§ 16. Анализ смесей кислот методом хронокондуктометрического титрования

Анализ смесей: азотная кислота и фенол; хлористоводородная кислота и полиметакриловая кислота; хлористоводородная и аминоуксусная кислота

Определение основано на последовательной нейтрализации сильным основанием кислот, отличающихся различной силой. При титровании сначала нейтрализуются сильные кислоты , а затем слабые — фенол и полиметакриловая кислота.

Состав аминоуксусной кислоты, имеющей биполярное строение, соответствует формуле . В смеси с аминоуксусная кислота образует катионы . Если концентрация выше концентрации аминоуксусной кислоты, часть остается свободной. Если же концентрация ниже, чем аминоуксусной кислоты, в растворе не имеется свободной . При взаимодействии с сначала совместно нейтрализуются свободная (если она имеется в растворе) и карбоксильные группы катионов амфолита, а затем вступают в реакцию биполярные ионы:

Дифференцированного титрования свободной не наблюдается, так как кислотные свойства карбоксильных групп выражены довольно сильно .

Титрование амфолита протекает количественно, потому что их основные свойства выражены достаточно слабо .

Методика определения. В сосуд для титрования наливают анализируемого раствора смеси кислот, погружают электроды с мешалкой и проводят хронокондуктометрическое титрование 0,3 н. раствором (см. § 9). При этом стрелку милливольтметра перед началом титрования устанавливают в верхней части шкалы. Кондуктометрические кривые титрования смесей кислот имеют два излома. При титровании смесей с фенолом (рис. 18, кривая 4) и с полиметакриловой кислотой (рис. 18, кривая 5) электропроводность до первого излома линейно понижается, так как нейтрализуются сильные кислоты , а до второго повышается, что соответствует нейтрализации слабых кислот — фенола и полиметакриловой кислоты. Кривая титрования смеси, содержащей фенол, имеет очень плавный изгиб вблизи второй точки эквивалентности вследствие гидролиза фенолята натрия.

Кривая титрования смеси и аминоуксусной кислоты (рис. , кривая 6) имеет другой характер. Хотя электропроводность раствора до первой точки эквивалентности также понижается, кривая титрования на этом участке изогнута, что соответствует влиянию карбоксильных групп катионов амфолита. На втором участке кондуктометрической кривой, соответствующем взаимодействию -ионов, происходит ли нейное повышение проводимости. Участок кривой до первого излома дает возможность рассчитать содержание в смеси , а между первым и вторым изломами — содержание аминоуксусной кислоты. Избыток основания при титровании всех перечисленных смесей вызывает резкое повышение электропроводности раствора.

Точки эквивалентности на кондуктометрических кривых устанавливают графическим методом и находят количество интервалов между показаниями милливольтметра до изломов кондуктометрических кривых. Содержание кислот в смеси вычисляют обычным способом (см. § 9). При этом в расчетную фррмулу вводят количество интервалов, соответствующих титрованию отдельных кислот. (Грамм-эквивалент аминоуксусной кислоты принимают равным молекулярному весу.)