§ 17. Регулирование pH среды в процессе аналитических определений

Поддержание исследуемого раствора в пределах точно определенных численных значений в процессе проведения аналитических реакций является важнейшим условием успешного их осуществления.

Необходимо твердо усвоить правило: всякая аналитическая реакция в водном растворе протекает лишь при определенных, значениях раствора.

Нарушение этого правила приводит к грубым ошибкам анализа и вынуждает экспериментатора проверять опыты.

При значениях раствора, отличающихся от требуемых, реакции практически не доходят до конца, идут в нежелательных направлениях, сопровождаются образованием продуктов, мешающих нормальному ходу анализа, или не протекают совсем.

Поясним это на примере хорошо известных реакций обнаружения ионов железа (III), открываемых при помощи , с которыми реагирует с образованием соответственно темно-синего осадка берлинской лазури и кроваво-красного роданида железа. Эти реакции необходймо проводить в кислой среде (т. е. при ). При несоблюдении этого условия уже в нейтральной среде, а в щелочной среде в особенности, образует красно-бурый осадок наличие свободной щелочи не только ведет к образованию осадка гидроокиси железа, но и к разложению берлинской лазури и роданида железа. Поэтому результаты открытия ионов железа оказываются ненадежными.

Регулирование в кислом растворе. Если среда исследуемого раствора кислая, а требуется довести ее до нейтральной или щелочной, то к нему по каплям прибавляют раствор едкого кали, едкого натра, аммиака, карбоната натрия, карбоната калия, ацетата натрия или других солей, образованных слабыми кислотами и сильными основаниями. Можно также добавить соответствующие определенным значениям буферные смеси. Если среда исследуемого раствора очень кислая, то раствор предварительно нейтрализуют сильным основанием, а затем прибавляют к нему буферную смесь.

Указанные операции проводят в присутствии соответствующих индикаторов. Выбор прибавляемого основания или буферной Смеси должен быть согласован с последующими аналитическими операциями. Так, в случае последующего аналитического определения нельзя применять для нейтрализации растворы или буферные смеси, содержащие , и т. д.

Обычно применяют основания или буферные , не мешающие дальнейшему анализу и не усложняющие последующие операции.

Особым случаем регулирования среды является поддержание раствора равным 0,5 в процессе осаждения сероводородом сульфидов и тиоангидридов IV аналитической группы (см. гл. VII, § 20). В этом случае проверка значения осуществляется с помощью индикатора метилового фиолетового и соответствующего эталонного растшора («свидетеля»).

Регулирование среды в щелочном растворе. Если среда исследуемого раствора щелочная, а требуется довести ее до нейтральной или кислой, то к раствору по каплям прибавляют хлористоводородную, азотную, уксусную кислоты, хлорид аммония, нитрат аммония или другие соли, образованные слабыми основаниями и сильными кислотами, или соответствующие определенным значениям буферные растворы. Если раствор сильно щелочной, его предварительно нейтрализуют сильными кислотами, а затем прибавляют к нему буферный раствор.