Меркуриметрия сущность метода кратко

Обновлено: 05.07.2024

Метод основан на образовании устойчивых комплексных соединений при взаимодействии раствора ртути (II) c ионами Cl − , Br − , I − , CN − :

Титрант метода, 0.1М раствор нитрата ртути (II), готовят как вторичный стандартный раствор. Стандартизуют по растворам NaCl, KCl. Конечную точку титрования определяют индикаторным и безындикаторным методом. В индикаторном методе используются такие индикаторы:

  • нитропруссид натрия Na2[Fe(CN)5NO] (осадок белого цвета),
  • дифенилкарбазид и дифенилкарбазон (комплексное соединение ртути синего цвета).

При определении йодид-ионов используют безындикаторный метод, титрование проводят до появления розовой мути. При этом получают несколько заниженный результат, в связи с чем к израсходованному на титрование объему раствора нитрата ртути (II) прибавляют поправку, величина которой пропорциональна общему объёму титруемой смеси, из расчета на 20.00 см 3 смеси 0.35 см 3 объема титранта. Меркуриметрическим методом можно также определить и соли ртути (II), при этом в качестве титранта используют NH4CNS, а в качестве индикатора — соли железа(III).

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Меркуриметрия" в других словарях:

меркуриметрия — меркуриметрия … Орфографический словарь-справочник

МЕРКУРИМЕТРИЯ — титриметрический метод количественного анализа, основанный на образовании малодиссоциирующих соединений ртути (II), напр. HgCl2, HgBr2 … Большой Энциклопедический словарь

меркуриметрия — титриметрический метод количественного анализа, основанный на образовании мало диссоциирующих соединений ртути(II), например HgCl2, HgBr2. * * * МЕРКУРИМЕТРИЯ МЕРКУРИМЕТРИЯ, титриметрический метод количественного анализа, основанный на… … Энциклопедический словарь

МЕРКУРИМЕТРИЯ — (от ср. век. лат. mercurius назв. ртути у алхимиков и греч. metreo измеряю), титриметрич. метод анализа анионов Сl , Вr , SCN , CN , основанный на образовании слабодиссоциирующих р римых соед. с ионами Hg(II). Титранты водные р ры Hg(NO3)2 или… … Химическая энциклопедия

МЕРКУРИМЕТРИЯ — титриметрич. метод количеств, анализа, основанный на образовании мало диссоциирующих соед. ртути(II), напр. HgCl2, HgBr2 … Естествознание. Энциклопедический словарь

меркуриметрия — меркурим етрия, и … Русский орфографический словарь

комплексометрия — совокупность титриметрических методов химического анализа, основных на реакциях комплексообразования, например ртути с иодид ионами (меркуриметрия), алюминия с фторид ионами (фториметрия). * * * КОМПЛЕКСОМЕТРИЯ КОМПЛЕКСОМЕТРИЯ, совокупность… … Энциклопедический словарь

КОМПЛЕКСОМЕТРИЯ — совокупность титриметрических методов химического анализа, основанного на реакциях комплексообразования, напр. ртути с иодид ионами (меркуриметрия), алюминия с фторид ионами (фториметрия) … Большой Энциклопедический словарь

Титриметри́ческий ана́лиз — (синоним объемный анализ) метод количественного анализа, основанный на измерении объема или массы реагента, требующегося для реакции с исследуемым веществом, раздел аналитической химии. Титриметрический анализ широко применяется в биохимических,… … Медицинская энциклопедия

ТИТРИМЕТРИЯ — (от франц. titre качество, характеристика и греч. metreo измеряю), совокупность методов количеств. анализа, основанных на измерении кол ва реагента, необходимого для взаимод. с определяемым компонентом в р ре или газовой фазе в соответствии со… … Химическая энциклопедия

МЕРКУРИМЕ́ТРИ́Я - титриметрический метод количественного анализа, основанный на образовании малодиссоциирующих соединений ртути (II), напр. HgCl2, HgBr2.
Титрование азотнокислой окисной ртутью ( меркуриметрия) широко применяется для определения ионов хлора в природной и технической воде. По сравнению с аналогичным методом, основанным на образовании нерастворимых солей серебра, при титровании азотнокислой окисной ртутью не требуется затраты ценных препаратов серебра; кроме того, определение выполняется в кислой среде прямым титрованием, а не по методу остатков.

Работа состоит из 1 файл

курсовая фарм химия.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ЗАПОРОЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра фармацевтической химии

Студентка 3 курса 5 гр.

МЕРКУРИМЕ́ТРИ́Я - титриметрический метод количественного анализа, основанный на образовании малодиссоциирующих соединений ртути (II), напр. HgCl2, HgBr2.

Титрование азотнокислой окисной ртутью ( меркуриметрия) широко применяется для определения ионов хлора в природной и технической воде. По сравнению с аналогичным методом, основанным на образовании нерастворимых солей серебра, при титровании азотнокислой окисной ртутью не требуется затраты ценных препаратов серебра; кроме того, определение выполняется в кислой среде прямым титрованием, а не по методу остатков.

Меркуриметрию применяют для определения галогенидов, цианидов, роданидов, а также Hg2 - HOHoe. Этот метод позволяет вести прямое определение анионов в кислой среде. Для определения хлоридов, бромидов и иодидов применяют также меркурометрический метод.

1. Меркуриметрический метод.

- Приготовление и стандартизация раствора нитрата ртути (II).

2. Меркуриметрическое определение хлоридов.

- Определение титра рабочего раствора Hg(NO3) 2.

3. Меркуриметрическое определение йодидов.

Метод основан на применении в качестве титранта раствора солей ртути (II). При взаимодействии Hg2+ с хлорид ионами образуется слабо диссоциированное соединение:

После достижения точки эквивалентности, в титруемом растворе появляются избыточные Нg2+-ионы, которые обнаруживают при помощи соответствующего индикатора (дифенилкарбазона от желтого до фиолетового или розовато-сиреневого окрашивания ) образующего с Hg2+ характерные соединения.

В качестве стандартных растворов для определения галогенидов, цианидов и роданидов применяют нитрат или перхлорат ртути(II), а для определения ионов хорошо диссоциирующих солей ртути – роданид аммония.

В меркуриметрии в качестве индикаторов применяют нитропруссид натрия, дающий бесцветный осадок с Hg2+ , дифенилкарбазон, образующий синий осадок, р-нитрозо-нафтол, внутрикомплексное соединение которого с Hg2+ красного цвета.

И.С. Мустафин и О.В. Сиванова в 1964 г. предложили для этой же цели применять нитрозооксин в смеси с красителем кислотным синим антрахиноновым; последний прибавляется в качестве светофильтра.

Такой индикаторный раствор, названный авторами гидрон III, при избытке галогенидов окрашен в зеленый цвет, переходящий в красный при избытке Hg2+ . Индикатор позволяет работать с 2,5-3 н. раствором Hg2+ и определять, например, 0,03 мг хлоридов в 10 мл титруемого раствора.

Меркуриметрическое определение хлоридов выполняется методом прямого титрования анализируемого раствора раствором нитрата ртути (ІІ) в присутствии индикатора нитропруссида натрия или дифенилкарбазона. Титрование ведётся до появления сине-фиолетового окрашивания.

Нитрат ртути (II) Hg(NO3)2* ½ H20:

Бесцветное кристаллическое вещество с запахом азотной кислоты. Расплывается на воздухе. М= 342,62; /пл. безводной соли 79 °С. Хорошо растворим в воде, но при этом гидролизуется. Ядовит!

Приготовление и стандартизация раствора нитрата ртути (II).

Раствор Hg (NO3)2 готовят по навеске препарата Hg (NO3)2*1/2 Н2О.

Стандартизация раствора Hg (NO3)2 основана на титровании аликвоты стандартного раствора хлорида Na раствором нитрата ртути (II) в присутствии нитропруссида Na.

2. Меркуриметрическое определение хлоридов.

Метод основан на титровании хлорид-ионов раствором нитрата ртути (II) Hg(NO3) 2 в кислой среде в присутствии индикатора дифенилкарбазона.

Метод позволяет определить от 1 до 10 мкг Сl - в пробе. Определению Сl – мешает присутствие ионов S2− , Br− , I-.

Рабочий раствор Hg(NO3)2 (0,1 н). Нитрат ртути (II) гигроскопичен, поэтому стандартный раствор его нельзя приготовить растворением точной навески. Обычно готовят вначале раствор Hg(NO3) 2 примерно 0,1 н. Для этого 16,7 г Hg(NO3) 2· 1/2H2О переносят в мерную колбу на 1 литр, добавляют 20 мл 6 н HNO3 (для улучшения растворимости Hg(NO3)2 и предупреждения ее гидролиза) и доводят дистиллированной водой до метки. Затем устанавливают его титр по раствору NaCl.

Раствор NaCl – 0,1 н (готовят из фиксанала или по точной навеске).

Дифенилкарбазон – 2%-й раствор.

Определение титра рабочего раствора Hg(NO3) 2.

К 10 мл 0,1 н раствора NaСl добавляют 1 мл 2%-го раствора дифенилкарбазона и титруют раствором Hg(NO3)2 до появления синего окрашивания. Определяют титр раствора Hg(NO3)2

К 100 мл предназначенной для анализа воды (или к меньшему объему) добавляют 10 мл 2 н раствора HNO3, 1 мл 2%-ного раствора дифенилкарбазона и титруют раствором Hg(NO3)2 до появления сине-фиолетового окрашивания. По результатам титрования рассчитывают содержание хлоридов:

где тСl – масса хлорид-иона, г; СCl – концентрация хлорид-иона, мг/л; ТHg(NO3)2 – титр раствора Hg(NO3)2 по хлорид-иону, г/мл; VHg(NO3)2 – объем раствора Hg(NO3)2, израсходованный на титрование, мл; VH2O – объем воды, взятый для анализа, л.

3 Меркуриметрическое определение йодидов.

Ртути йодид мало растворим в воде и имеет ярко-красную окраску осадка, что затрудняет фиксирование точки эквивалентности дифеникарбазоном. В связи с этим в настоящее время для количественного определения йодидов применяется несколько вариантов меркуриметрии.

1. Вариант титрования без образования осадка в присутствии этанола, концентрация которого в конце титрования должна быть не менее 55%. При разработке этого метода использовано свойство HgI2 растворяться в спирте с

образованием бесцветных растворов. В качестве титранта применяют раствор

ртути перхлората (0,01 моль/л), который более устойчив по сравнению с раствором ртути нитрата, и его можно применять в виде растворов слабой концентрации. Более высокую концентрацию титрованного раствора применять нельзя, так как в этом случае превышается предел растворимости ртути иодида в спирте и выделяется осадок, на поверхности которого адсорбируется дифенилкарбазон.

2KI + Hg(ClO)2 →HgI2 + 2 КСlO4

Индикация основана на свойстве комплекса КI3, образующегося при взаимодействии йода и йодида, давать с раствором крахмала соединение синего цвета. При отсутствии йодид - ионов исчезает синее окрашивание.

Титрант 0,1 М Hg(NO3)2 или Hg(CIO4)2.

3. Безиндикаторный меркуриметрический метод определения йодидов. Суть метода заключается в следующем: раствор йодида титруютраствором ртути нитрата без индикатора до появления неисчезающей

2KI+ Hg(NO3)2 →HgI2↓+2KNO3

4KI + Hg(NO3)2 → K2(HgI4) + 2KNO3

Избыточная капля титранта реагирует с комплексом - калия

тетрайодомеркуратом (II) с выделением осадка HgI2

Метод мало применим для анализа лекарственных форм, так как процесс реакции нестехиометричен - осадок выделяется значительно раньше точки эквивалентности и поэтому результат получается заниженным. Определению йодидов не мешают хлориды, но мешают бромиды. Таким образом, более чувствительными являются первые два варианта.

Утилизация отходов - отработанные соли Hg(II) сливают в склянку с

10% NaOH. Под действием гидроксида натрия образуется ртути оксид, а под

действием восстановителей (аскорбиновая кислота, глюкоза, амидопирин),

входящих в состав лекарственных форм, происходит восстановление до ртути. После отстаивания жидкость сливают с осадка, проверяют на отсутствие солей ртути с дифенилкарбазоном в азотной кислоте. При наличии Hg (II) добавляют восстановители (формальдегид) и вновь проводят определение. Осадок сдают в контрольно-аналитическую лабораторию.

МЕРКУРИМЕТРИЯ

МЕРКУРИМЕТРИЯ (от ср.-век. лат. mercurius - назв. ртути у алхимиков и греч. metreo-измеряю), титриметрич. метод анализа анионов Сl - , Вr - , SCN - , CN - , основанный на образовании слабодиссоциирующих р-римых соед. с ионами Hg(II). Титранты - водные р-ры Hg(NO 3 ) 2 или Hg(ClO 4 ) 2 точную концентрацию к-рых определяют титрованием р-рами NaCl или KSCN. Конечную точку титрования устанавливают по появлению сине-фиолетовой окраски внутрикомплексного соед. ионов Hg(II) с дифенилкарба-зоном. Реже применяют нитропруссид Na.

Для титриметрич. определения галогенидов применяют также м е р к у р о м е т р и ю, метод, основанный на образовании малорастворимых солей с ионами Hg(I). Титрант-водный р-р Hg 2 (NO 3 ) 2 . Конечную точку титрования устанавливают по исчезновению красной окраски при добавлении Fe(SCN) 3 или по образованию сине-фиолетового осадка с дифенилкарбазоном. Индикаторы рекомендуется вводить как можно ближе к концу титрования. Метод позволяет определять ионы Сl - в присут. восстановителей (S 2- , SO 2- 3 ) и окислителей (МnО 4 - , Сr 2 О 7 - ).

По сравнению с аргентометрией меркуриметрия и меркурометрия дают возможность прямого определения анионов в кислой среде (0,2-5 М HNO 3 ), в мутных и окрашенных р-рах; однако токсичность солей Hg является серьезным недостатком методов.

Меркуриметрический метод объемного анализа основан на применении в качестве титрованного раствора солей окисной ртути (меркури-ионов).

При взаимодействии с хлоридами, бромидами, цианидами и роданидами образуются слабодиссоциированные соединения, например:

После достижения точки эквивалентности, когда титруемые ионы галогенов полностью прореагируют с ионами ртути (II), в титруемом растворе появляются избыточные , которые обнаруживают при помощи соответствующего индикатора, образующего с характерные соединения.

При титровании иодидов образуется устойчивый комплекс:

В этом случае конечную точку титрования устанавливают по образованию неисчезающей мути красного осадка иодида окисной ртути:

появляющейся вблизи точки эквивалентности.

В качестве стандартных растворов для определения галогенидов, цианидов и роданидов применяют нитрат или перхлорат окисной ртути, а для определения ионов хорошо диссоциирующих солей ртути — роданид аммония.

В меркуриметрии в качестве индикаторов применяют нитропруссид натрия, дающий бесцветный осадок с , дифенилкарбазон, образующий синий осадок, -нитрозо--нафтол, внутрикомплексное соединение которого с красного цвета. И. С. Мустафин и О. В. Сиванова в 1964 г. предложили для этой же цели применять нитрозооксин в смеси с красителем кислотным синим антрахиноновым; последний прибавляется в качестве светофильтра. Такой индикаторный раствор, названный авторами гидрон III, при избытке галогенидов окрашен в зеленый цвет, переходящий в красный при избытке .

Индикатор позволяет работать с н. раствором и определять, например, хлоридов в титруемого раствора.

Меркуриметрический метод широко применяется благодаря многим преимуществам по сравнению с аргентометрическими методами.

1. Меркуриметрический метод позволяет вести прямое определение анионов в кислой среде.

2. Этот метод применяется не только для определения галогенидов, цианидов и роданидов, но и для определения ионов окисной ртути.

3. Многие ионы, мешающие определению по методу Мора и Фольгарда, не оказывают влияния на точность определений с помощью нитрата или перхлората окисной ртути.

4. Соединения ртути являются менее дефицитными, чем соли серебра, и легко регенерируются.

Однако меркуриметрический метод, равно и другие методы, основанные на применении солей ртути, имеет весьма существенный недостаток: соли ртути ядовиты, работа с ними требует большой аккуратности и применения необходимых мер предосторожности.

Растворы готовят приблизительно требуемой концентрации, т. к. нитрат ртути (2) кристаллогидратом, притягивает воду и рассыпается на воздухе.

Установочным веществом является NaCl, KCl f =1/2

Требуемое количество отвешивают на весах. Помещают в колбу на 1000 мл и доводят водой до метки. К сухой соли добавляют 2 мл концентрированной азотной кислоты для подавления гидролиза соли ртути.

5 мл стандартного раствора NaCl 0.1 моль/л помещают в колбу для титрования, прибавляют 1- 2 капли азотной кислоты, индикатор- дифенил карбазон и титруют приготовленным раствором Hg(NO3) до сине- фиолетового окрашивания.

В точке эквивалентности избыточная капля титранта вступает в реакцию с индикатором и даст сине- фиолетовое окрашивание за счет образования комплексных соединений.

Данный метод применяется для количественного определения хлоридов, бромидов и йодидов.

При определении йодидов, индикатор не применяется, титрование ведут в нейтральной среде до появления красного окрашивания.

В точке эквивалентности избыточная капля титранта разрушает комплексное соединение.

NaCl, KCl, NaBr, KBr f = 1

    .
  • Определение комплексонометрическим методом.

Комплексонометрический метод основан на реакции комплексообразования катионов металлов с комплексонами. При этом образуются очень прочные, хорошо растворимые в воде внутрикомплексные соединения (комплексонаты). Метод отличается быстротой и высокой точностью. В качестве титрантов используются производные полиаминокарбоновых кислот. Этилендн-аминтетрауксусная кислота (ЭДТА) — комплексон II — является слабой четырех-основной кислотой, недостаточно хорошо растворимой в воде. Поэтому в качестве титранта применяют динатриевую соль этилен-диаминтетрауксусной кислоты, которую называют комп-лексоном III, или трилоном Б. Состав трилона Б отвечает формуле

Комплексон III, как и другие комплексоны, образует прочные растворимые внутрикомплексные соли со многими металлами. При этом металл замещает атомы водо­рода карбоксильных групп — СООН, а с атомами азота связывается координационной связью.

Из уравнения реакции видно, что эквивалент соли многовалентного металла всегда равен половине молярной массы, так как в ходе реакции вытесняется два иона водорода. Поэтому и эквивалент трилона Б равен также половине его молярной массы.

Лигандами в комплексоне III являются атомы азота. Атом комплексообразователя оказывается внутри молекулы комплексона. Поэтому подобные соединения называются внутрикомплексными. Наиболее ценным свойством комплексона III является его способность давать внутрикомплексные соли даже с ионами щелочноземельных металлов: магнием, кальцием и барием, которые почти невозможно перевести в комплексные соединения другими средствами.

Условия комплексонометрического титрования. При комплексонометрическом титровании необходимо, чтобы в точке эквивалентности определяемые катионы были практически связаны в комплексе. Константа нестойкости этих комплексов должна быть незначительной. Титрование катионов раствором комплексона проводится при соблюдении ряда условий.

1. Отсутствие побочных реакций с ионами титруемого металла.

2. Контрастный переход окраски индикатора.

3. Строго определенное значение рН титруемого раствора. Это условие является главным.

При взаимодействии с комплексоном III ионы металла вытесняют ионы водорода, поэтому концентрация водородных ионов в процессе титрования возрастает. Равновесие реакции сдвигается в сторону образования исходного продукта, реакция между комплексоном III и металлом не проходит до конца и титрование не может быть закончено. Для связывания ионов Н + перед началом титрования в титруемый раствор добавляют буферную смесь.(20% раствор хлорида аммония , 20% гидроксид аммония по 100 мл и доводят до 1л водой).




Для титрования многих катионов (Са 2+ , и др.) применяют буферную смесь NH4OH + NH4Cl (рН 8—10). Однако значение рН раствора не должно быть выше 10, так как в этом случае выпадает осадок гидроксида металла. Оптимальная величина рН для определения Мg 2+ и Са 2+ около 9.0. Титрование некоторых катионов проводят, применяя буферную смесь СНзСООН + СНзСООNа (рН~6).

Комплексонометрическне индикаторы реагируют на изменение концентрации определяемых ионов металла. Различают две группы индикаторов: специфические и металлохромные. Специфические индикаторы реагируют только с определенным металлом. Так, ионы Fе 3+ можно титровать комплексоном III при рН 2.0, используя в качестве индикаторов реактивы, дающие окрашенные соединения с Fе 3+ , например роданид калия или аммония, салицилат натрия. Металлохромные индикаторы (металлоиндикаторы) — органические вещества, чаще всего сами окрашенные, образуют окрашенные соединения с ионами различных металлов. Остановимся на индикаторах второй группы, так как они имеют самое широкое применение.

Металлоиндикаторы при определенном значении рН имеют ту или иную окраску. Со многими металлами они образуют комплексные соединения, окрашенные в другой цвет.

Металлоиндикатор, добавляемый в титруемый раствор, образует соединение с металлом и титруемый раствор становится окрашенным в определенный цвет. При титровании определяемых катионов раствором комплексона в точке эквивалентности полностью разрушается соединение катиона с индикатором, так как весь катион соединяется с комплексоном. Так как свободный металлоиндикатор окрашен в другой цвет, в точке конца титрования меняется окраска раствора. Соединения индикатора, образуемые с определяемыми ионами, должны быть менее прочными, чем комплексы металла с комплексоном III. Это основное условие для применения металлоиндикаторов.

Наиболее часто используют индикатор эриохром черный Т (называемый также хромоген черный специальный Е1-00) при рН 8.0 — 10.0 с аммиачной буферной смесью. В этом интервале рН раствор самого индикатора имеет синий цвет с зеленым оттенком, а со многими металлами (Мg, Сu, Zп, Al и др.) образует комплексы винно-красного цвета. При титровании с этим индикатором в точке эквивалентности происходит переход окраски из винно-красной в синюю с зеленым оттенком. Недостатком этого индикатора является нестойкость его раствора при хранении, раствор пригоден не более 10 суток

Широкое распространение находит также индикатор хромоген темно-синий. Этот индикатор окрашен при рН 8.0 — 10.0 в синий цвет, а его комплексы с ионами некоторых металлов (Са) — в розовый цвет. Растворы этого индикатора достаточно устойчивы и могут храниться более месяца.

Известен также индикатор мурексид (аммонийная соль пурпуровой кислоты). Этот индикатор плохо растворим в воде и раствор его неустойчив, поэтому для работы применяют сухую смесь мурексида с хлоридом натрия в соотношении 1:100. В конце титрования окраска из красной становится фиолетовой. Комплексонометрическим методом могут быть определены как индивидуальные вещества — соли металлов (катионы и анионы), так и смеси веществ (солей).

Комплексонометрический метод находит широкое применение при самых различных аналитических определениях. В гигиенических исследованиях с помощью трилона Б определяют общую жесткость воды, содержание в воде кальция и магния. При анализе фармацевтикеcких препаратов, содержащих соли магния, кальция, цинка и железа, также применяют этот метод.

Приготовление рабочего раствора.

Растворы готовят приблизительно требуемой концентрации, т. к. нитрат ртути (2) кристаллогидратом, притягивает воду и рассыпается на воздухе.

Установочным веществом является NaCl, KCl f =1/2

Требуемое количество отвешивают на весах. Помещают в колбу на 1000 мл и доводят водой до метки. К сухой соли добавляют 2 мл концентрированной азотной кислоты для подавления гидролиза соли ртути.

5 мл стандартного раствора NaCl 0.1 моль/л помещают в колбу для титрования, прибавляют 1- 2 капли азотной кислоты, индикатор- дифенил карбазон и титруют приготовленным раствором Hg(NO3) до сине- фиолетового окрашивания.

В точке эквивалентности избыточная капля титранта вступает в реакцию с индикатором и даст сине- фиолетовое окрашивание за счет образования комплексных соединений.

Данный метод применяется для количественного определения хлоридов, бромидов и йодидов.

При определении йодидов, индикатор не применяется, титрование ведут в нейтральной среде до появления красного окрашивания.

В точке эквивалентности избыточная капля титранта разрушает комплексное соединение.

NaCl, KCl, NaBr, KBr f = 1

    .
  • Определение комплексонометрическим методом.

Комплексонометрический метод основан на реакции комплексообразования катионов металлов с комплексонами. При этом образуются очень прочные, хорошо растворимые в воде внутрикомплексные соединения (комплексонаты). Метод отличается быстротой и высокой точностью. В качестве титрантов используются производные полиаминокарбоновых кислот. Этилендн-аминтетрауксусная кислота (ЭДТА) — комплексон II — является слабой четырех-основной кислотой, недостаточно хорошо растворимой в воде. Поэтому в качестве титранта применяют динатриевую соль этилен-диаминтетрауксусной кислоты, которую называют комп-лексоном III, или трилоном Б. Состав трилона Б отвечает формуле

Комплексон III, как и другие комплексоны, образует прочные растворимые внутрикомплексные соли со многими металлами. При этом металл замещает атомы водо­рода карбоксильных групп — СООН, а с атомами азота связывается координационной связью.

Из уравнения реакции видно, что эквивалент соли многовалентного металла всегда равен половине молярной массы, так как в ходе реакции вытесняется два иона водорода. Поэтому и эквивалент трилона Б равен также половине его молярной массы.

Лигандами в комплексоне III являются атомы азота. Атом комплексообразователя оказывается внутри молекулы комплексона. Поэтому подобные соединения называются внутрикомплексными. Наиболее ценным свойством комплексона III является его способность давать внутрикомплексные соли даже с ионами щелочноземельных металлов: магнием, кальцием и барием, которые почти невозможно перевести в комплексные соединения другими средствами.

Условия комплексонометрического титрования. При комплексонометрическом титровании необходимо, чтобы в точке эквивалентности определяемые катионы были практически связаны в комплексе. Константа нестойкости этих комплексов должна быть незначительной. Титрование катионов раствором комплексона проводится при соблюдении ряда условий.

1. Отсутствие побочных реакций с ионами титруемого металла.

2. Контрастный переход окраски индикатора.

3. Строго определенное значение рН титруемого раствора. Это условие является главным.

При взаимодействии с комплексоном III ионы металла вытесняют ионы водорода, поэтому концентрация водородных ионов в процессе титрования возрастает. Равновесие реакции сдвигается в сторону образования исходного продукта, реакция между комплексоном III и металлом не проходит до конца и титрование не может быть закончено. Для связывания ионов Н + перед началом титрования в титруемый раствор добавляют буферную смесь.(20% раствор хлорида аммония , 20% гидроксид аммония по 100 мл и доводят до 1л водой).

Для титрования многих катионов (Са 2+ , и др.) применяют буферную смесь NH4OH + NH4Cl (рН 8—10). Однако значение рН раствора не должно быть выше 10, так как в этом случае выпадает осадок гидроксида металла. Оптимальная величина рН для определения Мg 2+ и Са 2+ около 9.0. Титрование некоторых катионов проводят, применяя буферную смесь СНзСООН + СНзСООNа (рН~6).

Комплексонометрическне индикаторы реагируют на изменение концентрации определяемых ионов металла. Различают две группы индикаторов: специфические и металлохромные. Специфические индикаторы реагируют только с определенным металлом. Так, ионы Fе 3+ можно титровать комплексоном III при рН 2.0, используя в качестве индикаторов реактивы, дающие окрашенные соединения с Fе 3+ , например роданид калия или аммония, салицилат натрия. Металлохромные индикаторы (металлоиндикаторы) — органические вещества, чаще всего сами окрашенные, образуют окрашенные соединения с ионами различных металлов. Остановимся на индикаторах второй группы, так как они имеют самое широкое применение.

Металлоиндикаторы при определенном значении рН имеют ту или иную окраску. Со многими металлами они образуют комплексные соединения, окрашенные в другой цвет.

Металлоиндикатор, добавляемый в титруемый раствор, образует соединение с металлом и титруемый раствор становится окрашенным в определенный цвет. При титровании определяемых катионов раствором комплексона в точке эквивалентности полностью разрушается соединение катиона с индикатором, так как весь катион соединяется с комплексоном. Так как свободный металлоиндикатор окрашен в другой цвет, в точке конца титрования меняется окраска раствора. Соединения индикатора, образуемые с определяемыми ионами, должны быть менее прочными, чем комплексы металла с комплексоном III. Это основное условие для применения металлоиндикаторов.

Наиболее часто используют индикатор эриохром черный Т (называемый также хромоген черный специальный Е1-00) при рН 8.0 — 10.0 с аммиачной буферной смесью. В этом интервале рН раствор самого индикатора имеет синий цвет с зеленым оттенком, а со многими металлами (Мg, Сu, Zп, Al и др.) образует комплексы винно-красного цвета. При титровании с этим индикатором в точке эквивалентности происходит переход окраски из винно-красной в синюю с зеленым оттенком. Недостатком этого индикатора является нестойкость его раствора при хранении, раствор пригоден не более 10 суток

Широкое распространение находит также индикатор хромоген темно-синий. Этот индикатор окрашен при рН 8.0 — 10.0 в синий цвет, а его комплексы с ионами некоторых металлов (Са) — в розовый цвет. Растворы этого индикатора достаточно устойчивы и могут храниться более месяца.

Известен также индикатор мурексид (аммонийная соль пурпуровой кислоты). Этот индикатор плохо растворим в воде и раствор его неустойчив, поэтому для работы применяют сухую смесь мурексида с хлоридом натрия в соотношении 1:100. В конце титрования окраска из красной становится фиолетовой. Комплексонометрическим методом могут быть определены как индивидуальные вещества — соли металлов (катионы и анионы), так и смеси веществ (солей).

Комплексонометрический метод находит широкое применение при самых различных аналитических определениях. В гигиенических исследованиях с помощью трилона Б определяют общую жесткость воды, содержание в воде кальция и магния. При анализе фармацевтикеcких препаратов, содержащих соли магния, кальция, цинка и железа, также применяют этот метод.

Читайте также: