§ 16. Амперометрическое титрование
Определение нитратов в среде безводной уксусной кислоты
Все соли азотной кислоты растворимы в воде. Между тем многие нитраты нерастворимы в некоторых неводных растворителях. Вследствие этого становится возможным применять для их определения методы осаждения.
Предлагаемый метод определения нитратов основан на осаждении
, который, как известно, хорошо растворим в воде, но малорастворим в среде безводной уксусной кислоты.
Нитраты титруют стандартным уксуснокислым раствором ацетата бария в среде безводной уксусной кислоты по току восстановления нитрат-ионов.
Установка для амперометрического титрования описана выше (см. рис. 146).
В качестве индикаторного электрода используют медный вращающийся микроэлектрод (см. гл. V, § 15), в качестве электрода сравнения — насыщенный каломельный электрод, который соединяют с электролизером электролитическим ключом, заполненным насыщенным раствором хлорида калия в агар-агаре.
Нитрат-ионы восстанавливаются на медном вращающемся индикаторном электроде на фоне 0,05 н. уксуснокислого раствора
, образуя хорошо выраженную полярографическую волну с
в. Диффузионный ток достигается при
в; в соответствии с этим амперометрическое титрование проводят при потенциале —1,0 в.
Кривые титрования имеют два излома. Первый излом соответствует примерно половине оттитрованного вещества, второй — точке эквивалентности.
Методика определения. Навеску анализируемого вещества, содержащего
нитрата, взвешенную на аналитических весах в стакане емкостью
, растворяют в 1—2 каплях воды и прибавляют
н. уксуснокислого раствора хлорида лития.
В микробюретку наливают стандартный 0,2 н. уксуснокислый раствор ацетата бария.
В стакан опускают медный индикаторный электрод и соединяют электролизер с каломельным электродом при помощи электролитического ключа, затем включают мотор, скорость вращения электрода должна быть около 800—900 об/мин. Устанавливают потенциал —1,0 в, включают гальванометр и титруют нитрат-ионы раствором ацетата бария, прибавляя его порциями по
. После прибавления каждой порции стандартного раствора отмечают положение светового зайчика на шкале.
На основании полученных данных строят график зависимости показаний гальванометра
от прибавленного объема титранта и графически находят объем титранта
, соответствующий точке эквивалентности.
Расчет. Содержание нитрата в процентах вычисляют по формуле:
Определение ионов кадмия в среде безводной уксусной кислоты
Метод основан на образовании осадка
. Ионы кадмия титруют стандартным уксуснокислым раствором бромида калия в среде безводной уксусной кислоты по току окисления бромид-ионов. В процессе титрования выпадает осадок
, который как известно, хорошо растворим в воде, но малорастворим в безводной уксусной кислоте.
Установка для амперометрического титрования (см. рис. 146) описана выше.
В качестве индикаторного электрода используют платиновый вращающийся микроэлектрод (см. гл. V, § 6), в качестве электрода сравнения — насыщенный каломельный электрод, который соединяют с электролизером электролитическим ключом, заполненным насыщенным раствором нитрата калия в агар-агаре.
Бромид-ионы окисляются на илатиновом вращающемся электроде на фоне различных электролитов
, образуя хорошо выраженные полярографические волны. В зависимости от фона
, колеблется от
до
в.
Амперометрическое титрование ионов кадмия раствором бромида проводят без фона, так как в присутствии постороннего электролита задерживается образование осадка
(вследствие увеличения ионной силы раствора). Фоном в данном случае служит вначале титруемая соль кадмия, а затем электролит, образующийся при титровании. Титрование проводят при потенциале
в.
Кривые титрования имеют три излома, последний из которых соответствует точке эквивалентности.
Метод позволяет определять кадмий в присутствии многих других катионов, так как последние не осаждаются бромид-ионами в среде безводной уксусной кислоты.
Этим же методом можно определять бромид-ионы.
Методика определения. В стакан для титрования емкостью
наливают
анализируемого раствора, содержащего 5—25 мг
-ионов, и прибавляют безводную уксусную кислоту до объема
. В микробюретку наливают стандартный 0,1 н. уксуснокислый раствор
. В стакан опускают платиновый индикаторный электрод и соединяют электролизер с каломельным электродом с помощью электролитического ключа, затем включают мотор, скорость вращения электрода должна быть около 800—900 об/мин. Устанавливают потенциал, равный 4- 1,0 в, включают гальванометр и титруют ионы кадмия уксуснокислым раствором
, прибавляя его порциями по
. Положение светового зайчика на шкале отмечают после прибавления каждой порции.
На основании полученных данных строят график зависимости показаний гальванометра
от прибавленного объема титранта
и графически находят объем титранта
, соответствующий точке эквивалентности.
Расчет. Содержание
кадмия (в г) вычисляют по формуле:
Определение хлоридов методом амперометрического титрования с двумя индикаторными электродами в среде изопропилового спирта
Хлориды титруют в среде изопропилового спирта стандартным изопропаноловым раствором роданида калия. В процессе титрования выпадает осадок
, который, как известно, хорошо растворим в воде, но малорастворим в изопропиловом спирте.
Установка для амперометрического титрования (см. рис. 146) описана выше.
В качестве катода используют вращающийся медный электрод, приводимый во вращение мотором
. Подробное описание устройства электрода дано выше (см. гл. V, § 15). В качестве анода используют пластинку из медной фольги толщиной 0,3 мм, согнутую в форме цилиндра, ее опускают в стакан для титрования.
Особенностью метода является то, что ни определяемые вещества, ни титранты не дают электродных реакций на медном катоде и аноде. При возрастании напряжения наблюдается увеличение силы тока, но предельный ток не достигается. Возникновение тока в цепи объясняется переходом в раствор ионов меди с анода и восстановлением их на катоде.
Роль определяемых ионов состоит в том, что в процессе титрования происходит изменение электропроводности раствора, а следовательно, и силы тока, вследствие уменьшения концентрации определяемых
-ионов по мере их осаждения в виде
(ионы хлора в растворе по мере титрования заменяются ионами титранта). Наиболее резко меняется концентрация титруемых ионов вблизи точки эквивалентности.
Методика определения. В мерной колбе емкостью
приготовляют приблизительно 0,05 М изопропаноловын раствор определяемого хлорида. В стакан для титрования емкостью
помещают
этого раствора,
изопропилового спирта и опускают электроды, затем включают мотор, скорость вращения катода должна быть 1000 — 1200 об/мин. Устанавливают потенциал, равный —2,0 в, включают гальванометр и титруют хлорид-ионы 0,05 М изопропаиоловым раствором
, прибавляя его из микробюретки порциями по
. При этом образуется мелкокристаллический осадок
.
На основании полученных данных строят кривую титрования в координатах показания гальванометра (
-объем титранта
), эта кривая имеет
-образную форму, по излому кривой находят объем титранта
, соответствующий точке эквивалентности.
Расчет. Содержание хлорида в процентах вычисляют по формуле: