Приступая к исследованию химического состава данного вещества, необходимо сначала внимательно eго рассмотреть и подготовить coответствующим образом к анализу и лишь после этого приступить к устано

2.2 Kompleksometrik titrlash

Metall kationlari va kompleksonlar o‘rtasida kuchli interkompleks birikmalar (xelatlar) hosil bo‘lishiga asoslangan titrimetrik tahlili usuli. eng ko‘p ishlatiladigan iminodiasetik, nitrilotriasetik (kompleks I) va etilendiamintetraasetik (kompleks II) kislotalar, ikkinchisining disodiy tuzi (komplekson III, EDTA), shuningdek 1,2-diaminosiklogeksantetraasetik kislota (komplekson IV). II va III kompleksonlarning keng qoʻllanilishi ularning metall kationlari bilan reaksiyalari toʻliq va stexiometriyaga mos ravishda borishi, saqlash vaqtida eritmalarining barqaror boʻlishi; bu reagentlar mavjud va yuqori tozalikdagi preparatlarni olish mumkin. Titrlashning yakuniy nuqtasi kompleksometrik ko‘rsatkichlar (metall ko‘rsatkichlar) rangini o‘zgartirish orqali, shuningdek, potentsiometrik, fotometrik, amperometrik yoki boshqa usullar bilan vizual tarzda o‘rnatiladi.

Kompleksonlar selektiv bo‘lmagan reagentlardir. Komplekslarning selektivligi turli usullar bilan oshiriladi: muhitning pH qiymatini pasaytirish, aniqlanayotgan ionni ajratish (choʻktirish, ekstraksiya qilish), niqoblash, kationning oksidlanish darajasini oʻzgartirish va hokazo. [11].
Amaliy foydalanish
Y^4- bilan metallarning koordinatsion birikmalarining yuqori barqarorligi kationlarning katta guruhini titrimetrik aniqlashning fundamental imkoniyatlarini ochadi. Kompleksmetrik titrlashning turli usullari quyidagicha bo‘lishi mumkin: to‘g‘ridan-to‘g‘ri, teskari, siljish va boshqalar.
To‘g‘ridan-to‘g‘ri titrlashda o‘rganilayotgan ion eritmasiga kichik bo‘laklarda standart komplekson eritmasi qo‘shiladi. Titrlash paytida pH qiymati 7 dan katta bo‘lishi kerak. Lekin bu metall gidroksidlarining cho‘kishiga olib kelishi mumkin. Bu uchun ammiak buferi (nikel, mis, sink va kadmiy uchun) ishlatiladi va tartratlar yoki sitratlar (marganets va qo‘rg‘oshin uchun) ham qo‘shiladi. Aniqlanishi kerak bo‘lgan ionning konsentratsiyasi ekvivalent nuqtada keskin pasayganligi sababli, bu nuqta metall kationi bilan xelat birikmasini hosil qiluvchi indikator rangining o‘zgarishi bilan aniqlanishi kerak. Indikator pH indikatori pH o‘zgarishiga qanday ta'sir qilsa, pMe metall kationi konsentratsiyasining o‘zgarishiga xuddi shunday reaksiya beradi. Shunday qilib, Ca, Sr, Ba, Cu, Mg, Mn, Zn va boshqalar ionlari aniqlanadi.Kompleksometriya usulidan oldin ushbu metallarni o‘z ichiga olgan birikmalarni tahlili qilishning etarlicha ishonchli usullari mavjud emas edi.
Orqaga titrlash murakkab hosil bo‘lishi uchun zarur bo‘lgan pH metallning cho‘kmasini aniqlashga olib kelganda, shuningdek, metall ionining ishonchli ko‘rsatkichi bo‘lmaganda qo‘llaniladi. Titrlangan EDTA eritmasi tahlili qilinayotgan tuz eritmasiga biroz ortiqcha qo‘shiladi. Bufer eritmasi, kerakli pH ni kiritish orqali o‘rnating. Ortiqcha EDTA magniy xlorid yoki rux xlorid eritmasi bilan titrlanadi. Ekvivalentlik nuqtasi indikatorning rangini o‘zgartirish orqali aniqlanadi. Orqaga titrlash ham qo‘llaniladi. Metall ioni EDTA yoki metall indikator bilan sekin ta'sir qilganda, masalan, nikel ionida. Ushbu usul eritmada mavjud bo‘lgan anionlar bilan metall kationlarining kam eruvchan cho‘kmalari, masalan, PbSO₄ , CaC₂ O₄ · 2 H₂ O hosil bo‘lishi sababli to‘g‘ridan-to‘g‘ri titrlash mumkin bo‘lmaganda qo‘llaniladi . Titrlash paytida cho‘kmalar erishi kerak.
Bir kationni boshqa kation bilan siljitish orqali titrlash aniqlanayotgan ion uchun mos indikatorni tanlash imkoni bo‘lmaganda yoki berilgan pH dagi metall kationini cho‘kmadan eritmaga o‘tkazib bo‘lmaganda qo‘llaniladi. Bunda aniqlanayotgan metallning tuzini qandaydir boshqa metall birikmasining EDTA bilan eritmasi bilan titrlashda almashinish reaksiyasi natijasida kompleksonli birikma olish mumkin. Masalan, magniy yoki sink kompleksonat eritmasi bilan titrlang. Ushbu usulni qo‘llash uchun komplekson bilan aniqlanadigan metallning hosil bo‘lgan birikmasi magniy yoki sink kompleksonatdan kuchliroq bo‘lishi kerak [10]. Hozirgi vaqtda juda ko‘p ob'ektlarni tahlili qilish uchun kompleksometrik usullar ishlab chiqilgan.
Suvning qattiqligini aniqlash EDTA ning analitik kimyoda birinchi amaliy qo‘llanilishi edi. Suvning qattiqligi kalsiy va magniy ekvivalentlarining molyar konsentratsiyasi bilan tavsiflanadi. Bu elementlarning tarkibi erioxrom ishtirokida 0,01 M EDTA eritmasi bilan ammoniy buferidagi suv namunasini to‘g‘ridan-to‘g‘ri titrlash orqali aniqlanadi. Og‘ir metallar oldindan sulfidlar shaklida cho‘ktiriladi va siyanid bilan niqoblanadi. Tarkibida kalsiy tuzlari bo‘lgan suvning qattiqligini ishqoriy muhitda namunani murexid bilan titrlash orqali aniqlash mumkin.
Kompleksometrik titrlash turli qotishmalarni tahlili qilish, sulfatlar, fosfatlar va boshqa anionlarni aniqlash, organik birikmalarni tahlili qilish uchun ham qo‘llaniladi.
Kompleksometriyada ekvivalentlik nuqtasini aniqlashning fizik-kimyoviy usullari [3]
Optimal titrlash sharoitlarini o‘rnatish uchun odatda turli fizik-kimyoviy usullar qo‘llaniladi. Bundan tashqari, fizik-kimyoviy usullardan foydalangan holda, rang ko‘rsatkichlari hali topilmagan elementlarni aniqlash mumkin. Kompleks bilan potentsiometrik titrlash ion-selektiv elektrodlar yordamida yoki tizimning oksidlanish-qaytarilish potentsialidagi o‘zgarishlarga javob beradigan asil metallardan tayyorlangan inert elektrodlar yordamida amalga oshiriladi. Bimetalik juft platina-volfram elektrodlari yordamida qo‘rg‘oshin, mis, rux, nikel, kadmiy va boshqa elementlarni titrimetrik aniqlash mumkin. EDTA ning amperometrik titrlashi nikel, sink, kadmiy va qo‘rg‘oshinni aniqlash uchun keng qo‘llaniladi. Ekvivalentlik nuqtasini fizik-kimyoviy ko‘rsatish bilan konduktometrik, fotometrik, termometrik va boshqa turdagi komplekson titrlash qo‘llaniladi.

2.3 Titrlash egri chizig‘ini kompleksometriya orqali hisoblash

Titrimetrik aniqlash imkoniyatini baholang va quyidagi ma'lumotlar uchun titrlash egri chizig‘ini tuzing 0,05 M ZnCl₂ 0,025 M Na₂ H₂ Y, pH9, ammiak konsentratsiyasi 0,1 mol/l.

Titrimetrik reaksiya tenglamasini yozamiz:

Zn²⁺ + H₂ Y ^2- → ZnY^2- +2 H ⁺

Titrlash egri chizig‘ini hisoblash titrantning hajmiga qarab Zn²⁺ ning eksponensial konsentratsiyasini hisoblashga keltiriladi. ZnY^{2 -} ning barqarorligi muhitning kislotaligiga bog‘liq (kislotalilik qanchalik yuqori bo‘lsa, barqarorlik shunchalik past bo‘ladi), shuning uchun vodorod ionlarini bog‘lash uchun ZnCl ₂ ni miqdoriy aniqlash ammoniy bufer muhitida amalga oshiriladi.

Ekvivalentlar qonuniga binoan titrant hajmini hisoblang:


(1)
qayerda
(2)

Trilon B mavjud bo‘lgan muhitda H⁺ ionining mavjudligi quyidagi raqobatdosh reaksiyalarga olib keladi:
Y^{4- +} H ⁺ HY ^3- , = K ₄ ;
HY^3- + H ⁺ H₂ Y ^2- , = K₃ ;
H₂ Y ^2- + H ⁺ H ₃ Y ^- , = K₂ ;
H₃ Y ^- + H ⁺ H₄ Y , = K₁ ;

bu yerda K₁ , K₂ , K₃ , K ₄ doimiylardir qadam tashladi dissotsiatsiya H ₄ Y (K ₁ \u003d 1,0 ^. 10 ^-2 , K ₂ \u003d 2,1 ^. 10 ^-3 , K ₃ \u003d 6,9 ^. 10 ^-7 , K ₄ \u003d 5,5 ^. 10 ^-11 ) [5] .

Trilon B bilan sink komplekslarining kuchini ifodalovchi shartli barqarorlik konstantasini hisoblaylik:


(3)

Raqobatchi reaksiyalarning koeffitsientlarini hisoblang:

(4)

Zn ²⁺ quyidagi reaksiya tenglamalariga muvofiq ammiak NH ₃ bilan kompleks birikmalar hosil qilish uchun raqobatlashuvchi reaksiyalarda ham ishtirok etadi :

Zn ^{2 +} + NH ₃ Zn (NH ₃ ) ²⁺ ,
Zn ^{2 +} +2NH ₃ Zn (NH ₃ ) ₂ ²⁺ ,
Zn ²⁺ +3NH ₃ Zn (NH ₃ ) ₃ ²⁺ ,
Zn ²⁺ +4NH ₃ Zn (NH ₃ ) ₄ ²⁺ ,
(5)

Adabiy manbaga ko‘ra[5]

(3) barqarorlik konstantasi tenglamasiga (4) va (5) ifodalarni qo‘yib, biz quyidagilarni olamiz:

1. 
   Titrlash boshlanishidan oldin, sink ishtirokidagi raqobat reaksiyalari bo‘lmaganda, Zn ²+ ionlarining konsentratsiyasi ZnCl ₂ tuzining konsentratsiyasiga teng.
   

ZnCl ₂ → Zn ²⁺ +2 Cl ^-

[ Zn ²⁺ ]= C \u003d 0,05 mol / l
2) ekvivalentlik nuqtasiga qadar pZn qiymati titrlanmagan rux ionining konsentratsiyasi, tenglama (a) bilan belgilanadi, shuning uchun (b) tenglama bo‘yicha hosil bo‘lgan kompleksonatning ortiqcha rux ionlari bilan dissotsiatsiyasi bo‘lishi mumkin.

a) Zn ^{2 +} + H ₂ Y ^2- → ZnY ^2- + 2H ⁺

b ) ZnY ^2- ↔ Zn ^{2 +} + Y ^4- .
_{dis .}
(6)

Keling, ballarni hisoblaylik

3) Ekvivalent nuqtada Zn^{2 +} ionlarining konsentratsiyasini hisoblash kompleksning dissotsilanish reaksiyasi tenglamasini hisobga olgan holda amalga oshiriladi:

ZnY^2- ↔ Zn²⁺ + Y ^4-

Bu muvozanat miqdoriy jihatdan doimiy bilan tavsiflanadi:

(7)
[ Zn^{2 +} ] = [Y ^4- ] = x,
[ Zn Y ^2- ] = [ ZnCl ₂ ] ,
,
,
,
[ Zn ^{2 +} ] \u003d 1,8 ∙ 10 ^-5
p Zn = 4.7

4) ekvivalentlik nuqtasidan keyin metall kompleksonat konsentratsiyasi doimiy bo‘lib qoladi

Ligand ionlarining kontsentratsiyasi qo‘shilgan titrantning ortiqcha miqdori bilan aniqlanadi:


( 8 )
( 9 )

Topilgan [ Zn ² ] va [ Y ^4- ] qiymatlari uchun pZn ²⁺ va pY ^4- qiymatlari hisoblanadi va titrantning pZn ²⁺ - V koordinatalarida titrlash egri chizig‘i chiziladi . Titrlash egri chizig‘i tahlili qilinadi, titrlash sakrashi hisoblanadi va indikator tanlanadi.

3-jadvalda qo‘shilgan titrant hajmiga qarab tahlili qiluvchi va titrant ionlari konsentratsiyasining o‘zgarishini hisoblash ma'lumotlari keltirilgan (agar titrlash paytida eritmaning hajmi o‘zgarmasa).
3-jadval - Trilon B bilan titrlashda pZn ning o‘zgarishi .

Ŋ	V T , ml	[ ^Y4-]	pY ^4-	[ Zn ^2]	pZn2 ^+
0	0	-	-	0,05 _	1.3
0.1	20	-	-	0,025	1.6
0.2	40	-	-	0,02	1.7
0.4	80	-	-	0,015	1.8
0,8	160	-	-	0,005	2.3
0,9	180	-	-	0,0025	2.6
0,99	198	-	-	0,00025	3.6
0,999	199.8	-	-	0,000025	4.6
bitta	200	-	-	^1.8.10-5_	4.7
1.001	200.2	5 10 ^-5	4.3	3.125 10 ^-6	5.5
1.01	202	5 10 ^-4	3.3	3.12 10 ^-7	6.5
1.05	210	2,5 10 ^-3	2.6	6.2 10 ^-8	7.2
1.1	220	5 10 ^-3	2.3	3.1 10 ^-8	7.5
1.2	240	0,01	2	1,5 10 ^-8	7.8
1.8	360	0,04	1.4	3 10 ^-9	8.4
2	400	0,05	1.3	3.12 10 ^-9	8.5

Olingan egri chiziqni tahlili qilaylik. Ko‘rinib turibdiki, ekvivalentlik nuqtasi hududida sink ionlari konsentratsiyasining keskin o‘zgarishi mavjud bo‘lib, uni mos keladigan indikator yordamida qayd etish mumkin. Titrlashning sakrashi pZn ²⁺ =6,5-3,6=2,9, ya'ni qiymat ekvivalentlik nuqtasini mahkamlash uchun etarli. Shunga asoslanib, ruxni kompleksometrik aniqlash berilgan konsentratsiyalar oralig‘ida mumkin degan xulosaga kelish mumkin.

Kompleksometriyadagi ko‘rsatkichlar metall ionlari bilan intensiv rangli birikmalar hosil qiluvchi metall ko‘rsatkichlar bo‘lib, ularning barqarorlik konstantalari trilon B ning metall ionlari bilan rangsiz komplekslarining konstantalaridan pastroqdir [3].
Ko‘rsatkichni tanlash Lurie qo‘llanmasida tasvirlangan titrlash shartlariga muvofiq amalga oshiriladi [5]. Muammoda keltirilgan titrlash shartlarini qo‘llanma [5] ma'lumotlari bilan taqqoslab, biz bu holda indikator xrom ko‘k K ning 0,1% suvli eritmasi bo‘lib, rangning pushti rangdan kul rangga o‘tishini ta'minlaydi degan xulosaga keldik.