potentsiometrik selektivlik koeffitsienti deb ataladi, ZB - chet el ioni B ning zaryadi.

Potansiyometrik selektivlik koeffitsienti asosiy ion A ga nisbatan B ioni uchun ion-selektiv elektrodning selektivligini tavsiflaydi.

Ion selektiv elektrodlarning turlari

Membrananing tabiatiga qarab, ion selektiv membrana elektrodlarining quyidagi turlari ajratiladi:

Birlamchi ionli selektiv elektrodlar

1. shisha membranali elektrodlar;

2. kristalli (qattiq fazali) membrana elektrodlari;

3. Suyuq membranali elektrodlar

- suyuq ion almashinadigan membrana elektrodlari;

- neytral tashuvchilar bilan suyuq membranali elektrodlar. Murakkab yoki ko'p membranali ionli selektiv elektrodlar

- Potentsiometrik aniqlash birligi ilgari sanab o'tilgan turdagi standart potansiyometrik elektrodlarga asoslangan gaz sezgir yoki ferment elektrodlari kabi molekulyar sezgir qurilmalar.

Ionli selektiv transistorlar (ISFET)

- Ushbu turdagi elektrodlar ion-selektiv elektrodlar va metall oksidi maydon effektli tranzistorlari (MISFET) duragaylari. ISFETda MISPTning metall qopqog'i almashtiriladi yoki qattiq yoki suyuq ion tanlab oluvchi membrana bilan aloqa qiladi. Bunday miniatyura datchiklarining kuchi amperdir.

To'g'ridan-to'g'ri potansiyometriya

To'g'ridan-to'g'ri potansiyometriya, agar tanlangan elektrod bo'lsa, ionning kontsentratsiyasini yoki faolligini aniqlashga imkon beradi. Usul indikator elektrodining potentsialini (yoki hujayra potentsialini, indikator elektrodining potentsialidan tashqari barcha potentsiallarni o'lchashda doimiy bo'lishi sharti bilan) solishtirishga asoslanadi, bu aniqlanadigan ion eritmasida aniqlanadigan ionning ma'lum konsentratsiyasi bilan ikki yoki undan ortiq standart eritmada o'lchangan potentsiallar. Shuni yodda tutish kerakki, ion tanlab elektrodlari, shu jumladan pHga sezgir shisha elektrodlari Nernst tenglamasi bashorat qilganidan chetga chiqishi mumkin.

PH o'lchovi. Alohida ionning faolligini, shuningdek, izolyatsiya qilingan elektrodning potentsialini o'lchash mumkin emasligi sababli, pH qiymatini vodorod ionlarining konsentratsiyasi yoki faolligi asosida aniqlash mumkin emas.

O'lchangan pH qiymatlari aslida "ishlaydigan" - standart echimlar uchun qo'yilgan pH qiymatlaridan aniqlangan qiymatlar:

E − E⁰

pH = pH₍p−p₎ ⁺

2,302RT/F

bu erda pH (p-p) - standart eritmaning postulyatsiyalangan pH qiymati, E0 - mos keladigan hujayra potentsiali, E - pH qiymati noma'lum bo'lgan eritmada o'lchangan hujayra potentsiali.

Ish pH ko'lami, Garniturali xujayra deb nomlangan, suyuqlik ulanmasdan potentsiometrik xujayrada o'lchangan ma'lum tarkibdagi bir qator standart eritmalarning umumiy qabul qilingan pH qiymatlaridan foydalanishga asoslangan: Pt | H₂ (1атм)H⁺(a_H+ =1),Cl⁻ | AgCl|| Ag

"Ishlab chiqarilgan pH qiymati" ta'rifi AQSh Milliy Standartlar va Texnologiyalar Instituti, boshqa bir qator mamlakatlarning o'xshash tashkilotlari va IUPAC tomonidan qabul qilingan.

Ion (pA) faolligini (konsentratsiyasini) aniqlash. To'g'ridan-to'g'ri potansiyometriya bo'yicha, kalibrlash egri chizig'idan ionning selektiv elektrod ishtirokidagi kontsentratsiyasini yoki faolligini topish mumkin. Ion-selektiv elektrod potentsialining ionning faolligiga bog'liqligi Nernst qiymatidan chetga chiqishi mumkin; bu taxminan tenglama bilan tavsiflanishi mumkin

Е = const ± S lg a_A

bu erda E - elektrodning potentsiali, const - membrananing tabiatiga qarab doimiy, S - elektrod funktsiyasining qiyaligi, nazariy jihatdan 25 ° C da zaryadlangan bo'lmagan uchun 59,16 mV / pA ga teng (kationlar uchun ijobiy) (anionlar uchun manfiy), aA - bu o'rganilgan ion A ning faolligi, E ning lg aA ga bog'liqligi, kamida ikkita standart echimlardan foydalangan holda, juda keng faoliyat doirasidagi chiziqli kalibrlash grafigini olishga imkon beradi.

Kalibrlash grafigi yordamida ion faolligini aniqlash. Standart eritmalar aniqlanadigan ion tuzining aniq tortilgan qismidan tayyorlangan stok eritmasini ketma-ket suyultirish yo'li bilan tayyorlanadi (masalan, 0,1 M). Tegishli faollik qiymatlari alohida ionlarning faollik koeffitsientlari yordamida hisoblab chiqiladi, mustaqil usul bilan aniqlanadi yoki tozalangan Debye - Gyckel tenglamasi yordamida hisoblanadi, ammo shuni yodda tutish kerakki, individual ionlarning faollik koeffitsientlarini hisoblashning barcha usullari taxminiy hisoblanadi. Faoliyat miqyosida pA ni aniqlash bilan bog'liq muammolar, pH qiymatini aniq o'lchash bilan bir xil.

Faoliyat miqyosida pA ni aniqlashning aniqligi standart echimlar uchun o'lchov aniqligidan yuqori bo'lishi mumkin emas. Potensial o'lchov xatosi 1 mV ga nisbatan zaryadlangan ion uchun 4% ga va ikki marta zaryadlangan ionga nisbatan 8% ga to'g'ri keladi.

Konsentratsiyani standartlar usuli bilan aniqlash. Standart eritmalarga qo'yiladigan asosiy talab shundan iboratki, aniqlanadigan ionning faollik koeffitsienti standart va tahlil qilingan eritmalarda bir xil bo'ladi; u standart va tahlil qilingan eritmadagi ion kuchi bir xil bo'lgan taqdirdagina bajariladi. Bunday echimlarni tayyorlashning ikki yo'li mavjud:

1. Standart eritmalar tahlil qilingan eritma bilan bir xil tarzda tayyorlanadi. Qonni tahlil qilishda odatda ion tarkibi mustaqil usul bilan belgilanadigan sarum ishlatiladi.

2. Yana bir usul - ion kuchini shu qadar yuqori darajada ushlab turish uchun namuna eritmasiga ham, standart eritmalarga ham inert elektrolitning ortiqcha miqdorini (ion tanlovchi elektrod tomonidan aniqlanmagan) qo'shiladi (masalan, uning turli eritmalardagi o'zgarishini e'tiborsiz qoldirish mumkin) , 5M NaNO3 eritmasi bilan 1:10 suyultirish).

S2–, CN–, F– kabi ionlarni aniqlashda ko'p maqsadli eritmalar qo'llaniladi. Suv namunalarida ftorid ionini aniqlash uchun ion kuchini tartibga solish uchun har xil tarkibdagi buferlar taklif qilingan. Masalan, 1M NaCl, 0,25M sirka kislotasi, 0,75M natriy asetat va 0,001M natriy sitratdan tashkil topgan bufer. Natriy ftoridning standart eritmalari va suv namunasi bu tampon bilan 1: 1 nisbatda suyultirilib, ion kuchini doimiy ushlab turish va pH qiymatini sozlash; 5.5. Sitrat Al3 +, Fe3 + komplekslaridan ftor ionlarini chiqarish uchun zarurdir.

Qo'shimcha usul. Qo'shish usuli murakkab yoki noma'lum asosga ega bo'lgan namunalarda analit konsentratsiyasini topish uchun ishlatiladi. Ushbu usul namunaning ma'lum hajmiga ma'lum miqdordagi standart eritma qo'shilganda elektrod potentsialining o'zgarishini o'lchashga asoslangan. Ion kuchi, aniqlanadigan ion kontsentratsiyasi va suyuq birikmaning potentsiali o'zgarishini oldini olish uchun aniqlanadigan ionning standart eritmasining hajmi kichik bo'lishi kerak.

Elektrod potentsiali ikki marta o'lchanadi: tahlil qilingan eritmada

E = const + Slg(c⋅f ⋅k)

va standart eritma qo'shilgandan keyin

E = const + Slg[(c + Δc)⋅f ⋅k)

bu erda c - noma'lum kontsentratsiya, f - ionning faollik koeffitsienti, k - murakkablashtiruvchi moddalar ishtirokidagi erkin aniqlangan ionning qismi, Δc - standart eritma qo'shilishi natijasida kontsentratsiyaning o'zgarishi. Ushbu tenglamalarning birgalikdagi echimi kerakli konsentratsiyani topishga imkon beradi

( ΔE S)⁻¹

c = Δc 10−1

Maqsadli ionni asl nusxaning taxminan 100% miqdorida qo'shish tavsiya etiladi. Ko'p sonli qo'shilish usuli bilan nafaqat aniqlangan ion kontsentratsiyasini topish, balki elektrod reaktsiyasi uchun S qiymatini ham baholash mumkin.

2.5. Potansiyometrik titrlash

Analitik yoki titranat konsentratsiyasining o'zgarishini potentsiometrik ravishda ro'yxatga olish orqali ko'p miqdordagi titrlash reaktsiyalarining borishini kuzatish mumkin. Buning uchun ion tegishli elektrod mavjud bo'lgan reaktsiyada ishtirok etishi kerak.

Indikator elektrodining potentsiali Nernst tenglamasiga muvofiq o'zgaradi. Potentsialning quyilgan titrant hajmiga bog'liqligini grafik tasviri - titrlash egri chizig'i. Ushbu egri chiziqlar miqdoriy tahlil kursida muhokama qilinadi.

Ish No 2 (20) XLORID-IONLARNI POTENTIOMETRIKNI ANIQLASH

Ishning maqsadi: eritmadagi xlor ionlarining kontsentratsiyasini miqdoriy aniqlash.

Usulning mohiyati. Xlor ionlariga nisbatan selektiv bo'lgan anion almashinadigan ion-selektiv elektrodlardan foydalaniladi.

Uskunalar: 1) EV-74 ionomeri; 2) elektrodlar: xlorid (ion tanlab), shisha; 3) harorat kompensatori; 4) laboratoriya stendi; 5) 50 sm3 polietilen stakan - 5 dona; 6) drenaj uchun stakan; 7) yuvish shishasi; 8) filtr qog'ozi; 9) NaCl eritmalari uchun 50 sm3 buretalar - 5 dona; 10) 50 sm3 byuretka (asetat tampon uchun); 11) 100 sm3 ga hajmli kolbalar - 4 dona; 12) atsetat buferi eritmalarini tayyorlash uchun 500 sm3 hajmdagi kolba.

Reaktivlar: 1) natriy xlorid eritmasi, 0,1 M; 2) ammoniy atsetat; 3) asetat tampon; 4) konsentrlangan sirka kislotasi.

Taraqqiyot

Natriy xloridning ishchi eritmalarini tayyorlash. 0,1 M - 1 dm3 hajmli kolbaga T = 150 ° C da 4 soat davomida quritilgan 5.8443 g NaCl soling, eritib oling va eritmaning hajmini distillangan suv bilan kolbadagi belgiga keltiring.

0,01 M - standart 0,1 M eritmaning 10,00 sm3 qismini oling va distillangan suv bilan 100 sm3 gacha bo'lgan hajmdagi kolbada suyultiring.

0,001 M - 0,01 M eritmadan tayyorlangan. 0,01 M eritmasidan 10,00 sm3 oling va distillangan suv bilan 100 sm3 hajmdagi kolbada suyultiring.

0.0001 M - 0,001 M eritmasidan 10,00 sm3 eritmani distillangan suv bilan 100 sm3 gacha hajmdagi kolbada suyultirish yo'li bilan tayyorlanadi.

0,00001 M - 10,00 sm3 eritmani distillangan suv bilan 100 sm3 gacha suyultirish orqali 0,0001 M eritmadan tayyorlanadi.

Asetat tamponini tayyorlash. 1 dm3 hajmli kolbada 77,8 g ammoniy atsetat (analitik sinf yoki kimyoviy toza sinf) taxminan 250 sm3 suvda eritiladi va 57 sm3 muzlik sirka kislotasi (shuningdek analitik daraja) qo'shiladi. "Yoki" ch.ch . "). Aralash suv bilan 1 dm3 gacha suyultiriladi.

EV-74 ion o'lchagichida o'lchovlarni o'tkazish tartibi. Qurilmani tarmoqqa ulang. Qora T tugmachasini bosing.Erodni elektrodga soling. "MV" tugmachasini bosing va o'lchov diapazoni –1 dan 19 gacha. Pastki shkaladagi o'qning diapazonini aniqlang. Keyin tegishli tor diapazonga o'ting va ko'rsatkichlarni yuqori shkala bo'yicha yozib oling.

Kalibrlash grafigini qurish. 20 polietilen stakanga namunalar tayyorlang, har biriga 20 sm3 asetat tampon eritmasi va 20 sm3 ga mos ravishda 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 va 10-5 M natriy xlorid eritmasidan quying. Elektromotor kuch har bir eritmada navbat bilan o'lchanadi. O'lchov elektrodlarni tushirgandan 5 minut o'tgach amalga oshiriladi (ionomerdagi barcha o'lchovlar magnit aralashtirgich yoqilgan holda amalga oshiriladi). Natijalar jadvalga kiritilgan:

2.1-jadval Kalibrlashga bog'liqlikning qurilishi E – rSl

[Cl^–], моль/дм^3	pCl = – lg[Cl^–]	Е, мВ

E - pCl koordinatalarida grafik tuzing. (2.1-rasm).

Anjir. 1.3. Ion-selektiv elektrodlar bilan xlor ionlarini potentsiometrik tahlil qilish uchun kalibrlash grafigi. Ta'lim vazifasi. Natriy xlorid eritmasidan kamida uchta parallel namunani tayyorlang, shunda konsentratsiya kalibrlash egri chizig'ida bo'ladi. Ushbu eritmalardagi elektrodlarning EMF-ni o'lchab ko'ring. Keyin, jadvalga muvofiq, o'lchangan EMF o'quv vazifasining tanlangan konsentratsiyasiga mos keladimi-yo'qligi tekshiriladi. Agar belgilangan va o'lchangan kontsentratsiya orasidagi nisbiy og'ish ± 5% atrofida bo'lsa, nazorat vazifasi boshlanadi.

Nazorat vazifasi. Sinov eritmasining ma'lum bir hajmi laboratoriya muhandisidan olinadi. Ushbu eritmaning EMF-ni o'lchab ko'ring.

Eritmaning konsentratsiyasi kalibrlash grafigidan aniqlanadi. Eritmaning konsentratsiyasi va hajmini bilib, xlor massasini hisoblang (xloridion shaklida). Natijani laboratoriya muhandisi bilan tekshiring. Tahlil natijalarini statistik qayta ishlash amalga oshiriladi:

- ta'rifning nisbiy xatosini hisoblash, o'qituvchi tomonidan bildirilgan natijani to'g'ri qabul qilish;

- parallel aniqlanishlar qatoridan standart og'ishni (S), variatsiya koeffitsientini, 95% ishonch darajasi uchun ishonch oralig'ini hisoblang.

Nazorat savollari

1. Membranali elektrodlar. Ularning navlari.

2. Membrana potentsiali nima?

3. Ion-selektiv elektrodlar, ularning tuzilishi va ta'sir mexanizmi.

4. Ishlatilgan yarim o'tkazuvchan membranalarning xususiyatlari.

5. Kation va anion almashinadigan membranalar.

6. "Membrana-eritma" interfeysidagi jarayonlar.

7. Membrana elektrodlarini saqlash va ulardan foydalanish tartibi.

8. Qattiq membranali elektrodlar: a) bir hil; b) heterojen membranalar bilan.

9. Shisha elektrod moslamasi. Potentsial va pH o'rtasidagi munosabatlarning tabiati.

Adabiyot

1. Nikolskiy B. P., Materova E. A. Ion tanlab elektrodlar. –L.: Kimyo, 1980. –240 b.

2. Kamman K. Ion-selektiv elektrodlar bilan ishlash. –M.: Mir, 1980.

–284 p.

3-sonli ish (21) FLORORIY IONLARNING KONSENTRATSIYASINI Eritmada

Ishning maqsadi: Ion-selektiv elektrod yordamida eritmadagi ftor ionlarining konsentratsiyasini aniqlash.

Usulning mohiyati. Usul ion-selektiv qattiq fazali elektroddan foydalanishga asoslangan. Ftorli elektrod eng muhim kristalli membrana elektrodlaridan biridir, chunki ftorni sodda va tanlab aniqlash uchun bir necha usullar mavjud. Elektrod membranasi membrananing elektr o'tkazuvchanligini oshirish uchun Eu (II) qo'shimchalari bo'lgan LaF3 bitta kristalli plastinasidan iborat. Elektrod funktsiyasi elektrod yuzasida ftor ionlarining selektiv adsorbsiyasiga asoslanib, zaryadni ajratishga olib keladi; membrananing o'tkazuvchanligi faqat ftor ionlarining harakatchanligi bilan bog'liq. Ichki eritmada 0,1 M NaF va 0,1 M NaCl mavjud, unga kumush xlorid elektrod botiriladi.

Elektrod funktsiyasi 100 - 10-6 M ftor ionlari oralig'ida amalga oshiriladi. Faqatgina aralashadigan ion OH- dir, chunki u membrana yuzasida almashinish reaktsiyasida ishtirok etishi mumkin: LaF₃ + ЗОН^– ↔ La(OH)₃ + 3F^–

Shuning uchun yuqori pH darajasida La (OH) 3 qatlami hosil bo'ladi, chunki La (OH) 3 va LaF3 ning eruvchanligi taxminan bir xil. Potensiometrik selektivlik koeffitsienti KpotF, OH = 0,1, boshqa anionlar ishtirokida elektrodning ftorid ioniga selektivligi bir necha darajadan yuqori.

Bundan tashqari, N + ionlari ftor ionlari bilan reaksiyaga kirishib HF va HF2– ni hosil qilishi ma'lum,

H⁺+2F^– ↔ HF + F^– ↔ HF₂^–

elektrod tomonidan aniqlanmagan. Shuning uchun, agar tahlil qilingan eritmaning pH qiymati tushirilsa, erkin ftor ionining kontsentratsiyasi pasayadi va elektrod potentsiali oshadi. Ftorli elektrodning pH qiymatining ish darajasi atsetat yoki sitrat tampon tomonidan yaratilgan pH 5.5 - 6.5 oralig'ida yotadi.

A13 + va Fe3 + ionlari komplekslanish tufayli eritmadagi erkin ftor ionining miqdorini pasaytiradi. Agar ftor ionining umumiy miqdorini aniqlash zarur bo'lsa, ligand qo'shilishi kerak, bu kationlar bilan barqarorroq komplekslar hosil qiladi va ftorid ionlari ajralib chiqadi. Bunday ligandlar sitrat yoki etilenediaminetetraasetik kislota (EDTA) bo'lishi mumkin. Natijada, o'lchov shartlarini to'g'ri tanlash pH va A13 + va Fe3 + kabi boshqa murakkablashtiruvchi vositalarning ta'sirini yo'q qiladi.

Uskunalar: 1. EV-74 universal ion o'lchagichi. 2. Elektrodlar: ftor, shisha. 3. Termokompensator. 4. Laboratoriya stendi. 5. 50 sm3 polietilen stakan - 5 dona. 6. Drenaj uchun stakan. 7. Shishani yuving. 8. Qog'ozni filtrlang. 9. NaF eritmalari uchun 50 sm3 buretalar - 5 dona. 10. Tampon eritmasi uchun 50 sm3 byuretka. 11. 100 sm3 ga hajmli kolbalar - 4 dona. 12. Brois buferli eritmalarini tayyorlash uchun 500 sm3 hajmli kolba.

Reaktivlar: 1. Natriy ftorid eritmasi - 0,1 mol / dm3, 2. Natriy asetat. 3. Natriy xlorid. 4. Natriy sitrat. 5) natriy etilendiamin tetraatsetatning (EDTA) standart eritmasi. 6. Sirka kislotasi (muzlik).

Taraqqiyot

Natriy ftorid eritmalarini tayyorlash. 105 ° C da quritilgan 0,1 M - 4,1990 g natriy ftorid (doimiy vazngacha) I dm3 hajmli kolbaga joylashtiriladi. Namunani eritib, hajmini suv bilan belgigacha etkazing.

0,01 M - tayyorlangan 0,1 M standart eritmaning 10,00 sm3 qismini oling va 100 sm3 gacha distillangan suv bilan hajmli kolbada suyultiring.

0,001 M - 0,01 M eritmadan tayyorlangan. 10,00 sm3 oling va distillangan suv bilan kolbadagi 100 sm3 belgigacha suyultiring.

0,0001 M - 0,001 M eritmasidan tayyorlangan. 10,00 sm3 nomdagi eritmani pipetka bilan o'lchab, 100 sm3 hajmgacha bo'lgan hajmli kolbada suv bilan suyultiriladi.

0,00001 M - 10,00 sm3 0,0001 M eritma pipetka bilan olinadi, 100 sm3 hajmli kolbaga o'tkaziladi va belgiga qadar suv bilan seyreltilir.

"Brois" asetat-sitrat tampon eritmasini tayyorlash. 52,0 g natriy asetat, 29,2 g natriy xlorid, 3,0 g natriy sitrat, 0,3 g almashtirilgan etilenediamin tetraatsetat (EDTA), 8,0 sm3 muzlik sirka kislotasi 500 sm3 hajmdagi kolbaga va 200-300 sm3 distillangan kolbaga joylashtiriladi. suv, Tuzlarni eritib, suv bilan belgigacha suyultirish kerak.

Kalibrlash grafigini qurish. Namunalar 5 ta plastik stakanda tayyorlanadi. Ularning har biri 10 sm3 Brois eritmasiga va 20 sm3 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5 M NaF eritmasiga navbati bilan 1, 2, 3, 4, 5 stakanda quyiladi. . EMF har bir olingan eritmada (stakan) navbat bilan o'lchanadi. O'lchovlarni zudlik bilan emas, balki elektrodlarni ishlaydigan magnit aralashtirgich bilan cho'mgandan 5 minut o'tgach amalga oshirish kerak. Natijalar jadvalga kiritilgan:

Jadval 2. 2 kalibrlashga bog'liqlikni qurish E – pF

[F^–], моль/дм^3	pF = – lg[F^–]	Е, мВ

E - pF koordinatalarida grafik tuzing.

E , мВ

pF

Anjir. 2.2. NaF eritmasining konsentratsiyasiga nisbatan potentsial

Ta'lim vazifasi. Har qanday konsentratsiyali eritmani tayyorlang, lekin u kalibrlash egri chizig'ida bo'lsin. Ushbu eritmaning EMF o'lchanadi va grafika bo'yicha EMF berilgan konsentratsiyaga mos keladimi tekshiriladi. Agar belgilangan va o'lchangan kontsentratsiya orasidagi nisbiy og'ish ± 5% atrofida bo'lsa, nazorat vazifasiga o'ting.

Nazorat vazifasi. Sinov eritmasining ma'lum bir hajmi laboratoriya muhandisidan olinadi. Ushbu eritmada hujayraning EMFini o'lchab ko'ring. Ushbu eritmaning konsentratsiyasi kalibrlash grafigi bilan aniqlanadi (mol / dm3 va g / dm3. Eritmaning konsentratsiyasi va hajmini bilib, namunadagi ftor ionlarining massasi hisoblanadi.

EV-74 ion o'lchagichida o'lchovlar tartibi. Laboratoriyaga qarang

2 (20).

Nazorat savollari

1. Membranali elektrodlar. Ularning navlari.

2. Membrana potentsiali nima?

3. Ion-selektiv elektrodlar, ularning tuzilishi va ta'sir mexanizmi.

4. Ishlatilgan yarim o'tkazuvchan membranalarning xususiyatlari.

5. Kation va anion almashinadigan membranalar.

6. Membranadagi jarayonlar - eritma interfeysi.

7. Membrana elektrodlarini saqlash va ulardan foydalanish tartibi.

8. Qattiq membranali elektrodlar (bir hil, heterojen).

9. Shisha elektrod moslamasi. Unga bog'liqlikning tabiati pH ga teng.

Adabiyot

1. Lopatin B.A. Elektrokimyoviy tahlil usullarining nazariy asoslari. M.: Kimyo, 1975, p. 15-24.

2. Nyuman J. Elektrokimyoviy tizimlar. Moskva: Mir, 1977 yil.

3. Nikol'skiy BP, Materova BA Ionelektrik elektrodlari. –L.: Kimyo, 1980.

4. Trough I. Ionlar, elektrodlar, membranalar. –M.: Mir, 1983.

5. Ion-selektiv elektrodlardan foydalanish bo'yicha ma'lumotnoma. - M.: Mir, 1986.

4-sonli ish (22) PH ning potentsiyometrik aniqlanishi

Va suvning qattiqligi

Ishning maqsadi: eritmaning pH qiymatini, erkin ishqoriyligini (yoki kislotaliligini), karbonatning qattiqligini, tarkibida Ca2 +, Mg2 + ni, sanoat chiqindi suvlarining bitta namunasidagi umumiy qattiqligini aniqlash.

Usulning mohiyati: Atrof muhitni, shu jumladan suv havzalarini muhofaza qilish faqat chiqindi suvlar tarkibini tizimli nazorat qilish bilan ta'minlanishi mumkin. Chiqarilgan suvlar ko'pincha karbonatlar va gidroksidi tuproqli metallarning gidroksidlari bilan to'yingan bo'ladi, tarkibida xloridlar, gidroksidi va og'ir metallarning sulfatlari mavjud.

Atıksuların muhim xususiyatlariga gidroksidi, kislotalik, kaltsiy va magniy tuzlari tufayli qattiqlik kiradi. Ushbu ko'rsatkichlar asosan sho'rlanishni aniqlaydi va foydali qazilmalar konlari hosil bo'lish intensivligini baholaydi.

Odatda ishlab chiqarishdagi kimyoviy laboratoriyalarda uchta alohida tahlillar o'tkaziladi. Ushbu texnik uzoq, chiqindi suvlarning murakkabligi va ko'pkomponentli tarkibi tufayli natijalarning ishonchliligini ta'minlamaydi.

Tavsiya etilgan usulda tahlil bitta suv namunasidan amalga oshiriladi. Eritmaning pH qiymati aniq saqlanadi (boshqarish pH o'lchagich yordamida amalga oshiriladi), bu kompleksometrik usulda juda muhimdir. Ekvivalentlik nuqtalari qurilma tomonidan (potentsial sakrash) va indikator rangining o'zgarishi bilan qayd etiladi.

Uskunalar: 1. pH-metr-340; 2. magnit aralashtirgich; 3. elektrodlar (kumush xlorid, shisha); 4.cell; 5. 0,1 N uchun mikroburbet HCl; 6. 0,025 N uchun mikro byuretka EDTA yechimi; 7. yuvish shishasi; 8. filtr qog‘ozi; 9. 250 sm3 ko'zoynaklar - 5 dona; 10. 100 sm3 va 50 sm3 uchun pipetkalar; 11. HCI (1: 1) va KOH (20%) uchun tomchilar; 12. pH = 10 bo'lgan bufer eritmasi uchun o'lchov tsilindri; 13. voronkalar; 14. "oq lenta" qog'ozli filtrlar.

Reaktivlar: 1. HCI eritmasi 0,1 N; 1: 1 nisbatda suyultirilgan HCl; 2. Na2S eritmasi 15 g / 200 sm3; 3. NaOH eritmasi 0,1 N, 1 N, 20%; 4. natriy etilenediaminetetraatsetat eritmasi, almashtirilgan (EDTA) 0,025 N; 5. bufer eritmasi (26,8 g NH4Cl, 300 sm3 NH4OH, 100 sm3 H2O); 6.murexide (NaCl bilan 1: 100 aralash); 7. Erioxrom qora T (NaCl bilan 1: 100 aralash). Ish tartibi

Potentsiometrik titrlash uchun o'rnatishni yig'ing. Titrlash xujayrasi magnit aralashtirgichga joylashtirilgan. PH uchlagichiga ulangan stakan va kumush xlorid elektrodlari va titrlash uchun byureta shtativga o'rnatiladi.

Suv pH qiymatini aniqlash. 100.00 yoki 50.00 sm3 tahlil qilingan chiqindi suvni pipetka bilan oling va kameraga quying (250 sm3 stakan). Magnit aralashtirgichga qo'ying, ferromagnit elementni tushiring, aralashtirgichni yoqing. Eritmaning pH qiymatini o'lchang. Agar pH> 7 bo'lsa, unda suvning ishqoriyligini, pH <7 bo'lsa, titrlash orqali kislotalikni aniqlang.

Erkin ishqoriylikni aniqlash. Namuna 0,1 N bilan titrlanadi. pH = 8.3 ga HC1 eritmasi. Titrlash uchun ishlatiladigan kislota hajmini o'lchash. Erkin ishqoriylikni hisoblang:

Р = а ⋅ 0,1⋅ К ⋅10³ ⋅ V ⁻¹ ,моль экв/дм³ Н₂О

bu erda a - 0,1 N hajm. HCI, sm3; K - 0,1 n gacha bo'lgan tuzatish koeffitsienti; VH2O Tahlil uchun olingan suv hajmi, sm3.

Umumiy ishqoriylikni aniqlash. Xuddi shu eritma 0,1 ga ko'proq titrlanadi

n. yechim HCI dan pH = 4,5 gacha. VHCl ni toping. Umumiy gidroksidi titrlash uchun ishlatiladigan kislota hajmidan hisoblanadi

g = b⋅0,1⋅K ⋅10³ ⋅V⁻¹ моль экв/дм³ H₂O

bu erda b - 0,1 N ning butun hajmi. Titrlashning har ikki bosqichida ham iste'mol qilingan HCl eritmasi, sm3; VH2O - tahlil uchun olingan suv hajmi, sm3.

Ca2 + ni aniqlash. Xuddi shu suvda (ishqoriylikni aniqlagandan so'ng) NaOH eritmasini tomchilatuvchidan pH qiymati 12-13 ga va 10 sm3 Na2S eritmasiga qo'shing. Agar cho'kma hosil bo'lsa, uni filtrlash kerak, suv bilan 2-3 marta yuvib tashlash kerak. Murexid filtrga qo'shiladi va 0,025 N bilan binafsha rang paydo bo'lguncha titrlanadi. EDTA yechimi.

EDTA eritmasi hajmini bilib, Ca2 + konsentratsiyasi hisoblanadi:

С(Са+2) = а ⋅К ⋅С_м(тр.Б)⋅40,08⋅1000,мг / дм3

VH₂O

С(Са+2) = а ⋅К ⋅См(тр.Б)⋅40,08⋅1000, ммоль экв/дм3

V_H2O ⋅20,04

bu erda a - EDTA hajmi, sm3.

Magniyni aniqlashdan oldin, murexidning binafsha rangini olib tashlash kerak. Buning uchun a) elektrodlarni chiqarib oling; b) tahlil qilingan suvning bir qismini yo'qotmaslik uchun ularni tahlil qilingan namuna ustiga suv bilan yuvib tashlang; v) eritma mureksid rangi yo'qolguncha isitiladi; d) salqin; e) yana magnit aralashtirgichga qo'ying va titrlang.

Mg2 + ni aniqlash. PH = 11,0 ga HCl (1: 1) yoki NaOH (20%) eritmasiga qo'shing. Keyin pH = 10,1 ga buferli eritma, erioxrom qora T qo'shing va 0,025 N bilan titrlang. EDTA eritmasi ko'k rang paydo bo'lguncha. EDTA eritmasi hajmi bo'yicha Vtr.B, C (Mg2 +) hisoblanadi

₊₂ Vтр._Б ⋅К ⋅С_М(тр.Б)⋅24,31⋅1000 ₃

C(Mg) = , мг/дм

VH₂O

₊₂ Vтр._Б ⋅К ⋅С_М(тр.Б)⋅24,31⋅1000 ₃

C(Mg) = , ммоль экв/дм .

V_H2O ⋅12,61

Umumiy qattiqlikni hisoblash. Ikkala ko'rsatkich bilan umumiy VTr.B bo'yicha Stotning umumiy qattiqligi hisoblanadi:

V_тр._Б ⋅К ⋅С_М(тр.Б)⋅2⋅1000 ₃

S_общ = , ммоль экв/дм

VH₂O

bu erda 2 - 1 molga to'g'ri keladigan qattiqlik ekvivalentlarining mollari soni

EDTA.

Karbonatsiz qattiqlikni hisoblash Skn:

Snk = Stotal - SK (SK g ga to'g'ri keladi).

titrlashning har bir bosqichida kimyoviy reaktsiyalar yuz beradi?

2. Nima uchun umumiy va erkin ishqoriylikni alohida aniqlash mumkin; kaltsiy va magniy ionlarining konsentratsiyasi?

3. O'rganilgan usulni potentsiometrik nazoratisiz amalga oshirish mumkinmi?

4. Kumush elektrod va PRAgCl ning standart potentsialini bilib, kumush xlorid elektrodining standart potentsialini hisoblang.

5. Qaysi indikator elektrodlari eritmalarning pH qiymatini o'lchashga imkon beradi?

Adabiyot

1. Tahlilning fizik-kimyoviy usullari. Amaliy qo'llanma.

/ Ed. V.B. Aleskovskiy. –L.: Kimyo, 1988. –376 b.

5-sonli ish (19) GIDROCLORIK VA BORIKA KISLAYDILARINI MADDANI OLIB OLIB QO'YIShDA AYTISh

POTENTIOMETRIK TITLING

Ishning maqsadi: Kislota-asosli potansiyometrik titrlash usuli bilan eritmadagi HCl va H3BO3 miqdorini bir xil bo'lgan holda aniqlash.

Usulning mohiyati. HCl va H3BO3 ni (mannitol yoki glitserol ishtirokida) differentsial aniqlash ularni 0,1 N bilan potentsiometrik titrlashga asoslangan. eritmaning pH qiymati xlorid va bor kislotalarini titrlashning oxirgi nuqtalariga yetguncha ishqor eritmasi. Titrlash shisha indikator elektrod va to'yingan kumush xlorid mos yozuvlar elektrodi bilan amalga oshiriladi.

Bor kislotasining dissotsilanish konstantasi shu qadar kichikki (Kd = 10-9), uning tarkibidagi kuchli kislota ishqor bilan miqdoriy jihatdan deyarli asoratsiz titrlanishi mumkin. HCl titrlash tugagandan so'ng, bor kislotasi glitserin (yoki mannitol) ishtirokida titrlanadi, u bilan bor kislotasi katta dissotsilanish konstantasi (Kd = 10-5) bo'lgan murakkab monobazik kislotani hosil qiladi.

Uskunalar: 1. pH o'lchagich (pH-340 potansiyometrining ishlash tartibi 18-sonli ish tavsifida keltirilgan); 2. stendli magnit aralashtirgich, unga 3 ta buret biriktirilgan (HCl, H3BO3 va NaOH eritmalari uchun); 3.cell (150 sm3 uchun stakan); 4) elektrodlar (shisha va kumush xlorid); 5. elektrodlarni yuvish uchun kristalizator; 6. suv uchun 100 sm3 va glitserin uchun 10 sm3 ballonlar; 7. drenaj uchun stakan; 8. shishani yuvish; 9. filtr qog'ozi.

Reaktivlar: 1. 0,1 N. H3BO3 eritmasi (6,1844 g / dm3, analitik tarozida torting); 2.1 n. HCl eritmasi (standart titrdan tayyorlangan); 3.1 n. NaOH eritmasi (4,0 g / dm3, texnik tarozida tortish); 4.1.5 n. NaOH eritmasi (20,0 g / dm3, texnik tarozida torting). 5. glitserin.

Taraqqiyot

Potansiyometrik titrlash orqali natriy gidroksidi eritmasini standartlashtirish. Taxminan 0,1 N tayyorlang. gidroksidi eritmasi, uning kontsentratsiyasini 4 kasrli aniqlik bilan aniqlang.

Aniq 10,00 sm3 0,1 N pipetka bilan olinadi. HCl eritmasi va titrlash xujayrasiga quyiladi, ichiga elektrodlarni joylashtiring, elektrodlarni (40 sm3) qoplash uchun distillangan suv qo'shing, pH o'lchagichini yoqing va titrlash boshlanishidan oldin asbob ko'rsatkichlarini yozib oling.

Byuretka tayyorlangan NaOH eritmasi bilan to'ldiriladi va NaOH eritmasini 1,00 sm3 qismlarga qo'shib titrlash boshlanadi. Har bir titrlash nuqtasida pH-ni o'lchab, natijalarni jadvalga yozib qo'ying (2.3-jadval). Muayyan miqdordagi titrant qo'shilishi bilan pH qiymatlarida keskin sakrash kuzatiladi (titrlash sakrashi). Titrlash eritmaning pH qiymati 1 sm3 titrant qo'shilishi bilan 0,1 - 0,2 pH birliklari bilan o'zgarishni boshlaguncha davom etadi (qoida tariqasida, titrlash sakrashidan keyin 5 - 6 sm3).

2.3-jadval.

1.V (NSl) = 10.00 sm3

2.C (HCl) = 0.1000 mol / dm3

Titrlash egri chizig'ini chizish

V(NaOH)	pH	ΔV	ΔpH	ΔpH/ΔV

Jadvalga muvofiq. 2.3. pH - V (titrant) va ΔpH / ΔV - V (titrant) ning bir grafikka bog'liqligini tuzing.

Anjir. 2.3. Potansiyometrik titrlash egri chizig'i 15 ml 0,1 N. xlorid kislota 0,1 N. natriy gidroksid eritmasi.

Ikkinchi egri chiziqdagi maksimaldan foydalanib, ekvivalentlik nuqtasini va ekvivalent titrant hajmini Veq aniqlang. 3 ta parallel natijani olish uchun titrlash takrorlanadi. Har bir titrlash uchun alohida jadval tuziladi. Ustida-

o'rtacha hajmdan foydalaniladi (uchta aniqlanishdan Veq va gidroksidi konsentratsiyasi 4 ta muhim raqamning aniqligi bilan hisoblanadi.

C(HCl) ⋅ V(HCl)

C(NaOH) =

Vэкв

Bor kislotasining konsentratsiyasini aniqlash. Buning uchun kameraga aynan 10,00 sm3 sinovdan o'tgan H3BO3 eritmasi quyiladi, 40 sm3 distillangan suv qo'shiladi, yuvilgan elektrodlar va aralashtirgich botiriladi, so'ngra eritmaning dastlabki pH qiymati (pH1) bilan o'lchanadi. yaxshi aralashtirish. 5 sm3 glitserin qo'shing va pH 11-12 ga titrlang. Uchta parallel natijani olish uchun titrlashni takrorlang. Natijalar jadvalga o'xshash jadvalda qayd etiladi. 2.3. Titrlash egri chiziqlarini yarating va NaOH ning ekvivalent hajmini aniqlang, uchta parallel natijalar bo'yicha o'rtacha hajmni hisoblang va 4 ta muhim raqamning aniqligi bilan bor kislotasining kontsentratsiyasini aniqlang:

C(NaOH)⋅V(NaOH)

C(H₃BO₃) =

Vэкв

Ta'lim vazifasi. Xlorid va borik kislotalarining aralashmasi tayyorlanadi (har biri 10 sm3). Uni borik kislotasining dastlabki pH-1 darajasiga ishqor bilan 0,5 sm3 qismlar bilan titrlang. Ushbu moment barcha xlorid kislota titrlanganligini ko'rsatadi. Bunday holda, birinchi titrlash sakrashi titrlash egri chizig'ida tugaydi. 5 sm3 glitserol qo'shing va pH 11-12 ga titrlang. Bu bor kislotasini titrlaydi (2.4-rasm). Natijalar jadvalga o'xshash jadvalda qayd etiladi. 2.3. Titrlash egri chiziqlarini yarating va V1 (NaOH) V2 (NaOH) xlorid va bor kislotalari uchun ekvivalent NaOH hajmini aniqlang. Uchta parallel natijadan xlorid va borik kislotalarining boshlang'ich hajmi 4 ta muhim raqamning aniqligi bilan hisoblanadi:

V (HCl) · CH (HCl) = V1 (NaOH) · CH (NaOH);

V (H3BO3) CH (H3BO3) = V2 (NaOH) CH (NaOH)

Anjir. 2.4. Xlorid va bor kislotalari aralashmasini ishqor eritmasi bilan potentsiometrik titrlash egri chizig'i.

Kislotalarning berilgan hajmiga va aniqlash natijasiga asoslanib, usulning nisbiy xatosini hisoblang. Har qanday parallel ketma-ketlik ma'lumotlaridan foydalanib, standart og'ishni va olingan qiymatlar uchun ishonch oralig'ini (95%) hisoblang.

Nazorat vazifasi. Boshqaruv muammosi olinadi va ma'lum kontsentratsiyadagi kislotalarning miqdori titrlash yo'li bilan aniqlanadi.

Nazorat savollari

1. Usulning mohiyati.

2. Ushbu usulda standart echim qanday? U qanday tayyorlanadi? O'lchangan NaOH namunasi qaysi o'lchovda olinadi? Qanday o'lchov asboblaridan foydalaniladi?

3. Ushbu usul orqasida qanday javob bor? U qanaqa turda?

4. Ushbu usulda NaOH va H3BO3 ning ekvivalent massasi qanday hisoblanadi?

5. Ekvivalentlik nuqtalari qanday grafik usulda topiladi?

6. Natijalar ishonchli bo'lishi uchun necha marta titrlash kerak?

7. Nima uchun kislotalar alohida titrlanadi?

8. Nima uchun bor kislotasi amalda xlorid kislota ishtirokida dissosilanmaydi?

9. Nima uchun glitserin qo'shiladi? Reaksiya tenglamasini yozing.

10. Qanday elektrodlardan foydalaniladi? Ularning qurilmasi.

11. Potansiyometrik titrlashning an'anaviy klassik titrlashdan afzalligi nimada?

12. Muammodagi NCl va H3BO3 massasini qanday hisoblash mumkin?

13. Qayta ishlab chiqariladigan natijalar har doim ham to'g'rimi? Adabiyot

1. Tahlilning fizik-kimyoviy usullari. Amaliy qo'llanma.

/ Ed. V.B. Aleskovskiy. –L.: Kimyo, 1988. –376 b.

Ish No 6 (18) ANILINE ta'rifi

POTENTIOMETRIK TITLING USULI BILAN

Ishning maqsadi: potentsiometrik titrlashda oksidlanish-qaytarilish usulini o'rganish, masaladagi anilin miqdorini aniqlash.

Usulning mohiyati. Potansiyometrik titrlash ekvivalentlik nuqtasini indikator elektrodining potentsiali yoki uning hosilasi funktsiyasining qo'shilgan titrant hajmiga bog'liqligi bilan aniqlashga asoslangan.

Anilinni kaliy brom bilan kaliy bromid va xlorid kislota ishtirokida titrlash mumkin. Ta'rif anilinning bromlanish reaktsiyasiga asoslangan. Uning mohiyati shundaki, kaliy bromidi anilinning kislotali suvli eritmasiga kiritiladi va hosil bo'lgan aralash standart kaliy bromat eritmasi bilan titrlanadi. Bunday holda, kimyoviy reaktsiya paydo bo'ladi:

KBrO3 + 5KBr + 6HCl = 3Br2 + 6KCl + 3H2O

Bo'shatilgan brom anilin bilan reaksiyaga kirishadi:

C6H5NH2 + 3Br2 = C6H2Br3NH2 + 3HBr

Sinov eritmasiga botirilgan platina elektrodining potentsiali o'zgarishi bilan ekvivalentlik nuqtasini o'rnatish qulay. Eritmada Br2 / 2Br– oksidlanish-qaytarilish juftligi paydo bo'ladi. Ekvivalent darajagacha eritmada deyarli brom molekulalari mavjud emas, chunki ikkinchisi anilin bilan reaktsiya uchun sarflanadi. Elektrod potentsiali doimiy bo'lib qoladi. Ekvivalentlik nuqtasidan keyin eritmada sezilarli miqdordagi erkin brom paydo bo'ladi (eritma sarg'ayadi) va elektrod potentsiali oshadi. Potentsial sakrash taxminan 0,3 V ni tashkil qiladi.

Uskunalar: 1. pH o'lchagich yoki ionomer; 2. elektrodlar (platina va kumush xlorid); 3. 50 sm3 2 buret o'rnatilgan stendli magnit aralashtirgich (kaliy bromat va anilin uchun); 4. buret uchun ikkita voronka; 5. 100 sm3 ga ikkita ko'zoynak (katakchalar); 6. drenaj uchun stakan; 7. elektrodlarni yuvish uchun kristalizator; 8. quruq kaliy bromidi uchun beshta tortiladigan idish; 9. bromli kaliyni tortish uchun stakan qoshiq; 10. filtr qog'oz; 11. 100 sm3 (H2O uchun) va 10 sm3 (HC1 uchun) silindr; 12) shishani yuvish.

Reaktivlar: 1. 0,2 N. KBrO3 eritmasi - 33,4000 g / dm3; 2. anilin eritmasi - 10,0 mg / sm3 (9,8 sm3 / dm3); 3. KVr quruq; 4. HC1 kons. (dudbo'ronda).

Taraqqiyot.

O'lchovni boshlashdan 20 daqiqa oldin pH o'lchagichni (yoki ionomerni) tarmoqqa ulang. 0,2 N. pishiring. "kimyoviy toza" preparatning aniq tortilgan qismiga ko'ra standart KBrO3 eritmasi.

Anilinning tekshirilayotgan eritmasining konsentratsiyasini aniqlash. Anilinning sinovli eritmasidan 10,00 sm3ni pipetka bilan o'lchab, kameraga o'tkazing (hajmi 100 sm3 bo'lgan stakan), unga 2 g kaliy bromidi, 3 sm3 HC1 konk., Suv qo'shib, umumiy hajmini 60 sm3 ga etkazing. Platina va kumush xlorid elektrodlari hujayraga botiriladi. Magnit aralashtirgichni yoqing.

Anilin eritmasini standart kaliy bromat eritmasi bilan titrlang. KBrO3 ning har bir qismidan keyin elektrod tizimining EMF 4 daqiqadan so'ng o'lchanadi, chunki reaktsiya sekin. Vaqtni tejash maqsadida birinchi titrlash taxminan 2 sm3 qismli kaliy bromat bilan amalga oshiriladi. Ta'rif 3 marta takrorlanadi. Keyingi titrlashlarda sakrash yaqinida 0,5 sm3 kaliy bromat qo'shilishi kerak. Natijalar jadvalga kiritilgan:

2.4-jadval.

1.V (anilin) ​​= 10.00 sm3 2.C (KBrO3) = 0.2000 n.

Titrlash egri chizig'ini chizish

V(KBrO3)	Е, мВ	ΔV	Δ Е	ΔЕ /ΔV

Jadvalga muvofiq. 2.4. E - V (titrant) va ΔE / ΔV - V (titrant) ga bog'liqlikni bitta grafada tuzing. Ikkinchi egri chiziqdagi maksimaldan foydalanib, VECB titrantining (KBrO3) ekvivalent nuqtasi va ekvivalent hajmini aniqlang. 3 ta parallel natijani olish uchun titrlash takrorlanadi. Har bir kishi uchun

Titrlashdan keyin o'zlarining jadvallarini tuzadilar. O'rtacha hajmni toping (Veq uchta aniqlanishdan va anilin konsentratsiyasini 4 ta muhim raqamning aniqligi bilan hisoblang.

VACA = VKBrO3CKBrO3

Titrlash egri chizig'i

Titrant hajmi, ml

Anjir. 2.5. Anilinni kaliy bromat bilan potentsiometrik titrlashning integral egri chizig'i

Nazorat vazifasi. Namuna hujayraga miqdoriy ravishda o'tkaziladi. KBr, HCl, H2O qo'shiladi va bromat bilan titrlanadi. Natijalar ta'lim muammosidagi kabi qayta ishlanadi, ammo kontsentratsiyani emas, balki anilin eritmasining ma'lum konsentratsiyasiga muvofiq hajmini hisoblab chiqadi. Natijalarni statistik qayta ishlashni amalga oshiring (19-asarga qarang), namunadagi anilin massasini tenglama bo'yicha hisoblang

m = CAVAM (1 6C6H5NH2).

1000

bu erda m - anilinning massasi, g; CA - anilin ekvivalentining molyar konsentratsiyasi, mol ekv / dm3; VA - anilin namunasining hajmi, sm3; M (1 / 6C6H5NH2) - 15,5 g / mol ga teng bo'lgan anilin ekvivalentining molyar massasi (ekvivalentlik koeffitsienti 1/6).

Ishdan keyin magnit aralashtirgichni olib tashlang, hujayra va elektrodlarni yuving, titrlangan eritmani maxsus idishga to'kib tashlang, kameraga distillangan suv quying va ichiga elektrodlarni tushiring.

PH-340 pH-metrida o'lchovlarni amalga oshirish. Qurilmani ulang va

uni 20 daqiqa davomida isitib turing. Qurilmani qizdirish paytida stenddagi kalit va barcha tayyorgarlik ishlari nol darajasida, "belanchak" kalitlari - 1500 mV, "ish turi" - "+ mV" holatida bo'lishi kerak.

Titrlashdan oldin stenddagi kalit "PL" holatiga qo'yiladi Dastlab tizimning potentsiali taxminan pastki shkalada o'lchanadi. MV natijani berish uchun quyi o'lchov ko'rsatkichi 100 ga ko'paytiriladi. Keyin o'lchov chegaralarini tanlang; "Swing" tugmasi 300 mV holatiga o'rnatildi. Yuqori o'lchovdagi potentsial qiymatni o'qing.

Titrlashdan keyin kalitlar dastlabki holatiga o'rnatiladi.

EV-74 ion o'lchagichida o'lchovlarni o'tkazish. Eritmaning pH qiymatini o'lchashda "kationlar / anionlar", "pX" tugmachalarini va "-1 +19" o'lchov chegaralari tugmachasini bosing. Pastki (qo'pol) shkala bo'yicha ular pH qiymati qanday chegaralanishini ko'rib chiqadilar va tor diapazonga mos keladigan tugmani bosadilar. O'qishlar yuqori shkalada hisoblanadi. EMFni o'lchash uchun "mV" va "–1 +19" tugmalarini bosing. Kationlar / anionlar tugmasi bosilmaydi. O'lchov chegaralari quyi shkalada tanlanadi. Tegishli tor tarmoqli tugmani bosing. Yuqori o'lchovdagi ko'rsatkichlarni o'qing (100 ga ko'paytiring, natijani mV ga oling).

Nazorat savollari

1. Potensiometrik titrlash usulining mohiyatini tushuntiring.

2. Ushbu usul asosida qanday reaktsiyalar yotadi? Standart eritma qanday tayyorlanadi?

3. Ushbu usulda brom kaliyining ekvivalent massasini qanday hisoblash mumkin? Ushbu reaktsiyadagi anilinning ekvivalenti qanday?

4. Birinchi reaktsiyani tezlashtirish va muvozanatni o'ngga siljitish uchun qanday sharoitlar mavjud? Nima uchun bromat eritmasining qismlarini qo'shish o'rtasida 4 daqiqali interval mavjud?

5. Nima uchun KBr ortiqcha olinadi? Nima uchun HCl qo'shish kerak?

6. Potansiyometriyada qanday elektrodlar indikator va mos yozuvlar elektrodlari sifatida ishlatiladi?

7. Ushbu titrlash usulida qaysi modda o'rnini bosuvchi rolini o'ynaydi?

8. Usulning afzalliklari va kamchiliklarini muhokama qiling. Adabiyot

1. Tahlilning fizik-kimyoviy usullari. Amaliy qo'llanma.

/ Ed. V.B. Aleskovskiy. –L.: Kimyo, 1988. –376 b.

3. Konduktometriya

7-sonli ish (23) Kislotalar aralashmasi Konduktometrik titrlash

Ishning maqsadi: eritmada HCl va CH3COOH miqdorini konduktometrik titrlash usuli ishtirokida aniqlash.

Usulning mohiyati. Konduktometrik tahlil usullari eritmalarning elektr o'tkazuvchanligini o'lchashga asoslangan. Konduktometrik titrlash alohida moddalar va har xil aralashmalar kontsentratsiyasini aniqlash uchun ishlatiladi. Ekvivalentlik nuqtasi eritmaning o'tkazuvchanligi o'zgarishi bilan belgilanadi. Eritmaning o'tkazuvchanligining qo'shilgan titrant hajmiga bog'liqligi grafik tarzda ko'rsatilgan. Olingan grafik konduktometrik titrlash egri chizig'i deb ataladi. Egri chiziqdagi kink ekvivalentlik nuqtasiga to'g'ri keladi.

Uskunalar: 1. OK-102/1 o'tkazgich o'lchagichi; 2. magnit aralashtirgich. 3. 300 sm3 uchun ko'zoynaklar (titrlash xujayralari) - 2 dona; 4. buretlar uchun stend. 5. Voronkalar bilan 25 sm3 kaminalar - 3 dona. (xlorid va sirka kislotalari va gidroksidi soda eritmalari uchun); 6. bitiruvlar bilan 300 sm3 stakan yoki stakan; 7. elektrodni yuvish uchun qolip; 8. yuvish shishasi.

Reaktivlar: 1) 0,5 N. HCl eritmasi; 2) 0,5 n. CH3COOH eritmasi; 3) 0,5 n. natriy gidroksid eritmasi - 20 g / dm3. Titrlangan kislota eritmalari standart titrlardan (sobit kanallardan) 200 sm3 hajmdagi kolbada 0,1 mol kislota bo'lgan 1 ampulani eritib tayyorlanadi.

Taraqqiyot

Standart ishqor eritmasini tayyorlash va uning kontsentratsiyasini aniqlash. 0,5 N eritma tayyorlang. 20 g ishqorni eritib (texnik tarozida torting) 1 dm3 distillangan suvda NaOH. Ishqoriy eritma byuretkaga quyiladi. Hujayra ichiga 10,00 sm3 0,5 N pipetka. HCl eritmasi, distillangan suv qo'shing, shunda elektroddagi teshiklar eritmaga botiriladi. Magnit aralashtirgichni yoqing va 1-2 daqiqadan so'ng. eritmaning dastlabki elektr o'tkazuvchanligi o'lchanadi (o'lchov tartibi uchun pastga qarang). Keyin 1 sm3 ishqorning qismlari bilan titrlang. Ishqorning har bir qismidan keyin 1-2 daqiqa kuting. va o'tkazuvchanlikni o'lchash. O'lchov natijalari 3.1-jadvalga kiritilgan.

3.1-jadval

Kislotalar aralashmasini konduktometrik usul bilan titrlash egri chiziqlari

1.V (HCl) = 10.00 2.C (HCl) = 0.50 N.

Титрование 1		Титрование 2			Титрование 3
V (NaOH)	1/R, Ом^-1		V (NaOH)	1/R, Ом^-1		V (NaOH)	1/R, Ом^-1

Elektr o'tkazuvchanligining quyilgan ishqor hajmiga bog'liqligi grafigini tuzing (3.1-rasm). Ekvivalentlik nuqtasi egri chiziqdagi keskin burilish nuqtasidan topiladi va gidroksidi VECB (NaOH) ning ekvivalent hajmi aniqlanadi.

Anjir. 3.1. Eritmaning elektr o'tkazuvchanligining qo'shilgan gidroksidi hajmiga bog'liqligi

Birinchi titrlashni oshirilgan tezlikda 2 sm3 titrant qo'shib bajarish mumkin. Ekvivalentlik nuqtasi yaqinida keyingi titrlash paytida titrant qismlari 1,0 - 0,5 sm3 gacha kamayadi. Burilish nuqtasidan keyin elektr o'tkazuvchanligi 4-5 nuqtada aniqlanadi. Uch marta yaqinlashadigan natijalar olinmaguncha titrlash takrorlanadi (ya'ni 0,1 sm3 dan oshmasligi bilan farqlanadi). Uchta parallel aniqlanishdan ishqorning ekvivalent hajmining o'rtacha qiymatini toping va ishqorning konsentratsiyasini 4 ta muhim raqamning aniqligi bilan hisoblang:

VovCov = VekvTST (3.1)

bu erda VOV va COV - analitikning hajmi va konsentratsiyasi; VT va KT hajmi va titrantning konsentratsiyasi.

Sirka kislotasining konsentratsiyasini aniqlash. 10.00 sm @ 3 sirka kislotasi bilan titrlang. Vazifa HCl titrlash bilan bir xil tarzda amalga oshiriladi. Uch marta yaqinlashadigan (0,1 sm3 dan ko'p bo'lmagan) natijalar olinmaguncha titrlash takrorlanadi. Natijalar jadvalga o'xshash jadvalda qayd etiladi. 3.1. NaOH ning ekvivalent hajmi grafik jihatdan aniqlanadi, hisoblab chiqiladi

o'rtacha arifmetik VeqNaOH va kislota konsentratsiyasini 4 ta muhim raqamgacha hisoblang (3.1-tenglama)

Ta'lim vazifasi. Uni amalga oshirish jarayonida talabalar o'z ishlarining to'g'riligini tekshiradilar. O'z-o'zidan kislotalar (HCl va CH3COOH) aralashmasini hosil qiling, buning uchun titrlangan eritmalarni hujayraga pipetka bilan o'lchaysiz (masalan, 10.00 va 12.00 sm3). Aralashmani standart ishqor eritmasi bilan titrlang. Titrlash egri chizig'ida 2 ta burilish mavjud (3.2-rasm).

3.2-rasm. HCl va CH3COOH aralashmasi uchun konduktometrik titrlash egri chizig'i

Burilishlar HCl V1 (NaOH) va CH3COOH V2 (NaOH) bilan titrlash uchun ishlatiladigan ekvivalentlik nuqtasi 1 va ekvivalentlik nuqtasi 2 va ishqorning mos keladigan ekvivalent hajmlarini topish uchun ishlatiladi. (3.1) formulaga muvofiq, HCl va CH3COOH kislotalarining miqdori hisoblab chiqilgan. Agar olingan va tahlil qilish uchun olingan hajmlar mos keladigan bo'lsa (nisbiy xatosi 0,2 - 0,3%), siz boshqarish vazifasiga o'tishingiz mumkin.

Nazorat vazifasi. Laboratoriya muhandisidan topshiriq oling. Uni hujayraga miqdoriy ravishda o'tkazing. Titrlashni amalga oshiring. O'quv qo'llanmasidagi kabi egri chizish. Tekshirilayotgan eritmadagi kislota miqdorlarini hisoblang. Hajmi va kontsentratsiyasini bilib, kislota miqdorini gramm va 0,1 N hajmini hisoblang. eritmalar, sm3. Uchta parallel aniqlash natijalariga ko'ra, standart og'ish va olingan qiymatlar uchun ishonch oralig'ini hisoblang (ishonch ehtimoli 95%).

OK-102/1 konduktometrida o'lchovlarni o'tkazish tartibi

1. Qurilmani tarmoqqa ulang.

2. Eritma darajasi elektrod tanasidagi teshikdan yuqori bo'lishiga ishonch hosil qiling.

3. Chiroqni yoqish uchun qurilmadagi qizil tugmani bosing.

4. "Range" tugmachasini tarozi o'rtasida bir joyda strelka o'rnatilganda o'rnating. Agar o'q bir yo'nalishda yoki boshqa yo'nalishda o'chib qolsa, siz ushbu tutqichning holatini o'zgartirishingiz kerak.

5. Qora tugmani "Kalibrlash" tugmasi bilan boshlang, o'qni pastki shkalada 15 ga yoki "Range" tugmachasining holatiga qarab 5 ga qo'ying.

Sozlamani 3-4 marta takrorlang.

6. Titrlashni boshlang. Har bir qismdan so'ng, tahlil qilingan eritmaning o'tkazuvchanligini mos keladigan maktabga qarab o'lchang. Nazorat savollari

1. Usulning mohiyati. Qurilmaning sxematik diagrammasi.

2. Standart echimlarni tayyorlash.

3. Ushbu sinov usulida qanday standart echimdan foydalaniladi? U qanday tayyorlanadi? 500 sm3 0,5 N tayyorlash uchun namunani hisoblash. yechim. Namuna qanday tarozida tortilishi kerak? Eritmani tayyorlash uchun qanday o'lchov asboblari kerak? Uning aniq kontsentratsiyasi qanday aniqlanadi?

4. Sirka kislotasi eritmasining konsentratsiyasi qanday tayyorlanadi va aniqlanadi?

5. Ushbu ion harakatchanligi usulida tahlilning ahamiyati nimada? Qaysi ionlar eng harakatchan? N + va ON– ionlari tomonidan zaryadlarni uzatish "estafeta poygasi" mexanizmining mohiyati nimada?

6. Xlorid va sirka kislota aralashmasining gidroksidi bilan titrlash paytida eritmada qanday jarayonlar sodir bo'ladi? Konduktometrik egri chiziqlarni tushuntiring. Nega sirka kislotasini titrlashda elektr o'tkazuvchanligi pasaymaydi, aksincha ortadi?

7. Ekvivalentlik nuqtasi qanday aniqlanadi?

8. Nima uchun kislotalar aralashmasini konduktometrik usul bilan aniqlash mumkin?

9. Ekvivalent va o'ziga xos elektr o'tkazuvchanligi. Tahlil paytida qaysi birini o'lchaymiz?

10. Elektr o'tkazuvchanligi qaysi birliklarda o'lchanadi?

11. Tahlilda qanday elektrodlardan foydalaniladi? Ularning qurilmasi.

12. Hujayra orqali doimiy yoki o'zgaruvchan tok o'tadimi?

13. Usulning afzalliklari va kamchiliklari.

14. Nazorat masalasida HCl va CH3COOH massasini qanday hisoblash mumkin?

15. Eritmalar konsentratsiyasini ifodalash usullarini nimalarni bilasiz? Adabiyot

Pribil R. Etilendiaminetetraasetik kislota va unga aloqador birikmalarning analitik qo'llanilishi. –M.: Mir, 1975.

8-sonli ish (24) KULLUFT KISLOATI VA MIS SULFATI OLMASHINI TAHLILI

KONDÜKOMETRIK TITRING USULI BILAN

Ishning maqsadi: Eritmadagi sulfat kislota va mis sulfat miqdorini aniqlash.

Usulning mohiyati: Elektr tokini o'tkazish qobiliyati elektrolitlarning suvli eritmalarining eng muhim fizik-kimyoviy xususiyatlaridan biridir. Eritmalarning o'tkazuvchanligi mavjud bo'lgan zaryadlangan zarrachalarning kontsentratsiyasiga va tabiatiga bog'liq; shuning uchun o'tkazuvchanlik o'lchovlari eritmaning kimyoviy tarkibini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin.

Uskunalar: 1. OK-102/1 o'tkazgich o'lchagichi; 2. magnit aralashtirgich; 3. titrlash uchun hujayra (stakan 300 sm3); 4. uchta buret (H2SO4, CuSO4, NaOH uchun); 5. 300 sm3 silindr - 2 dona; 6. yuvish shishasi; 7. kristalizator; 8. buretlar uchun stend.

Yechimlar: 1. 0,01 N. gidroksidi eritmasi; 2. 0,01 N oltingugurt kislotasining standart eritmasi; 3.0.01 N. mis sulfat eritmasi (1,2485 g / dm3).

Taraqqiyot

0,01 N. pishirish gidroksidi eritmasi va uni standartlashtirish. 0,2 g natriy gidroksidi texnik tarozida tortiladi va 0,5 dm3 suvda eritiladi. 0,01 N atrofida oling. yechim. Tayyorlangan eritma byuretka ichiga quyiladi. Aniq kontsentratsiya 0,01 N dirijyorometrik titrlash bilan o'rnatiladi. sulfat kislota eritmasi.

Hujayra ichiga 5.00 sm3 0.01 N pipetka. H2SO4 eritmasi, distillangan suv qo'shing, shunda elektroddagi teshiklar eritma ichiga botadi. Magnit aralashtirgichni yoqing va 1-2 daqiqadan so'ng. eritmaning dastlabki elektr o'tkazuvchanligini o'lchash. Keyin 0,5 sm3 qismli ishqor bilan titrlang. Ishqorning har bir qismidan keyin 1-2 daqiqa kuting. va o'tkazuvchanlikni o'lchash. Birinchi titrlashni oshirilgan tezlikda 1 sm3 titrant qo'shib bajarish mumkin. Ekvivalentlik nuqtasi yaqinidagi keyingi titrlashlarda titrant qismlari 0,5 sm3 ga kamayadi. Burilish nuqtasidan keyin elektr o'tkazuvchanligi 4-5 nuqtada aniqlanadi. Uch marta yaqinlashadigan natijalar olinmaguncha titrlash takrorlanadi (ya'ni 0,1 sm3 dan oshmasligi bilan farqlanadi). O'lchov natijalari 3.2-jadvalga kiritilgan.

3.2-jadval

Kislotalar aralashmasini konduktometrik usul bilan titrlash egri chiziqlari

1.V (H2SO4) = 5.00 sm3

2.C (H2SO4) = 0,01 N.

Титрование 1		Титрование 2			Титрование 3
V (NaOH)	1/R, Ом^-1		V (NaOH)	1/R, Ом^-1		V (NaOH)	1/R, Ом^-1

Elektr o'tkazuvchanligining qo'shilgan gidroksidi hajmiga bog'liqligi grafigini tuzing (3.3-rasm). Ekvivalentlik nuqtasi egri chiziqdagi keskin burilish nuqtasidan topiladi va gidroksidi VECB (NaOH) ning ekvivalent hajmi aniqlanadi.

Anjir. 3.3. Eritmaning elektr o'tkazuvchanligining qo'shilgan gidroksidi hajmiga bog'liqligi

Uchta parallel aniqlanishdan ishqorning ekvivalent hajmining o'rtacha qiymatini toping va ishqorning konsentratsiyasini 4 ta muhim raqamning aniqligi bilan hisoblang:

VovCov = VekvTST (3.2)

bu erda VOV va COV - analitikning hajmi va konsentratsiyasi; VT va KT hajmi va titrantning konsentratsiyasi.

Mis sulfat eritmasining konsentratsiyasini aniqlash. Buretadan kameraga 5,00 sm3 mis sulfat eritmasi quyiladi. Belgilashning ketma-ketligi uchun avvalgi tajribaga qarang. Konsentratsiyasi hozir ma'lum bo'lgan gidroksidi eritmasi bilan titrlang, 0,5 sm3.

Anjir. 3.4. Mis sulfat eritmasining konduktometrik titrlash egri chizig'i.

Uch marta yaqinlashadigan natijalar olinmaguncha titrlash takrorlanadi (ya'ni 0,1 sm3 dan oshmasligi bilan farqlanadi). O'lchov natijalari jadvalga o'xshash jadvalga kiritiladi. 3.2. Konduktometrik titrlash egri chizig'ini joylashtiring (3.4-rasm). Ekvivalentlik nuqtasi grafikadan aniqlanadi. Uchta parallel aniqlanishdan ishqorning ekvivalent hajmining o'rtacha qiymatini toping va 3.2 tenglamadan foydalanib ishqor konsentratsiyasini 4 ta muhim raqamga hisoblang.

Ta'lim vazifasi. To'g'ri ishlashini tekshirish uchun ma'lum konsentratsiyali aralashmani titrlang. Buretadan hujayra ichiga sulfat kislota va mis sulfat eritmalarining ixtiyoriy hajmi olinadi, masalan, 2,50 va 3,00 sm3. Olingan hajmlarni daftarga yozib oling (masalan: 8,7 sm3 H2SO4 va 11,2 sm3 CuSO4). Aralash ishqor eritmasi bilan titrlanadi. Uch marta yaqinlashadigan natijalar olinmaguncha titrlash takrorlanadi (ya'ni 0,1 sm3 dan oshmasligi bilan farqlanadi). O'lchov natijalari 3.3-jadvalga kiritilgan.

3.3-jadval

Kislotalar aralashmasini konduktometrik usul bilan titrlash egri chiziqlari

3.V (H2SO4) = 8.70 sm3

4.V (CuSO4) = 11.20 sm3

5.C (H2SO4) = 0,01 N.

6. C (CuSO4) =… .. n.

Титрование 1		Титрование 2			Титрование 3
V (NaOH)	1/R, Ом^-1		V (NaOH)	1/R, Ом^-1		V (NaOH)	1/R, Ом^-1

Konduktometrik titrlash egri chizilgan (3.5-rasm). Grafik bo'yicha ekvivalentlikning 2 nuqtasi aniqlanadi. Uch parallel aniqlanishdan ishqorning ekvivalent hajmlarining o'rtacha qiymatini toping va 3.2 tenglamadan foydalanib H2SO4 va CuSO4 hajmlarini 4 ta muhim ko'rsatkichga qadar hisoblang.

Anjir. 3.5. H2SO4 va CuSO4 aralashmasini ishqor bilan egri konduktometrik titrlash. Vsh (1) - oltingugurt kislotasi eritmasini titrlash uchun ishlatiladigan ishqor hajmi; Vsh (2) - mis sulfat eritmasini titrlash uchun ishlatiladigan gidroksidi hajmi.

Agar olingan va tahlil qilish uchun olingan hajmlar mos keladigan bo'lsa (nisbiy xatosi 0,2 - 0,3%), siz boshqarish vazifasiga o'tishingiz mumkin. Nazorat vazifasi. Sinov eritmasi hujayraga miqdoriy ravishda o'tkaziladi, suv qo'shiladi va ta'lim muammosidagi kabi titrlanadi. Jadvalga o'xshash jadvalni to'ldiring. 3.3. Elektr o'tkazuvchanligining qo'shilgan gidroksidi hajmiga bog'liqligi grafigini tuzing. Ekvivalentlik nuqtalarini toping va masaladagi kislota va mis sulfat hajmlarini hisoblang. Eritmalar hajmini va ularning kontsentratsiyasini bilib, ular muammodagi kislota va mis sulfat massalarini hisoblashadi:

mOV = COV ⋅VOV ⋅MEKV (OV)

1000

bu erda SOV - analitik kontsentratsiyasi (H2SO4 yoki CuSO4), mol ekv / dm3; VOV - nazorat topshirig'ining hisoblangan hajmi, sm3; MEKV (OM) - ekvivalentlarning molyar massalari (1/2 H2SO4) va (1/2 CuSO4), g / mol. Uchta parallel aniqlash natijalariga ko'ra, standart og'ish va olingan qiymatlar uchun ishonch oralig'ini hisoblang (ishonch ehtimoli 95%). OK-102/1 tipidagi konduktometrda ishlash tartibi (No23 ish tavsifiga qarang).

Nazorat savollari (No23 ish uchun savollarga qarang).

1. Bir xil eritmalar uchun bir xil sharoitda yozilgan kuchli kislota va kuchli asos ishtirokidagi konduktometrik titrlash egri chiziqlari shakli bilan eritmalarning birlashish tartibini aniqlash mumkinmi?

2. Ni + 2 va Ca + 2 ionlarining etilenediaminetetraasetik kislota (EDTA) eritmasi bilan aralashmasi uchun konduktometrik titrlash egri chizig'ini tushuntiring (4-rasm). Nikel va kaltsiy ionlarining kontsentratsiyasini hisoblash uchun EDTA eritmalarining hajmi qanday aniqlanadi?

Anjir. 3.6. Ni + 2 va Ca + 2 ionlari aralashmasining EDTA eritmasi bilan titrlash egri chizig'i.

3. Titrlangan eritmani titrant bilan suyultirishning konduktometrik titrlash orqali olib boriladigan kimyoviy tahlil natijalariga ta'sirini muhokama qiling.

Adabiyot

4. POLAROGRAFIK TAHLIL

9-sonli ish (25) chiqindi suvda nikel va misni poligrafiya bilan aniqlash

Ishning maqsadi: chiqindi suv tarkibidagi og'ir metallar - nikel va mis tarkibida bo'lishini aniqlash.

Usulning mohiyati. Polarografiya - bu voltammetriyaning bir turi - elektrokimyoviy usullar guruhi bo'lib, unda elektrolizator zanjiridagi oqim hujayraga qo'llaniladigan kuchlanishning dasturlashtirilgan o'zgarishi bilan qayd etiladi. Polarografiyada indikator sifatida tushayotgan simob mikroelektrodi ishlatiladi.

Mikroelektroddagi qaytarilish jarayonlari diffuziya rejimida davom etadi va kuzatilgan cheklangan diffuziya oqimi (ig) Ilkovich tenglamasiga bo'ysunadi.

ig = 708,2nD1 / 2m2 / 3t1 / 6C

bu erda F - Faraday doimiysi, A⋅s / mol; D - elektrod faol moddasining diffuziya koeffitsienti, sm2 / s; S - eritma hajmidagi analizatorning konsentratsiyasi, mol / dm3; m - simobning oqim tezligi, mg / s; t - simobning tomchilash davri, s.

Elektr potentsiali gradiyenti ta'sirida ionlarning migratsiyasi diffuzga to'g'ri keladi, kimyoviy potentsial gradiyenti ta'siri ostida davom etadi (birinchi yaqinlashganda, konsentratsiya gradiyenti ta'siri ostida). Shuning uchun ig qiymati migratsiya oqimini minimallashtirish sharti bilan qayd etiladi. Shu maqsadda eritmaga sezilarli darajada ortiqcha (1000 barobargacha) quvvatlovchi elektrolit qo'shiladi va o'lchov aralashtirilmagan holda amalga oshiriladi.

Eritilgan kislorod ta'siridan qochish uchun u azotni tozalash yoki kimyoviy usul bilan olib tashlanadi. Sirt faol moddalar (masalan, jelatin) maksimallarning polarogrammalarda paydo bo'lishiga to'sqinlik qiladi.

To'g'ri qayd etilgan doimiy oqim polarogrammasi shaklda ko'rsatilgan egri shakliga ega. 1. Shuningdek, ig chegaralangan tokini grafik usulda qanday aniqlash mumkinligi ko'rsatilgan.

4.1-rasm. Doimiy oqim polarogrammasi va uning eng muhim xususiyatlari: ig - cheklovchi tok kuchi, E1 / 2 - yarim to'lqin potentsiali.

Sifatli tahlil qilish uchun E1 / 2 eksperimental qiymatlari bir xil sharoitda olingan jadval qiymatlari bilan taqqoslanadi yoki ma'lum kationlar uchun bir xil fon mavjudligida yoziladi. Miqdoriy tahlilda odatda "h - ion kontsentratsiyasi" koordinatalarida oldindan tuzilgan kalibrlash grafigi ishlatiladi. Doimiy oqim polarografiyasining sezgirligi er-xotin elektr qatlami zaryadining tok kuchi bilan cheklanadi - DES (kondansatör oqimi), u simob elektrodining tushishi uchun 10-7A ga etadi. Bundan tashqari, E1 / 2 qiymatlari 100 mV dan kam bo'lgan to'lqinlar ajralmasdan qoladi (usulning past aniqligi).

O'zgaruvchan tokning polarografiyasi ancha yaxshi analitik xususiyatlarga ega: aniqlanadigan minimal kontsentratsiya 5⋅10–8 mol / dm3 (10–5 o'rniga) va ~ 40 mV o'lchamlari. Ushbu usulda katakchaga qo'llaniladigan kuchlanishning chiziqli siljishi bilan u 60 mV gacha bo'lgan amplituda o'zgaruvchan komponent tomonidan simulyatsiya qilinadi (masalan, sinusoidal qonun bo'yicha). Bunday holda, elektrolizator zanjiridagi oqim uchta tarkibiy qismga ega: asta-sekin o'zgarib turadigan kuchlanish ta'sirida davom etadigan elektrod reaktsiyasi bilan bog'liq bo'lgan diffuziya oqimi; sinusoidal kuchlanish ta'sirida DESning zaryad-razryad oqimi va sinusoidal kuchlanish ta'sirida elektrod reaktsiyasi tezligining o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan oqim. Qurilma DC komponenti qayd etilmasligi uchun mo'ljallangan va sig'imli va faol komponentlar fazada ajratiladi. Bu E1 / 2 darajasida tepalikning paydo bo'lishiga olib keladi, uning balandligi konsentratsiyaga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir: elektrod-faol moddaning (agar elektrod jarayoni teskari bo'lsa). Ish tartibi

Uskunalar. 1. PU-1 polarografi; 2. idish: 100 sm3 hajmdagi kolbalar - 4 dona, 25 sm3 hajmdagi kolbalar - 10 dona, 50 sm3 uchun buretalar - 2 dona, 100 sm3 uchun buret - 1 dona, 500 sm3 drenajlash uchun stakan, pipetkalar pa 10 sm3 - 2 dona.

Reaktivlar: 1. silliqlashning standart eritmasi 1.0000 g / dm3; 2. 1,0000 g / dm3 nikelning standart eritmasi; 3. jelatin eritmasi 0,2%; 4. Ammoniy xlorid fon (53,5 g NH Cl4 39 sm3 25% ammiak, 1 dm3 suvli eritma uchun 30 g Na2SO4).

Tajriba 1. Doimiy oqim polarografiyasi

Kalibrlash egri chizig'ini chizish. Standart echimlar tegishli markirovka bilan 50 sm3 hajmdagi ikkita buretaga to'ldiriladi. Fon eritmasi uchinchi byuretkaga quyiladi. 1,00 25 sm3 hajmli kolbalarga quyiladi; 2.00 va 3.00 sm3 mis eritmasi, qolgan uchta kolbada esa bir xil hajmdagi nikel eritmasi. Alohida-alohida o'quv muammosining echimi tayyorlanadi: mis va nikelning 2,00 sm3 ishchi echimlari va boshqaruv masalasi olinadi. Barcha kolbalarga 2 tomchi jelatin eritmasi qo'shing va fonga belgi qo'shing. Polarogrammani olishdan oldin har bir eritma azot bilan 10 minut davomida tozalanib, erigan kislorodni olib tashlaydi.

Barcha eritmalarning DC polarogrammalari yoziladi. Konsentratsiya kalibrlash grafigi usuli bilan aniqlanadi. Buning uchun polarogrammalarni rasmga mos ravishda o'lchab, jadvalni to'ldiring.

4.1-jadval

Polarogrammani o'lchash natijalari

1.CCu = 1.0000 g / dm3 2.CNi = 1.0000 g / dm3

Металл	Колба	Объём раствора, см^3	С, г/дм^3	h, мм
Медь	1
	2
	3
Никель	4
	5
	6
Учебная задача	7
Контрольная задача	8

Keyin h - C koordinatalarida kalibrlash grafigini tuzing va aniqlang

vazifalarda metallarning konsentratsiyasi.

Tajriba 2. O'zgaruvchan tok polarografiyasi

Kalibrlash egri chizig'ini chizish. Konsentratsiyasi 0,100 g / dm3 bo'lgan ishchi eritmalar mavjud standart eritmalardan 100 sm3 hajmdagi kolbalarda suv bilan 10 marta suyultirish yo'li bilan tayyorlanadi va tegishli markirovka bilan byuretkalarga quyiladi. Keyin, yuqorida ko'rsatilgan doimiy oqim polarografiyasining versiyasida bo'lgani kabi, oqim kuchini o'lchash va undan keyin kalibrlash grafigini tuzish uchun echimlar tayyorlanadi, eritma vazifalarining joriy kuchi o'lchanadi. O'zgaruvchan tokdagi polarogrammalar yozib olinadi. 4.2-rasmga muvofiq eng yuqori balandliklarni o'lchang. Natijalar DC polarografiyasiga o'xshash jadvalda qayd etiladi.

4.2-rasm. O'zgaruvchan tok polarogrammasi va eng yuqori balandliklarni o'lchash

Keyin h - c koordinatalarida kalibrlash grafigi tuziladi va undan masaladagi metallarning konsentratsiyasi aniqlanadi.

Qo'shish usuli bilan o'zgaruvchan tok polarografiyasi. Ushbu usulda kalibrlash grafigini tuzishning hojati yo'q. O'quv vazifasi uchun polarogramma yozing. Keyin eritma 25 sm3 hajmdagi kolbaga quyiladi va unga 1,00 sm3 ishchi asal va nikel eritmalari qo'shiladi, aralashtiriladi va yana shu rejimda polarogramma yoziladi. Xuddi shunday, nazorat topshirig'ining polarogrammasi 1,00 sm3 ga mis va nikelning ishchi eritmalari qo'shilishi bilan yozib olinadi va takroriy qayd qilinadi. MX massasini hisoblash quyidagi formula bo'yicha amalga oshiriladi:

H

mx = x-mx + VmDd

Hd 1+

V0

bu erda mX - metall kontsentratsiyasi, g; mD - qo'shilgan standart eritmadagi metall massasi, g; V0 - hajmli kolbadagi eritmaning hajmi, sm3; VD - qo'shimchalar hajmi, sm3; NX - cho'qqining qo'shimchasiz balandligi, mm; ND - qo'shimchalar bilan tepalikning balandligi, mm.

Polarografda ishlash tartibi

Yozuvchini yoqish. Yoqishdan oldin BLANK tugmachasini bosish kerak.

1. Bosim silindrli tugmachalarini bosing. Yorug'lik nuqtalari 24 sm belgida bo'lishi uchun qog'oz varag'ini joylashtiring, tugmachalarni qo'yib yuboring.

2. TARMOQ, MOTOR, PEN tugmachasini bosing.

3. BLANK tugmachasini qo'yib yuboring.

4. X o'qi o'lchovini 200 mV / sm ga qo'ying. X o'qi bo'ylab ZERO tugmasini bosing va ruchkani 0 ga o'rnating. CALIB tugmachasini bosing va ruchkani 20 sm ga qo'ying (formada). ZERO va CALIB tugmalarini qo'yib yuboring.

5. Y o'qi bo'ylab shkalani 20 mV / sm ga qo'ying. Y o'qidagi ZERO tugmasini bosing va ruchkani 0 ga o'rnating. CALIB tugmasini bosing va ruchkani 20 sm ga qo'ying (blokda). ZERO va CALIB tugmalarini qo'yib yuboring.

6. FORM tugmasini bosing.

Polarografni yoqish. Yoqishdan oldin "Sensor" tugmachalarini - OFF, Tc tugmachalarini bosish kerak, dastlabki kuchlanish va tozalash oralig'i - "0" holatida.

1. ON, PEN AUT tugmachalarini bosing.

Doimiy oqim polarogrammasini yozib olish. Aralashtirilgan eritmani hujayraga quying, shunda uning darajasi kapillyar kesimdan yuqori bo'ladi. Bosim idishini simob bilan yuqori ushlagichga o'tkazing. Kapillyar ichidan simob oqayotganligiga ishonch hosil qiling.

Yozib olish parametrlarini o'rnating: doimiy oqim rejimi - dastlabki kuchlanish –0,3 V, potentsial supurish 4 mV / s, supurish diapazoni 1 V, (katod mintaqasiga) tomchilash davri - 3 s, tomchini majburiy ajratish (PRINUD tugmasi), TAST yozish rejimi, 1x1 oqim diapazoni.

Barcha kerakli parametrlarni o'rnatgandan so'ng tugmachalarni bosing: Sensor - ON, BLANK tugmachasini qo'yib yuboring va START tugmasi bilan tozalashni yoqing.

Yozib olish tugagandan so'ng, sensorning OFF tugmasini bosing va katakchadagi eritmani o'zgartiring. Keyin Sensor tugmachasini bosing va yozuvni takrorlang. Mis tuzining turli konsentratsiyali eritmalarini yozib olgandan so'ng, qalamni "nol" qalam bilan magnitafonning X o'qi bo'ylab 5 sm o'ngga siljiting va nikel eritmalarining polarogrammalarini yozishni boshlang. Keyin magnitafon qalamini o'ng tomonga 5 sm siljiting va o'quv vazifasini, keyingi navbatdan keyin esa nazorat topshirig'ini yozing.

O'zgaruvchan tok polarogrammasini yozib olish. Yozib olish parametrlarini o'rnating: to'rtburchaklar impulslar bilan o'zgaruvchan tok rejimi [LGLG], dastlabki voltaj "-0,35 V", potentsial supurish diapazoni 1 V (katod mintaqasiga), AC impuls amplitudasi 40 mV, damlama davri 3 s, tomchini majburiy ajratish (PRINUD tugmasi, ro'yxatdan o'tish rejimi

[TAST], joriy oralig'i 25 (2,5 x 100).

Yechimlarni yozib olish va o'zgartirish operatsiyalari ta'riflanganidek bajarilishi kerak.

DC polarografiyasi uchun yuqorida.

Nazorat savollari

1. Qanday analitik masalalarni echish uchun voltammetriyada tushayotgan simob elektrodi va qattiq aylanadigan (Pt, Au, C) elektrod ishlatiladi?

2. Doimiy oqim polarogrammasining borishini tushuntiring; uning bo'limlariga qanday jarayonlar sabab bo'ldi?

3. Migratsiya oqimi (im), kondensator oqimi (ik), cheklovchi tok (iD) qanday xarakterga ega? Ularning polarografik tahlildagi o'rni qanday?

4. Fonning o'rni qanday va unga qanday talablar qo'yiladi?

5. Polarografiya oldidan azot tahlil qilingan eritma orqali qanday maqsadda va qanday hollarda puflanadi?

6. Polarografik eritmaga sirt faol moddalar nima uchun va qanday usulda qo'shiladi?

7. Indikator elektrodidagi elektrokimyoviy reaktsiyaning qaytarilish o'lchovi qanday? Qaytaruvchanlik polarografik tahlil natijalariga qanday ta'sir qiladi?

8. Polarografiyada sifatli tahlil qanday amalga oshiriladi? Siz qanday miqdoriy tahlil variantlarini bilasiz? Adabiyot

1. Bond AM Analitik kimyoda polarografik usullar. –M.: Kimyo, 1983.

2. Tahlilning fizik-kimyoviy usullari. Amaliy qo'llanma, ed. V.B. Aleskovskiy. L.: Kimyo, 1988, p. 271-302.

3. Kaplan B.Ya., Pats R.G., Salixjanova R.M.F. O'zgaruvchan voltmetr. M.: Kimyo, 1985, - 264 p.

4. Mayranovskiy S.G., Stradin Ya. P., Bezugli VD Organik kimyo bo'yicha polarografiya. –M.: Kimyo, 1975. AMPEROMETRIK TITRATSIYa № 10 (26) KADMIYNING AMPEROMETRIK TA'RIFI

Ishning maqsadi. Muammodagi kadmiy miqdorini amperometrik titrlash usuli bilan aniqlash.

Usulning mohiyati. Tahlil qilingan eritmaning bir bo'lagi aylanadigan platina va kumush xlorid elektrodlari bilan jihozlangan elektrolizatorga joylashtiriladi. Ionlardan birini bo'shatish uchun zarur bo'lgan kuchlanish elektrodlar o'rtasida o'rnatiladi va mos standart eritma bilan titrlanadi. Ta'sir etuvchi moddalardan biri indikator elektrodidagi oksidlanish-qaytarilish jarayonlarida ishtirok etishi shart.

Titrlashni analitik toki (egri 1), tok va titrant va analitik (egri 3) bo'yicha farqlang (4.3-rasm). Titrlash paytida tok kuchi o'zgaradi, u galvanometr bilan qayd qilinadi yoki katakka yozuvchiga ulanadi, bu oqim kuchining quyilgan titrant hajmiga bog'liqligi egri chizig'ini chiqaradi.

Anjir. 4.3. Amperometrik titrlash egri chiziqlari

Egri chiziqning burilish nuqtasi ekvivalentlik nuqtasini va titrlash uchun ishlatiladigan standart eritmaning hajmini aniqlash uchun ishlatiladi.

Uskunalar: 1. polarograf UN-102; 2. kumush xlorid va aylanadigan platina elektrodlari bilan o'rnatish; 3. magnit aralashtirgichga o'rnatilgan, kumush xlorid va chinor elektrodlari bo'lgan hujayra; 4. Mariotte kemasi (hujayraga titrantning bir tekis oqishini ta'minlaydigan bosimli idish); 5. sekundomer.

Ovqatlar: 1. kadmiy va kaliy geksasianoferrat eritmalari uchun o'g'rilar bilan ikkita buret; 2.cell (bo'linishlar bilan 300 sm3 stakan); 3. Na2SO4 uchun bo'linmalari bo'lgan 100 sm3 stakan; 4. drenaj uchun 500 sm3 stakan. 5. shishani yuvish;

6. filtr qog'oz, 7. o'lchovli silindr 25 sm3.

Reaktivlar: 1. kaliy geksasianoferrat (P) - 0,03 M (12,6733 g / dm3); 4. kadmiyum nitrat Sd (NO3) 2 ⋅4H2O - (27.4430 g / l); 3. natriy yoki kaliy sulfat - 1 M eritma, Na2SO4 - 142 g / dm3 (texnik tarozilar), K2SO4 - 174 g / dm3 (texnik tarozilar)

Taraqqiyot

Titrlash titrant oqimi yordamida amalga oshiriladi. Oddiy eritma sifatida 0,03 M kaliy geksasyanoferrat (P) eritmasi ishlatiladi. U hujayraning ustiga o'rnatilgan bosimli idishga (Mariotte kemasi) quyiladi. An'anaviy uchi o'rniga kapillyar ishlatiladi. Kelepçe eritmaning oqim tezligini tartibga solish uchun ishlatiladi.

1. Kapillyardan standart eritmaning oqim tezligini aniqlang (trubadan va kapillyardan havo pufakchalarini olib tashlash kerak). Buning uchun kapillyarni 25 sm3 hajmli kolbaga tushiring. Yuqori klipni oching va ayni paytda sekundomerni ishga tushiring. 25 ml standart eritmaning oqishi uchun vaqt belgilanadi. 1 daqiqada oqadigan eritmaning hajmini hisoblang.

2. Kadmiy nitrat eritmasining konsentratsiyasini aniqlang. Hujayraga o'lchash pipetkasi bilan yoki byuretadan 5,00 sm3 Cd (NO3) 2 eritmasi, 50 sm3 1 M Na2SO4 eritmasidan quying, distillangan suvni umumiy hajmiga 150 sm3 qo'shing.

Elektrodlar eritma ichiga tushiriladi. Platina aylanadigan elektrod hujayraning pastki va devorlariga tegmasligi kerak. Kumush xlorid elektrod platina elektrodining aylanishiga xalaqit bermasligi kerak. Agar aylanmaydigan platina elektrod ishlatilsa, eritmani aralashtirish uchun magnit aralashtirgich ishlatiladi.

Kadmiy nitrat eritmasidan ajratilgan qism kaliy geksatsianoferrat (II) eritmasi bilan titrlanadi. Kapillyar tekshirilayotgan eritmaga tushiriladi, yuqori qisqich ochiladi, sekundomer va yozuvchisi bir vaqtning o'zida yoqiladi. Har bir daqiqada yozuvlar qog'oz lentada (grafada) amalga oshiriladi (bu har bir titrlash punktida quyilgan standart eritmaning miqdorini bilish imkonini beradi).

Kaliy geksasianoferrat (II) qo'shilganda kadmiy cho'kadi.

Barcha kadmiy reaksiyaga kirishgandan so'ng, ya'ni. ekvivalentlik nuqtasiga yetganda, eritmada ortiqcha titrant paydo bo'ladi. Kaliy geksasianoferrat (P) kaliy geksatsyanoferrat (III) ga oksidlanadi. Shu bilan birga, oqim kuchayadi, bu yozuvchiga yoziladi (yoki galvanometr)

(4.4-rasm).

Anjir. 4.4. Kaliy geksasianoferrat (2) bilan Cd (NO3) 2 eritmasining amperometrik titrlash egri chizig'i.

Ekvivalentlik nuqtasi va unga teng keladigan titrant hajmi grafikadan topiladi. Uch konvergentsiya natijasi olinmaguncha titrlash bir necha marta takrorlanadi (0,1 - 0,2 sm3 farqga yo'l qo'yiladi). Titrlash natijalari jadvalga kiritilgan.

4.2-jadval

Amperometrik titrlash egri chiziqlari

1. V [Cd (NO3) 2] = 5.00 sm3

2. C [K4 (Fe (CN) 6] = 0,03 M)

Титрование 1	Титрование 2	Титрование 3
VЭКВ[K4(Fe(CN)6]	VЭКВ[K4(Fe(CN)6]	VЭКВ[K4(Fe(CN)6]

Uchta parallel aniqlanishdan ekvivalent hajmning o'rtacha qiymatini hisoblang. Unga muvofiq kadmiy nitrat ekvivalentining molyar konsentratsiyasi 4 ta muhim raqamning aniqligi bilan hisoblanadi:

VK4Fe (CN) 6 ⋅CK4Fe (CN) 6 = VCd (NO3) 2 ⋅CCd (NO3) 2

Ta'lim vazifasi. Cd (NO3) 2 eritmasining aniq hajmini oling (masalan, 8,5 sm3), 1 M Na2SO4 eritmasidan 50 sm3 qo'shing, 150 sm3 ga suv soling va K4 [Fe (CN) 6] eritmasi bilan titrlang. Uch titrlash natijasi olinmaguncha titrlash takrorlanadi (parallel bo'lganlar orasidagi farq 0,1 - 0,2 sm3 dan oshmaydi). Uchta parallel aniqlanishdan ekvivalent hajmning o'rtacha qiymatini hisoblang. Kadmiy nitrat eritmasining alikvot hajmini 4 ta muhim raqamning aniqligi bilan hisoblash uchun foydalaniladi.

Olingan hajmni tahlil qilish uchun olingan hajm bilan solishtiring. Agar nomuvofiqlik 0,2 - 0,3% dan oshmasa, nazorat topshirig'iga o'ting.

Nazorat vazifasi. Tavsiya etilgan vazifa (eritma) miqdoriy ravishda elektrolizatorga o'tkaziladi. 50 sm3 1 M Na2SO4 eritmasi va 150 sm3 ga suv soling va o'quv topshirig'iga o'xshash tarzda titrlang. Ekvivalent konsentratsiyasi ma'lum bo'lgan V [Cd (NO3) 2] ni hisoblang. Cd (NO3) 2 eritmasining hajmi va kontsentratsiyasini bilib, kadmiyning massasini gramm bilan hisoblang

mОВ = CОВ ⋅VОВ ⋅MЭКВ(ОВ)

1000

bu erda SOW - analitikning konsentratsiyasi, mol ekv / dm3; VOV - nazorat topshirig'ining hisoblangan hajmi, sm3; MEKV (OM) - [1/2 Cd (NO3) 2] g / mol ga teng bo'lgan molyar massalar. Uchta parallel aniqlash natijalariga ko'ra, standart og'ish va olingan qiymatlar uchun ishonch oralig'ini hisoblang (ishonch ehtimoli 95%). Determning absolyut va nisbiy xatosini hisoblang.

OH-102 polarografi ustida ishlash

1. Ishni boshlashdan 30 daqiqa oldin qurilmani yoqing.

2. Tasmaning tezligini o'rnating - 8 min. (400 mm).

3. Platina elektrodini "Dropping" rozetkasiga, kumush xlorid elektrodini "Reference" rozetkasiga ulang.

4. Volt-amper shkalasini "ON" holatida siljitish uchun "Potansiyometr yuritmasi" dastagi ishlatiladi. Uning yordami bilan kuchlanish + 0.7V ga o'rnatiladi. Kelajakda ushbu kalit "O'chirish" holatida bo'lishi kerak.

5. "Oldinga", "Stop", "Bacward" tugmachalari qog'oz harakati yo'nalishini tartibga solish uchun xizmat qiladi: "Oldinga" - oldinga; "To'xtatish" - to'xtash; "Bacward" - orqaga.

Yozish moslamasi yoqilganda, kalit "Oldinga" holatiga o'rnatilishi kerak. Yozib olish tugagandan so'ng - "To'xtatish" holatiga. Keyin "Pen Hrest" tugmachasi yordamida ruchkani ko'taring va kalitni "Bacward" holatiga o'rnating. Qalam asl satrga qaytadi. Barcha yozuvlar bitta satrdan qilingan.

6. Ishni tugatgandan so'ng, jadvallar buziladi.

Nazorat savollari:

1. Usulning mohiyati. Qurilmaning sxematik diagrammasi.

2. Ushbu usul asosida qanday reaktsiyalar yotadi?

3. Ekvivalentlik nuqtasi qanday aniqlanadi? Titrlash egri chizig'ining mohiyatini tushuntiring.

4. Eritmaning tok kuchi qaysi vaqtda ortadi? Buning sababi nimada?

5. Natriy sulfat nima uchun qo'shiladi? Uning konsentratsiyasi qanday?

6. Amperometrik analizda qanday elektrodlardan foydalaniladi?

7. Polarograf tahlilda qanday rol o'ynaydi?

8. Masaladagi kadmiy massasi qanday hisoblanadi?

9. Ikkita indikator elektrodlari bilan amperometrik titrlash mumkinmi?

10. Amperometrik titrlash egri chiziqlari amalda qanday turlarga duch keladi?

11. Amperometrik titrlash usulining sezgirligini tavsiflang (potentsiometriya va konduktometriya bilan taqqoslaganda). Adabiyot

1. Songina O.L., Zaxarov V.A. Amperometrik titrlash. –M.: Kimyo, 1979.

FHMA uchun umumiy ko'rsatmalar

1. Vasilev V.P. Analitik kimyo: 2 soat ichida 1-qism. Gravimetrik va titrimetrik tahlil usullari. –M.: Oliy. shk., 1989. –320 b.

2. Vasilev V.P. Analitik kimyo: 2 soat ichida, 2-qism. Fizik-kimyoviy tahlil usullari. –M.: Oliy. shk., 1989. -384 b.

3. Pilipenko A.T., Pyatnitskiy I.V. Analitik kimyo: 2 jildda –M .: Kimyo, 1990. –846 b.

4. Laitinen GA, Harris VE Kimyoviy tahlil. –M.: Kimyo, 1979.

5. Skoog D., G'arbiy D. Analitik kimyo asoslari. T. 1.2. –M.: Mir, 1979 yil.

6. Vasilev V.P., Kochergina L.A., Orlova T.D. Analitik kimyo. Savollar, mashqlar va topshiriqlar to'plami. –M.: Bustard, 2004. –318 b.

7. Vasilev V.P., Morozova R.P., Kochergina L.A. Analitik kimyo. Laboratoriya ustaxonasi. –M.: Bustard, 2004. –416 b.

8. Lyalikov Yu.S. Fizik-kimyoviy tahlil usullari. –M.: Oliy. shk., 1991. –256 b.

9. Lyalikov Yu.S., Bulatov M.I. Fizikaviy va kimyoviy tahlil usullari bo'yicha muammoli kitob. - M., Kimyo, 1972 –268 b.

10. Zolotov Yu.A., Doroxova E.N., Fadeeva V.I. va boshqa analitik kimyo asoslari: Kitob. 2. Kimyoviy analiz usullari. –M.: Oliy. shk., 1999 .-- 494 p.

11. Doroxova E.N., Proxorova G.V. Analitik kimyo. Fizik-kimyoviy tahlil usullari. –M.: Oliy. shk., 1991. –256 b.

12 Fizikaviy va kimyoviy tahlil usullari bo'yicha amaliy qo'llanma.

/ Ed. akad. I.P. Alimarin. –M.: Moskvaning nashriyoti. Universitet, 1987. –230 b.

13. Ewing D. Kimyoviy analizning instrumental usullari. –M.: Mir, 1989. –608 b.

14. Tahlilning fizik-kimyoviy usullari. Amaliy qo'llanma. / Ed. V.B. Aleskovskiy. –L.: Kimyo, 1988. –376 b.

15. Doroxova E.N., Proxorova G.V. Analitik kimyo fanidan vazifalar va savollar. –M.: Moskvaning nashriyoti. Universitet, 1984, –215 b.

Laboratoriya amaliyotidagi elektrokimyoviy usullar, fizik-kimyoviy tahlil usullari

O'quv laboratoriyasi ustaxonasi

Tuzuvchilar: Lutsik V.I., Sobolev A.E., Chursanov Yu.V. Texnik muharriri Komarova G.V.

23.03.07 da chop etish uchun imzolangan

Fizika. chop etish l. 3.25 konv. chop etish l. 3.02 Uch -ed. l. 2.83

__________________________________________________________________ Tahririyat va nashriyot markazi

Tver davlat texnika universiteti

170026 Tver, sh. A. Nikitina, 22 yoshda