§ 35. Определение содержания Na2CO3 и NaHCO3 при их совместном присутствии

Определение в их смеси может быть выполнено двумя методами.

Метод 1. Сначала титруют анализируемую смесь кислотой в присутствии фенолфталеина При этом нейтрализуется «наполовину» , превращающийся, в .

Затем раствор дотитровывают кислотой в присутствии метилового оранжевого При этом нейтрализуется , находившийся в начальной смеси и образовавшийся из . Очевидно, на титрование идет .

Используя два индикатора, удается, так же как и при определении смеси (см. § 34), наблюдать две точки эквивалентности: первую, когда «наполовину» нейтрализован , вторую, когда нейтрализован , содержащийся в исходной смеси и полученный в результате нейтрализации . В этот момент наступает полная нейтрализация смеси .

Зная, сколько миллилитров хлористоводородной кислоты пошло на нейтрализацию «наполовину», можно вычислить содержание .

Зная общую щелочность, легко вычислить содержание .

Интересно отметить, что при титровании по этому способу возможны пять случаев:

1. Объемы 0,1 н. раствора кислоты, израсходованные на титрование с фенолфталеином () и метиловым оранжевым , равны. В этом случае в анализируемом растворе имеется только . Это объясняется тем, что в присутствии фенолфталеина оттитровывается только «наполовину», т. е. до , а с метиловым оранжевым оттитровывается уже образовавшийся (вторая половина , превращенного в ).

2. Объем 0,1 н. раствора кислоты, пошедшей на титрование с фенолфталеином, больше объема кислоты, израсходованной на титрование с метиловым оранжевым. В этом случае в анализируемом растворе содержится наряду с . Это объясняется тем, что в присутствии фенолфталеина оттитровывается не только половина , но и .

3. Объем 0,1 н. раствора кислоты, израсходованной на титрование с метиловым оранжевым, больше объема кислоты, расходуемой при титровании с фенолфталеином. В этом случае в анализируемом растворе находится смесь . Это объясняется тем, что в присутствии метилового оранжевого оттитровывается не только вторая половина , но и , присутствовавший в исходном растворе.

4. Объем 0,1 н. раствора кислоты, израсходованной на титрование с фенолфталеином, равен нулю, а с метиловым оранжевым он больше нуля. В этом случае в анализируемом растворе имеется только , не титруемый в присутствии фенолфталеина.

5. Объем 0,1 н. раствора кислоты, израсходованной на титрование с фенолфталеином, больше нуля, а с метиловым оранжевым равен нулю. В этом случае анализируемый раствор содержит только , который полностью оттитровывается в присутствии фенолфталеина.

Следовательно, при титровании щелочных растворов, содержащих гидроокись, карбонат и бикарбонат натрия, в исследуемом растворе могут быть: либо же . Аналогичные варианты могут иметь место и для таких же соединений калия. Случая титрования, соответствующего содержанию тройной смеси , практически не может быть, так как сильные щелочи нейтрализуют бикарбонаты:

Расчет результатов анализа.

1. Метод отдельных навесок:

2. Метод пипетирования:

Если известны величина навески анализируемой смеси и общий объем раствбра , то можно вычислить процентное содержание , умножив , или , на 100 и разделив на величину навески.

Метод 2. Смесь титруют 0,1 н. раствором в присутствии метилового оранжевого. Затем к другой пробе раствора прибавляют титрованный раствор щелочи с таким расчетом, чтобы весь бикарбонат превратился в карбонат и, кроме того, чтобы в растворе остался избыток . К полученной смеси приливают избыток раствора . При этом выпадает осадок .

Не отфильтровывая осадка, оттитровывают избыток щелочи в присутствии фенолфталеина.

Зная количество кислоты, пошедшей на титрование смеси , и количество едкого натра, потребовавшегося на превращение бикарбоната в карбонат, можно рассчитать содержание каждого компонента смеси.

Уравнения реакций:

Этот метод дает хорошие результаты, когда анализируемая смесь содержит малые количества по сравнению с .

Методика определения. Определение компонентов смеси проводят по методу пипетирования или по методу отдельных навесок.

Для титрования берут смеси. Определение общей щелочности ведут в присутствии метилового оранжевого.

Для определения содержания бикарбоната берут новой пробы смеси, добавляют н. раствора н. раствора и 2—3 капли фенолфталеина. Избыток оттитровывают до обесцвечивания фенолфталеина.

Для достижения более точных результатов при тех же условиях параллельно ставят «холостой» опыт. Разность между количеством 0,1 н. раствора кислоты, пошедшей на титрование в «холостом» опыте, и при титровании анализируемой пробы соответствует содержанию .

Расчет результатов анализа. Если на титрование (с метиловым оранжевым) пошло Vhci , а на титрование избытка 0,1 н. раствора (с фенолфталеином) Vhci н. раствора , то объем 0,1 н. раствора , эквивалентный содержанию , равен Vhci .

Зная Vhci и Vhci, можно легко рассчитать содержание в смеси , воспользовавшись соответствующими формулами (см. гл. I, § 10 и выше «Метод ).