В. ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ УСТАНОВЛЕНИЯ ТОЧКИ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ

§ 4. Спектрофотометрическое титрование

Оптические методы установления точки эквивалентности применимы лишь в том случае, если существует линейная зависимость между величиной светопоглощения и концентрацией определяемого вещества в исследуемом растворе.

Метод применим для определения точки эквивалентности при кислотно-основном, окислительно-восстановительном, комплексометрическом и других методах титрования.

Оптические методы установления точки эквивалентности в объемном анализе основаны на измерении светопоглощения исследуемой системы, изменяющегося в процессе титрования.

График строят в координатах: оптическая плотность (-объем стандартного реактива (7). Титрование проводят при определенной длине волны. Графически процесс титрования представляется в виде пересекающихся прямых линий, напоминающих собой кривые амперометрического титрования (см. рис. 89, стр. 425). Пересечение прямых (излом) соответствует точке эквивалентности.

Для уменьшения влияния разбавления на светопоглощение применяют концентрированные растворы реагентов.

Фотоэлектрическое титрование с цветным индикатором. Фотоэлектрическое титрование с цветным индикатором на наблюдении изменения поглощения лучей определенной длины волны цветным индикатором в точке эквивалентности.

Рис. 92. Схема установки для фотометрического титрования: 1 — источник света; 2 — линза; 3 — светофильтр; 4 — кювета; 5 — фотоэлемент; 6 — бюретка; 7 — магнит; 8 — магнитная мешалка; 9 — гальванометр.

Схема установки для фотоэлектрического титрования приведена на рис. 92. Лучи от источника света 1 (лампа накаливания) направляют линзой 2 через светофильтр 3 и кювету 4 на фотоэлемент 5. Над кюветой установлена бюретка 6. Магнитная мешалка 8 дает возможность перемешивать жидкость в кювете 4. Фотоэлемент связан с гальванометром 9.

Примером фотоэлектрического титрования может служить титрование щелочи кислотой с -нитрофенолом в качестве индикатора. При нитрофенол имеет желтый цвет. При он бесцветен. В этом случае применяют синий светофильтр. Раствор щелочи и индикатор наливают в кювету, а кислоту — в бюретку. Титрование ведут обычным способом, перемешивая раствор при помощи мешалки. Записывают объем прибавленного раствора кислоты и регистрируют при этом силу фототока гальванометром. Пока щелочь не будет вся нейтрализована, титруемый раствор окрашен в желтый цвет. Так как синие лучи сильно поглощаются желтым раствором, то гальванометр будет регистрировать слабые фототоки, но как только будет достигнута точка эквивалентности, индикатор обесцветится, лучи начнут проходить через раствор без поглощения и сила фототока в фотоэлементе резко увеличится. На графике сила тока — объем прилитой кислоты получают кривую с сильным перегибом. Этот перегиб соответствует точке эквивалентности.

Обычно в установках для фотоэлектрического титрования применяют вакуумные фотоэлементы и фотоумножители; фототоки усиливаются ламповыми усилителями. Это дает возможность применять в качестве измерительного прибора миллиамперметр. Титрование можно автоматизировать, если применять реле, которое приводит в действие механизм, закрывающий и открывающий кран бюретки.