§ 31. Преимущества и недостатки иодометрического метода

Вещества, определяемые иодометрическим методом. Наряду с перманганатометрией иодометрический метод титрования также является одним из наиболее широко применяемых ред-окс-методов. Окислительновосстановительный потенциал системы меньше потенциала возможности иодометрического метода достаточно велики. Поскольку иод реагирует не только как окислитель, способный окислять многие неорганические и органические вещества, но и проявляет наряду с этим и другие свойства, используемые в объемном анализе. Титрование иодом основано на следующих реакциях.

Реакция окисления—восстановления. Элементарный иод или его растворы в KI или в органических растворителях способны окислять: , сульфиды, сульфиты, тиосульфаты, цианиды, роданиды, гидразин, гидроксиламин, фосфористый водород, фосфористую кислоту, полифенолы, аскорбиновую кислоту, меркаптаны, мочевую кислоту и др.

Используя восстановительные свойства иодистоводородной кислоты или иодидов, возможно определять иодометрическим методом большое число сильных окислителей, при взаимодействии с которыми иодиды, окисляясь, образуют элементарный иод, титруемый затем тиосульфатом. К таким окислителям относятся: нитриты, гипогалогениты, селениты, перманганаты, бихроматы, иодаты, броматы, перекиси, и многие другие.

Реакции присоединения. Эти реакции широко применяются в аналитической химии органических соединений для количественного определения двойных связей в ненасыщенных соединениях:

Одним из таких способов определения ненасыщенности органических соединений является метод Гюбля, основанный на способности спиртового раствора иода в присутствии хлорида окисной ртути давать продукты присоединения по месту двойной связи:

Стейень ненасыщенности определяется йодным числом, т. е. количеством галогена (в процентах), перечисленном на иод, которое присоединяется анализируемым продуктом, растворенным в индиферентном растворителе (например, в хлороформе). Йодное число является одним из важнейших критериев ненасыщенности органических соединений.

Реакции замещения. Иод способен замещать атомы водорода в ароматических и гетероциклических кольцах органических соединений, например, в ряде фенолов дифенолов и ароматических диаминов.

Реакции образования периодидов. Многие органические основания и красители способны реагировать с водными растворами иодида калия, содержащего иод, с образованием нерастворимых в воде продуктов. Например,

Другие реакции. В анализе широко используются реакции иода, например, с диазосоединениями:

Преимущества иодометрического метода. Иодометрические определения отличаются большим разнообразием и этим объясняется широкое применение метода в практике заводских, научно-исследовательских и вузовских лабораторий.

1. Иодометрический метод применим для определения многих соединений, не реагирующих непосредственно с иодом или иодидами. В качестве примера приведем очень важный метод иодометрического определения воды по Фишеру (см. § 41) и и одометр ическое определение кислот (см. § 40).

2. Иодометрический метод отличается большой точностью, превосходящей точность других окислительно-восстановительных методов.

3. Растворы иода окрашены и поэтому иодометрическое титрование можно осуществлять не прибегая к использованию индикаторов, так как о конечной точке титрования можно судить по исчезновению или появлению окраски иода. Желтая окраска комплексных ионов наблюдается при очень малой их концентрации, составляющей н., при условии отсутствия в растворе других окрашенных продуктов.

4. Иод хорошо растворим в органических растворителях, поэтому широко применяют не только водные, но и неводные растворы иода для всевозможных иодометрических определений.

Недостатки иодометрического метода. Главнейшие ошибки в иодометрии возникают по ряду причин.

Потери иода вследствие его летучести. Титрование следует проводить в условиях, исключающих потери иода в результате его улетучивания, на холоду и по возможности быстро. Умеренный избыток KI уменьшает эти ошибки титрования. В тех случаях, когда титруемый раствор должен постоять некоторое время для завершения реакции, титрование следует проводить в колбе, снабженной притертой пробкой. Ни в коем случае не разрешается проводить титрование в химическом стакане.

Окисление -ионов кислородом воздуха:

Окислению способствует уменьшение раствора и действие солнечного света. Поэтому иодометрическое титрование следует проводить при умеренной кислотности раствора. При хранении стандартных (титрованных) растворов иода надо защищать их от действия прямого солнечного света и хранить их в темных склянках или в закрытых шкафах.

Следует иметь в виду, что некоторые вещества индуцируют окисление кислородом воздуха. Поэтому иодометр ическое титрование необходимо проводить в отсутствие таких веществ и др.). В тех случаях, когда приходится вести определение в присутствии указанных веществ, титрование следует заканчивать по возможности быстро.

Наличие свободных ионов гидроксила. Ионы гидроксила вызывают реакцию диспропорционирования иода. Поэтому иодометрическое титрование нельзя проводить в щелочной среде.

Недостаточность времени для завершения реакции окисления иодидов окислителями или восстановления иода восстановителями. Там, где это требуется по условиям титрования (определение и др.), необходимо давать достаточное время для достижения полноты желаемой реакции окисления—восстановления.

Адсорбция элементарного иода. Поверхностно-активные вещества и некоторые осадки, получающиеся в процессе иодометрического титрования, обладают способностью удерживать иод.

Поэтому к концу титрования следует тщательно взбалтывать титруемый раствор, содержащий осадок, или вводить органический растворитель для экстракции адсорбированного осадком иода.

Изменение титров стандартных растворов иода и тиосульфата в процессе их хранения и использования. Во избежание этих ошибок необходимо периодически проверять титр тиосульфата по бихромату, а иода по тиосульфату.

Нарушение методики определения в отношении концентраций применяемых растворов, порядка приливания растворов и других условий протекания реакций. Для получения точных и хорошо воспроизводимых результатов необходимо строго придерживаться рекомендуемых методик определения.