§ 22. Высокочастотное титрование растворов неизвестной концентрации

Определение кислоты в растворе

Методика определения. Раствор определяемой кислоты доливают дистиллированной водой до метки мерной колбы, хорошо перемешивают и переносят аликвотную часть в сосуд измерительной ячейки.

Ставят прибор в режим -метрии, при котором он чувствителен к изменению электропроводности, а переключатель направления хода стрелки титратора системы «Пуигор» — в положение, соответствующее прямой зависимости изменения электропроводности исследуемого раствора и показаний прибора.

Затем включают мешалку, отмечают показания индикаторного прибора и добавляют в сосуд ячейки несколько миллилитров дистиллированной воды. Если стрелка индикаторного прибора отклоняется влево, это означает, что титрование сопровождается изменениями электропроводности, соответствующими левому склону характеристической кривой , т. е. точка эквивалентности будет находиться в минимуме или в точке излома нисходящей кривой высокочастотного титрования. При отклонении стрелки вправо кривая титрования будет соответствовать интервалу электропроводности, приходящемуся на правый склон характеристической кривой, а точку эквивалентности следует ожидать в максимуме или в точке излома восходящей кривой высокочастотного титрования.

Сначала проводят предварительный опыт. Прибавляют первые порции титранта , записывают показания индикаторного прибора и продолжают приливать титрант такими же порциями, следя за ходом стрелки, чтобы сделать предварительное определение положения точки эквивалентности на кривой титрования. Затем проводят точное титрование и строят кривую титрования. Определяют положение точки эквивалентности и количество титранта, израсходованного на определение.

Расчет. Содержание определяемой кислоты вычисляют по уравнению:

где — объем исследуемого раствора; — аликвотная часть пробы.

Определение хлорид-ионов в водопроводной воде

Методика определения. Пробу водопроводной воды ) наливают в сосуд измерительной ячейки и дистиллированной водой доводят уровень раствора до отметки, расположенной на 5—10 мм выше верхнего электрода. После соответствующей регулировки аппаратуры делают первый отсчет. Затем титруют 0,1 и. раствором порциями по . Титрование продолжают до момента резкого возрастания электропроводности. Затем строят кривую высокочастотного титрования, точку эквивалентности находят но пересечению двух прямолинейных ветвей полученной кривой титрования.

Если концентрация очень мала, полезно вначале провести предварительное титрование, наблюдая за движением стрелки индикаторного прибора. Поскольку при замене на электропроводность раствора изменяется незначительно, при низком содержании хлорид-ионов кривую титрования строят следующим образом: проводят две линии, одну — параллельно оси абсцисс через точку с ординатой начальных показаний прибора, другую — через точки, расположенные после излома. Точку эквивалентности находят по пересечению этих двух прямых.

Определение сульфат-ионов

Описываемый метод титрования разработан для определения серосодержащих соединений в различных нефтяных продуктах. После предварительной обработки исследуемого образца переводят серу серосодержащих соединений в форму сульфата; анализируемый раствор должен быть н. но определяемому иону.

Если присутствуют карбонаты, их разрушают подкислением раствора и кипячением его в течение нескольких минут.

Методика определения. Раствор, содержащий сульфат-ионы, наливают в измерительную ячейку, добавляют 30—40% (по объему) этилового спирта и нейтрализуют раствор по метиловому красному свободным от карбонатов 0,1 н. раствором . Раствор охлаждают до комнатной температуры и вводят в него несколько миллиграммов сульфата бария.

После предварительной настройки титратора проводят титрование н. раствором . Титрант добавляется, как обычно, затем некоторое время выжидают, чтобы система пришла к равновесию и записывают показания прибора.

В общем случае размер пробы, количество и концентрация титранта должны быть такими, чтобы в каждой порции титранта оказывалось не более и требовалось не больше 10—15 таких порций. После окончания титрования строят кривую титрования, точку эквивалентности определяют обычным способом.

Определение аминов

Определение сложных аминов классическими аналитическими методами — весьма трудоемкая и длительная процедура.

Применение метода высокочастотного титрования значительно сокращает и упрощает это определение. Например, при высокочастотном титровании диэтилентриамина достаточно провести лишь одно титрование в водной среде.

Методика определения. Около 0,2 г образца помещают в мерную колбу емкостью и наливают воду до метки. Для титрования берут аликвотную часть, содержащую около 20 мг амина, вносят ее в сосуд измерительной ячейки и разбавляют до необходимого объема, например до . Титруют 0,1 н. раствором отсчет по прибору делают после добавления каждых титранта.

Кривая титрования состоит из трех отрезков: первый соответствует нейтрализации двух первичных аминогрупп, второй, горизонтальный, — нейтрализации одной вторичной аминогруппы и третий — избытку титранта.

При определении аминов следует учитывать, что титрование в открытом сосуде может давать несколько заниженные результаты, обусловленные летучестью вещества, однако опыт показывает, что соотношение между содержанием первичных и вторичных аминогрупп сохраняется неизменным.

Определение фенолов и крезолов

Прямой порядок титрования. В предварительно взвешенный бюкс помещают исследуемый образец, содержащий 10—20 мг фенола, и растворяют в этилового спирта. Раствор переносят в сосуд измерительной ячейки, обмывают стенки бюкса дистиллированной водой и разбавляют ею раствор до необходимого объема (). Содержимое сосуда ячейки продувают в течение 5 мин свободным от кислорода азотом и титруют 0,05 М раствором гидроокиси лития.

После каждого добавления титранта перед отсчетом показаний выдерживают раствор в течение 10—20 сек для того, чтобы реакция нейтрализации прошла более полно.

По полученным данным строят кривую титрования, находят точку эквивалентности и делают расчеты.

Обратный порядок титрования. Навеску фенола около 10 г при соблюдении необходимых мер предосторожности помещают в мерную колбу емкостью и наливают (примерно до половины) дистиллированную воду. Добавляют в колбу н. раствора сильного основания и энергично перемешивают, затем доводят дистиллированной водой до метки. Для титрования отбирают раствора, помещают его в сосуд измерительной ячейки, разбавляют до необходимого объема, например до , и титруют 0,1 н. раствором хлористоводородной

Титрование крезолов проводят аналогично.