Titrni o'rnatish laboratoriya jihozlarining eng muhim operatsiyalaridan biridir. Titrlangan eritmaning to'g'ri tayyorlanishi tahlil natijasiga bog'liq bo'ladi. Shuni esdan chiqarmaslik kerakki, masalan, zavodda tahlil ma'lumotlariga asoslanib, jarayon oqimi nazorat qilinadi va noto'g'ri tahlil muayyan asoratlarni keltirib chiqarishi mumkin. Har bir tahlil deyarli har doim titrlash bilan birga bo'lganligi sababli, har bir laboratoriya xodimi ushbu operatsiyani bajarish texnikasini yaxshi o'zlashtirishi kerak.

Titrlash haqida eslash kerak bo'lgan bir nechta qoidalar mavjud.

1. Titrlangan eritmalar iloji boricha yangi bo'lishi kerak. Uzoq muddatli saqlashga yo'l qo'ymaslik kerak. Har bir yechim o'zining saqlash muddatiga ega.

2. Titrlangan eritmalar tik turganda titrini o'zgartiradi, shuning uchun ularni vaqti-vaqti bilan tekshirib turish kerak. Agar ayniqsa mas'uliyatli tahlil o'tkazilsa, eritmaning titrini tekshirish majburiydir.

3. Yorug'lik ta'sirida titrlangan eritmalar (AgNO3 eritmalari va boshqalar) sariq shishalarda yoki eritmani yorug'likdan himoya qiladigan idishlarda saqlanishi kerak.

4. Kaliy permanganat eritmalarini tayyorlashda ularning titrini tayyorlashdan keyin 3-4 kundan kechiktirmay belgilash kerak. Xuddi shu narsa vaqt o'tishi bilan yoki havo, shisha va boshqalar bilan aloqa qilishda o'zgarishi mumkin bo'lgan barcha boshqa echimlar uchun ham amal qiladi.

5. Ishqorlarning titrlangan eritmalarini ichida kerosin bilan qoplangan idishlarda saqlash, shuningdek, ularni havodagi karbonat angidrid ta'siridan (sodali ohak yoki askarit solingan kaltsiy xlorid naychasi) himoya qilish yaxshidir.

6. Titrlangan eritmalarning barcha butilkalarida modda, normallik, tuzatish, eritmani tayyorlash vaqti va titri tekshirilgan sana aniq belgilanishi kerak.

7. Kislotali yoki ishqorli eritmalarni titrlashda guvohlik eritmasi deb ataladigan eritmadan foydalanish foydalidir.

Titrlash vaqtida kolbani chap qo'l bilan ushlab turish kerak va o'ng qo'l suyuqlikning bir tekis oqib ketishiga imkon beruvchi byuretka klapanini ishlating. Juda titrlanganda katta ahamiyatga ega tezligi bor. Shuning uchun, bir xil eritmani titrlash takrorlanganda, byuretkadan eritma qo'shish tezligi imkon qadar o'xshash bo'lishi kerak, ya'ni bir vaqtning o'zida ma'lum miqdorda suyuqlik oqib chiqishi kerak. Titrlash paytida qo'llarning holati rasmda ko'rsatilgan. 352.

Titrlanadigan eritmani aralashtirish uchun magnit aralashtirgichlardan foydalanish juda qulay. Bunda titrlash oddiy konussimon kolbada ham, titrlash uchun moslashtirilgan maxsus tem rangli suyuqliklarda ham amalga oshirilishi mumkin.

Analitik ishda hisob-kitoblarga katta e'tibor berilishi kerak. Agar ishning boshidanoq barcha hisob-kitoblar asosidagi tushunchalar, ya’ni titr, normallik va gramm ekvivalent tushunchalari hamda ular o‘rtasidagi bog‘liqlik o‘rganilsa, ular qiyin ko‘rinmaydi.

Misol uchun, agar kerakli moddadan biron bir namuna olinsa, unda tayyorlangan eritmaning titri T namunaga teng bo'ladi. A eritmaning hajmiga (V) bo'linadi:

Guruch. 352. Titrlashda qo'llarning holati.

a= T*1000 g

Agar namuna ma'lum bo'lsa, normallikni hisoblash mumkin A va erigan moddaning gramm ekvivalenti E

Agar eritma boshqa hajmda, 1000 ml dan kam yoki ko'p tayyorlangan bo'lsa, namuna 1 litr uchun hisoblab chiqiladi va keyin normallikni hisoblash formulasi shaklni oladi.

Bu formula olingan namunadan eritmaning normalligini uning hajmidan qat’iy nazar hisoblash imkonini beradi. Titer, gramm ekvivalenti va normallik o'rtasida oddiy bog'liqlik mavjud:

Ba'zan, hisoblashda ular normallik uchun tuzatish yoki normallik koeffitsienti K. Bu tuzatish amaliy titri T ning nazariy titrga (To) nisbati hisoblanadi:

Ushbu tuzatish ushbu eritmaning 1 ml ga qancha millilitr aynan normal eritma mos kelishini ko'rsatadi. Titrlash natijalarini (ml) ushbu tuzatishga ko'paytirishda hosil bo'lgan hajm ma'lum bir konsentratsiyaga keltiriladi, masalan, 0,1 N. yechim.

Biroq, normallikni to'g'rilashdan foydalanishning maqsadga muvofiqligi juda shubhali, chunki barcha hisob-kitoblar ushbu tuzatishsiz muvaffaqiyatli amalga oshirilishi mumkin, bu faqat hisobni murakkablashtiradi.

Oddiy eritmalar bilan ishlaganda muammo har doim avval noma'lum eritmaning normalligini aniqlashga, so'ngra eritma tarkibidagi noma'lum moddaning miqdorini aniqlashga tushiriladi. Shunday qilib, barcha volumetrik ta'riflar uchun asosiy hisoblash va analitik formula bo'ladi

ya'ni reaksiya oxiriga yetganda ma'lum eritmaning normalligi va ma'lum eritma hajmining mahsuloti har doim noma'lum eritmaning normalligi va ikkinchisining hajmi ko'paytmasiga teng bo'ladi. Ushbu mahsulot reaktivlarning ekvivalentlari sonini ko'rsatadi. Bu yerdan noma'lum A2 yechimning normalligini aniqlashimiz mumkin, u teng bo'ladi

(2)

N2 qiymati ma'lum bo'lganda, namunaning normalligini aniqlash uchun umumiy formulani qo'llang (a);

(3)

Tahlilchining vazifasi a ning qiymatini aniqlash bo'lganligi sababli, bu formuladan topiladi;

(4)

Yoki (2) formuladan N2 qiymatini almashtirib, biz quyidagilarni olamiz:

Yuqoridagi formulalar barcha hisob-kitoblarni normallik uchun tuzatishlarsiz bajarishga imkon beradi, chunki u har qanday butun yoki kasr son bilan ifodalanishi mumkin deb taxmin qilinadi. Har qanday hisob-kitobda asosiy narsa ekvivalentlar sonini topishdir, gramm ekvivalentining qiymatiga ko'paytirilganda har doim kerakli moddaning miqdori olinadi.

Misol. 0,5000 g temir saqlovchi rudadan namuna olinsin. Uni eritib, hosil bo'lgan eritmani suyultirgandan so'ng, permangapatometriya usulida titrlash uchun o'lchov kolbasiga 100 ml gacha, har safar tahlil qilingan eritmadan 10 ml dan olinadi.

KMnO4-0,0495 N eritmasi Titrlash uchun ketdi: 11,2; 11.1; 11,0; 11,1 ml KMnO4 eritmasi. Biz o'rtacha 11,1 ml ni olamiz. Eritmaning normalligi 11,1 0,0495 = 10 * N2, shuning uchun

100 ml eritmadagi Fe miqdori (bu holda Fe ning gramm ekvivalenti 55,85 ga teng):

Rudadagi temir miqdorini foiz sifatida ifodalash uchun tenglamaning o'ng tomoni JOO ga ko'paytiriladi va olingan ruda namunasiga bo'linadi, ya'ni.

Titrimetrik tahlil texnikasi

O'lchov asboblari.O'lchash tsilindrlari 1-2 ml aniqlikda suyuqliklarni taxminan o'lchash uchun ishlatiladi.

Volumetrik kolbalar aniq ma'lum konsentratsiyali eritmalar tayyorlash uchun ishlatiladi. Odatda, moddaning namunasi miqdoriy ravishda o'lchov kolbasiga o'tkaziladi, eritiladi va ma'lum hajmgacha (masalan, 100 ml) suv bilan suyultiriladi, bo'yin ustidagi dumaloq belgi (chiziq) bilan chegaralanadi. suyuqlikning meniskusning pastki qirrasi chiziqqa tegmaydi).

Pipetkalar aniq hajmdagi eritmani olish va bir idishdan ikkinchi idishga o'tkazish uchun ishlatiladi. Ishlatishdan oldin pipetka yuviladi, distillangan suv bilan yuviladi va o'lchanadigan bir xil eritma bilan yuvishni unutmang. Aks holda, pipetkada qolgan suv tahlil uchun o'lchangan eritmani suyultiradi va uning konsentratsiyasi o'zgaradi. Pipetkalar bilan ishlash qoidalari: Pipetkaning pastki uchi probirkaga botiriladi va eritma ustki teshikdan rezina lampochka bilan so‘riladi. Suyuqlik darajasi chiziqdan yuqoriga ko'tarilganda, tezda o'ng qo'lning ko'rsatkich barmog'i bilan yuqori teshikni yoping va eritmadan pipetkani olib tashlang. Keyinchalik, ortiqcha eritma ehtiyotkorlik bilan chiqariladi meniskusning pastki qirrasi chiziqqa to'g'ri kelmaydi pipetkaga qo'llaniladi. Meniskus chiziqqa tegib turgan paytda, barmoq pipetkaning yuqori teshigiga mahkam bosiladi va suyuqlik oqishini to'xtatadi. To'ldirilgan pipetka titrlash kolbasiga o'tkaziladi. Buning uchun kolba qiya holatda ushlanadi, pipetka pastki uchi bilan kolba devoriga qarama-qarshi qo'yiladi, pipetkani vertikal holda ushlab turadi. Ko'rsatkich barmog'ini ozgina bo'shatib, eritmani to'kib tashlashga imkon bering, yana 15 soniya kuting va pipetka uchini kolba yoniga tegizish orqali oxirgi tomchini olib tashlang. Pipetkadagi suyuqlikning oxirgi tomchilarini puflamang yoki silkitmang., chunki pipetkani kalibrlashda, suyuqlikning erkin oqimi bilan uning ozgina qismi devorlarda qolishi hisobga olingan holda qo'llaniladi.

Burettalar kran yoki rezina tiqinli silindrsimon gradusli idishlardir. Katta bo'linmalar har millilitrda, kichik bo'linmalar esa - har 0,1 ml dan qo'llaniladi. Byuretkalar titrlash uchun ishlatiladigan eritma hajmini o'lchash uchun ishlatiladi. Ishlatishdan oldin byuretka yuviladi, so'ngra titrlanadigan eritma bilan yuviladi. Shundan so'ng, qisqichni byuretkaning rezina qismiga qo'yib, uni titrlash eritmasi bilan ʼʼ0ʼʼ boʻlinmasidan yuqoriga toʻldiring, tortilgan nayni toʻldiring, unda havo qolmasligiga ishonch hosil qiling. Shundan so'ng, pastki meniskus ʼʼ0ʼʼ boʻlinmasiga oʻrnatiladi, ortiqcha eritmani byuretkadan chiqaradi. Byuretka ko'rsatkichlari 0,05 ml aniqlikda amalga oshiriladi. Byuretkadagi suyuqlikning botiq meniskga ega bo'lishi o'qishga to'sqinlik qiladi. Shu sababdan o'qish paytida ko'zni suyuqlik darajasida to'liq ushlab turish kerak. Aks holda, o'qish noto'g'ri bo'ladi. Har bir titrlash ʼʼ0ʼʼ boʻlinishi bilan boshlanadi, chunki bu byuretka kalibrlash xatolarini qoplashning eng yaxshi usuli hisoblanadi. Eritma byuretkadan juda tez chiqarilmaydi (sekundiga 3-4 tomchidan tez emas), aks holda u devorlardan o'z vaqtida oqmaydi va o'qish noto'g'ri bo'ladi.

Standart eritmalarni tayyorlash:

1. Standart modda bilan konsentratsiyasi aniqlanadigan modda orasidagi reaksiya tenglamasini yozing. Reaksiya tenglamasidan foydalanib, standart moddaning ekvivalentining (E) molyar massasini hisoblang. Keyinchalik, formuladan foydalanib, ma'lum konsentratsiyali eritmaning ma'lum hajmini tayyorlash uchun zarur bo'lgan standart moddaning massasini hisoblang:

bu erda C - eritma ekvivalentining (normalligi) molyar konsentratsiyasi; V - ml dagi eritmaning kerakli hajmi.

2. Bo'sh shishani texnokimyoviy tarozida torting.

3. Namuna bilan tortish shishasini texnokimyoviy tarozida torting.

4. Analitik tarozida namuna bilan tortish shishasini torting.

5. Miqdori bo'yicha, yo'qotmasdan, shishadan namunani quruq voronka orqali o'lchov kolbasiga o'tkazing. (moddani o'tkazgandan so'ng, voronkani kolbadan olib tashlamang!). Analitik tarozida bo'sh shishani torting.

6. Yechimni tayyorlang.
ref.rf saytida joylashgan
Buning uchun avval voronkadagi moddaning qoldiqlarini kolbaga yuvib tashlang, avval voronkani bir oz ko'taring, shunda u bilan kolba devorlari o'rtasida bo'shliq paydo bo'ladi. Kolbaga uning hajmining 1/3 - 1/2 qismi uchun distillangan suv qo'shing va namuna to'liq eriguncha kolba tarkibini aylanma harakatlar bilan yaxshilab aralashtiring. Eritma hajmini kalibrlash belgisiga (pastki menisk bo'ylab) keltiring, kolbani tiqin bilan yoping va uni ko'rsatkich barmog'ingiz bilan ushlab, yaxshilab aralashtiring, kolbani kamida 8 marta teskari aylantiring.

Namuna olish va titrlash:

1. Byuretkani ishga tayyorlang. Buning uchun byuretkani oz miqdorda titrant eritmasi bilan yuvib tashlang va ishlatilgan eritmani tashlang. Shundan so'ng, buretni titrant eritmasi bilan deyarli yuqoriga to'ldiring; so'ng, uning ostiga stakan qo'yib, qisqichni ochib, byuretkaning ʼʼ nayiniʼʼ (byuretkaning chiqarilgan trubkasi) ichida havo pufakchalari qolmasligi uchun toʻldiring. Titrant darajasini eritmaning pastki meniskus bo'ylab ʼʼ0ʼʼ boʻlinishiga oʻrnating.

2. Titrlangan eritmaning alohida qismini (alikvotni) o'lchovli pipetka yordamida titrlash kolbasiga oling, undan qolgan suvni olib tashlash uchun pipetkani namuna olingan eritma bilan yuvib tashlang. Kolbaga titrlash uchun zarur bo'lgan reaktivlarni, indikatorni qo'shing.

3. Titrlash. Buning uchun titrlanadigan eritma solingan kolba byuretkaning ʼʼ nayʼʼi kolbada boʻlishi uchun byuretka ostidagi shtativga oʻrnatiladi. Chap qo'l bilan qisqichni, o'ng qo'l bilan - kolbadagi eritmani yopmaslik uchun uning yuqori qismidan ushlab turadilar. Qisqichni siqish va dumaloq harakatda doimo aralashtirib kolbaning tarkibi, titrlashni amalga oshiring. Bunda titrant byuretkadan sekundiga 3-4 tomchidan tez bo‘shatiladi, aks holda u devorlardan o‘z vaqtida oqmaydi va o‘qish noto‘g‘ri bo‘ladi. Ekvivalentlik nuqtasiga yetganda (tashqi tomondan, bu eritma rangining o'zgarishida namoyon bo'ladi), titrlash to'xtatiladi. Byuretkada 0,05 ml aniqlikda titrlash ko'rsatkichlarini oling va titrant hajmini laboratoriya jurnaliga yozing. Titrlash amalga oshiriladi kamida uch marta. Bunday holda, titrlash natijalari bo'lishi kerak yaqinlashish, ᴛ.ᴇ. kelishmovchilik 0,1 ml dan oshmasligi kerak. Uchta birlashtiruvchi natija olinganda o'rtacha qiymat topiladi va tahlil qilingan eritmaning konsentratsiyasi hisoblanadi. Agar uchta titrlash natijasida yaqinlashuvchi natijalar olinmasa, 4-, 5-chi titrlash 10 ga qadar amalga oshiriladi. uchta birlashtiruvchi natijalar.

Titrlash natijalarini hisoblash:

O'rtacha titrant hajmini hisoblash formula bo'yicha amalga oshiriladi:

Standart moddaning eritmasidan titrant ekvivalentining (normalligi) molyar konsentratsiyasini hisoblash. Ekvivalentlar qonuniga ko'ra:

bu yerda C st.r-ra standart eritmaning normalligi; C t - titrantning normalligi; V st.r-ra - standart eritmaning hajmi, pipetka hajmiga teng; V t - titrantning hajmi, buret ustidagi ko'rsatkichlarning o'rtacha qiymatiga teng (V cf).

(31) formuladan titrant ekvivalentining molyar konsentratsiyasini ifodalaymiz:

Eritmaning ma'lum hajmida tahlil qilinadigan moddaning massasini hisoblash formula bo'yicha amalga oshiriladi:

bu erda C - titrantning normalligi; E - tahlil qilinadigan moddaning ekvivalentining molyar massasi; V cf - uchta yaqinlashuvchi titrlash natijalarining o'rtacha hajmi.

Titrimetrik tahlil texnikasi - tushunchasi va turlari. "Titrimetrik tahlilni o'tkazish texnikasi" toifasining tasnifi va xususiyatlari 2017, 2018 yil.

titrimetrik tahlil

Titrimetrik (hajm) tahlili titrlash jarayoniga asoslangan miqdoriy kimyoviy tahlil usullari guruhini birlashtiradi. Bu tahlil qiluvchi modda bilan ekvivalent o'zaro ta'sir qilish uchun sarflangan reaktiv eritmasi hajmini o'lchashdan iborat. Tahlil qilinadigan moddaning tarkibi reaktiv eritmasining konsentratsiyasi va hajmidan hisoblanadi. Titrimetrik tahlil usuli moddalarning o'rta va yuqori miqdorini (1% dan ortiq) aniqlash uchun qo'llaniladi.

Titrimetriyada ishlatiladigan reaksiyalar quyidagi asosiy talablarga javob berishi kerak:

- reaksiya miqdoriy borishi kerak, ya'ni reaksiyaning muvozanat konstantasi etarlicha katta bo'lishi kerak;

- reaktsiya tez bo'lishi kerak;

- reaktsiya nojo'ya reaktsiyalarning paydo bo'lishi bilan murakkablashmasligi kerak;

- reaktsiyaning tugashini aniqlashning bir usuli bo'lishi kerak.

Agar reaksiya ushbu talablardan kamida bittasini qondirmasa, uni titrimetrik tahlilda ishlatib bo'lmaydi.

Aniqlash asosidagi reaktsiya turiga qarab, titrimetrik tahlilning quyidagi usullari ajratiladi: kislota-asos, oksidlanish-qaytarilish, yog'ingarchilik va kompleksimetrik.

Yakuniy nuqtani ko'rsatish usuliga ko'ra, ular farqlanadi vizual, potentsiometrik, fotometrik, konduktometrik, amperometrik titrlash va boshq.

Titrlash usuliga qarab titrlash to'g'ridan-to'g'ri, teskari, bilvosita (o'rnini bosuvchi bilan).

Titrlash dan amalga oshirilishi mumkin individual tortish va pipetleme. Birinchi holda, tahlil qilinadigan moddaning butun miqdori titrlanadi. Pipetlashda tekshirilayotgan eritma (yoki moddaning tortilgan qismi) miqdoriy jihatdan o'lchov kolbasiga o'tkaziladi, suv bilan belgilangan belgigacha suyultiriladi va yaxshilab aralashtiriladi. Keyin parallel titrlash uchun o'lchov kolbasidan pipetka bilan eritmaning bir nechta namunalari (alikvotlar) olinadi.

Titrimetrik analizda ishlatiladigan asosiy atamalar

Titrlash- konsentratsiyasi aniq ma'lum bo'lgan eritmani boshqa eritmaning ma'lum hajmiga bosqichma-bosqich boshqariladigan qo'shish jarayoni.

Titrant (titrlangan, ishchi eritma)- quyilgan eritma aniq ma'lum konsentratsiyaga ega.

titrlanadigan eritma titrant qo'shiladigan eritma.

Titrimetrik tizim- titrant va titrlangan moddaning o'zaro ta'sirida hosil bo'lgan moddalar aralashmasi.

Ekvivalentlik nuqtasi (ya'ni) titrantning ekvivalentlari soni tahlil qilinadigan moddaning ekvivalentlari soniga teng bo'lgan titrlash momenti.

Ko'rsatkich- titrlashning oxirgi nuqtasini aniqlash uchun ishlatiladigan modda yoki qurilma, odatda ekvivalentlik nuqtasidan ozgina farq qiladi.

Titrlash darajasi ( f) titrlashning istalgan momentida titrlash uchun ishlatiladigan titrant ekvivalentlari sonining tahlil qilinadigan moddaning ekvivalentlarining dastlabki soniga nisbati:

DIV_ADBLOCK129">

Byuretka sm3 ning bir yoki ikki o'ndan bir qismiga bo'linish bilan graduslanadi. SI tizimiga ko'ra, hajmlarni dm3 va sm3 da ifodalash tavsiya etiladi, ammo eski birliklar ham ruxsat etiladi: litr va millilitr. 1 litr 1 dm3, 1 millilitr - 1 sm3 hajmni egallaydi. An'anaviy byuretkalarning sig'imi 10, 25 va 50 sm3 (ml) bo'lib, ulardagi eritmaning hajmini o'qish uchta raqamli belgini beradi - millilitrning o'nlab, birliklari va o'ndan birlari. Taxminan bir millilitrning yuzdan bir qismi aniqlanadi.

Volumetrik kolbalar odatda 25, 50, 100, 200, 250, 500 va 1000 sm3 (ml) hajmga ega. Pipetkalar odatda 5, 10, 15, 20, 25, 50 sm3 (ml) hajmlarda tayyorlanadi.

O'lchov asboblaridan foydalanganda, uning quvvati ko'pincha ko'rsatilganiga to'liq mos kelmasligini yodda tutish kerak. Hajmi 10 ml dan ortiq bo'lgan 1-sinf shisha idishlari 0,1% aniqlik bilan ishlash uchun javob beradi, 2-sinf shisha idishlar uchun toleranslar ikki baravar katta.

Byuretkalarni eritma bilan to'ldirish

Toza byuretka 1/3 qismi titrant bilan to'ldiriladi, qopqoq yaxshi holatda va unda havo pufakchasi yo'qligiga ishonch hosil qiling. Buning uchun byuretkaning uchini ko'taring va qisqichni biroz oching. Agar suyuqlik havo pufakchalarisiz bir tekis oqsa, byuretka to'g'ri to'ldirilgan. Byuretkani egish va burish orqali devorlar eritma bilan namlanadi, shundan so'ng deyarli barcha eritma truba orqali chiqariladi. Titrlashni boshlashdan oldin byuretka qat'iy vertikal ravishda o'rnatiladi va titrant bilan nolga to'ldiriladi. Bunday holda, suyuqlikning konkav qismi bilan meniskus darajasi rangsiz eritmalar uchun shkalaning nol bo'linishiga (nol bo'linish ko'z darajasida bo'lishi kerak) to'g'ri kelishi kerak. Rangli eritmalar uchun meniskning yuqori chetida nol o'rnatiladi.

Eritmalarni pipetka bilan o'lchash

Kengayish boshlangunga qadar toza pipetkani titrlangan eritma bilan rezina lampochka bilan to'ldiring. Yuqori uchini ko'rsatkich barmog'i bilan yopgandan so'ng, pipetkani bir necha marta aylantirib, butun ichki yuzani eritma bilan belgidan biroz yuqoriroq namlashga harakat qiling. Eritmani to'kib tashlang.

Endi pipetkani rezina lampochka bilan belgidan biroz yuqoriroqqa to'ldiring. Armut olib tashlanadi, teshik barmoq bilan bir oz yopiladi, pipetka belgisini ko'z darajasida "ushlab turadi", ortiqcha eritma ehtiyotkorlik bilan drenajlanadi, shunda suyuqlikning konkav qismi bilan meniskus belgiga to'g'ri keladi. Shundan so'ng, pipetka teshigi qisiladi va boshqa idishga o'tkaziladi. Pipetaning ustki qismi ochiladi va suyuqlik tinchgina oqib chiqishiga ruxsat beriladi. Pipetkadan suyuqlik oqib chiqqandan so'ng, oxirgi tomchilar suyuqlik quyilgan idishning devoriga tegib, drenajlanadi. Keyin pipetka chiqariladi, unda qolgan suyuqlik e'tiborga olinmaydi. Pipetkadan suyuqlikni puflamang.

Titrlash qoidalari

Titrlash o'tkaziladigan joy yaxshi tayyorlangan va yoritilgan bo'lishi kerak. Byuretka bilan shtat asosiga bir varaq oq qog'oz qo'ying. Byuretka shtativ tayog'iga parallel ravishda o'rnatiladi.

Kichik qismlarda titrlanadi - tomchilab. Chap qo'l bilan byuretkaning qisqichini oching va titrlash kolbasini o'ng qo'l bilan ushlab, uning tarkibini aylanish harakatlari bilan doimo aralashtirib turing. Eritma oqib chiqqandan keyin byuretka devorlarida qolgan suyuqlik oqib chiqishi uchun 20-30 sekunddan keyin byuretkadagi bo‘linmalar sanaladi.

O'qish meniskning pastki (rangsiz eritmalar) yoki yuqori (rangli eritmalar) qirrasi bo'ylab olinadi. Meniskus ko'z darajasida bo'lishi kerak. Ishonchli natijalarga erishish uchun titrlashni kamida uch marta takrorlang. Har bir takroriy titrlash byuretka noldan boshlanadi.

Titrlash xatolari

Titrlash paytida tasodifiy va tizimli xatolar bo'lishi mumkin. Tasodifiy xatolar namunaning hajmi va og'irligini o'lchash bilan bog'liq, tizimli (indikator) xatolar titrlashning oxirgi nuqtasi ekvivalentlik nuqtasiga to'g'ri kelmasa paydo bo'ladi.

O'lchov xatolariyechimlar modda va titrant eritmalarini noto'g'ri o'lchash natijasida paydo bo'ladi. Ular odatda eritmani retitratsiya qilish uchun ishlatiladigan bir tomchi hajmidan (V ~ 0,05 ml) va ± (0,01 - 0,02) ml og'ishlarga ega bo'lgan o'lchagichlarning (byuretkalar, pipetkalar, o'lchov kolbalari) kalibrlash xatolaridan iborat. . Titrlashning nisbiy xatosi sarflangan titrant yoki titrlangan eritmaning hajmiga bog'liq va quyidagilarga teng:

bu erda v - tushish hajmi (~ 0,05 ml) va hajmdagi og'ishlar yig'indisi

byuretkalar (~0,02 ml) va pipetkalar (~0,02 ml);

V - titrlangan eritma yoki titrant hajmi, ml.

Titrimetrik yoki hajmli tahlil- analizlanuvchi X bilan reaksiyaga sarflangan reaktiv T hajmini (yoki massasini) o'lchashga asoslangan miqdoriy tahlil usuli. Boshqacha aytganda, titrimetrik tahlil titrlashga asoslangan tahlildir.

Titrimetrik tahlil usullari bo'yicha laboratoriya mashg'ulotlarining maqsadi titrimetrik tahlilni o'tkazish texnikasi bo'yicha amaliy ko'nikmalarni shakllantirish va aniq miqdoriy aniqlashlar misolida tahlil natijalarini statistik qayta ishlash usullarini o'zlashtirish, shuningdek, tipik muammolarni hal qilish orqali nazariy bilimlarni mustahkamlashdir. har bir mavzu uchun hisoblash masalalari.

Titrimetrik tahlil usullari nazariyasi va amaliyotini bilish instrumental tahlil usullarini, boshqa kimyoviy va maxsus farmatsevtika fanlarini (farmatsevtika, toksikologik kimyo, farmakognoziya, farmatsevtika texnologiyasi) keyingi o'rganish uchun zarurdir. Titrimetrik tahlilning o'rganilayotgan usullari farmakopeyalidir va farmatsevt amaliyotida dori vositalarining sifatini nazorat qilishda keng qo'llaniladi.

Shartli belgilar

A, X, T - mos ravishda har qanday modda, analit va titrant;

m(A), m(X), t(T)- har qanday moddaning massasi, mos ravishda analit va titrant g;

M(A), M(X), M(T)- har qanday moddaning molyar massasi, mos ravishda analit va titrant, g/mol;

n(A), n(X), n(T) - mos ravishda har qanday moddaning miqdori, analit va titrant mol;

Har qanday moddaning ekvivalenti moddaning miqdori, mos ravishda aniqlanadigan modda va titrant mol;

- mos ravishda har qanday modda, tahlil qiluvchi va titrant eritmasining hajmi l;

- analizatorning alikvotining hajmi pipetka sig'imiga teng, l;

- tahlil qilinadigan moddaning tahlil qilinadigan eritmasining hajmi kolba sig'imiga teng, l.

1. Titrimetrikning asosiy tushunchalari

tahlil

1.1. Titrlash- oz miqdordagi T moddani bosqichma-bosqich qo'shish yo'li bilan X moddani aniqlash jarayoni, bunda barcha X moddaning reaksiyaga kirishgan nuqtasini (momentini) qandaydir tarzda aniqlash ta'minlanadi. Titrlash X va T ning reaksiyaga kirishish nisbati stexiometriyadan yoki boshqacha tarzda ma'lum ekanligini hisobga olib, shu nuqtaga (momentga) qadar qo'shilgan T moddaning ma'lum miqdoridan X moddaning miqdorini topishga imkon beradi.

1.2. titrant- faol reaktiv T bo'lgan eritma, uning yordamida titrlash amalga oshiriladi. Titrlash odatda tahlil qilinadigan eritma solingan titrlash kolbasiga kalibrlangan byuretkadan titrant qo'shish orqali amalga oshiriladi. Titrlashdan oldin bu kolbaga qo'shing alikot tahlil qilingan yechim.

1.3. Alikot ulushi (aliqot)- tahlil qilinadigan eritmaning aniq ma'lum qismi, tahlil qilish uchun olinadi. Ko'pincha kalibrlangan pipetka bilan olinadi va uning hajmi odatda belgi bilan ko'rsatiladi V ss.

1.4. Ekvivalentlik nuqtasi (TE)- qo'shilgan titrant T miqdori titrlangan X moddaning miqdoriga ekvivalent bo'lgan titrlashning shunday nuqtasi (momenti). TE uchun sinonimlar: stoxiometrik nuqta, nazariy yakuniy nuqta.

1.5. Yakuniy nuqta titrlash (KTT) - titrlash nuqtasi (momenti), bunda eritmaning qandaydir xususiyati (masalan, uning rangi) sezilarli (keskin) o'zgarishini ko'rsatadi. LTT TE ga ko'proq yoki kamroq mos keladi, lekin ko'pincha u bilan mos kelmaydi.

1.6. Ko'rsatkich- TE yoki uning yonida ko'rinadigan o'zgarishlarni ko'rsatadigan modda. Ideal holda, indikator etarlicha past konsentratsiyada mavjud o'tish oralig'i xarajat emas -

ko'p miqdorda titrant T ishlatilgan.indikatorning keskin ko'rinadigan o'zgarishi (masalan, uning rangi) CTT ga to'g'ri keladi.

1.7. Ko'rsatkich o'tish oralig'i- ko'z vodorod, metall yoki boshqa ionlarning kontsentratsiyasi maydoni, uning ichida ko'zning rangi, rangi intensivligi, floresans yoki vizual indikatorning boshqa xususiyatlarining o'zgarishini aniqlay oladi. indikator. Bu maydon odatda konsentratsiyaning manfiy logarifmi sifatida ifodalanadi, masalan: Oksidlanish-qaytarilish indikatori uchun o'tish oralig'i oksidlanish-qaytarilish potentsialining mos keladigan hududidir.

1.8. Titrlash darajasi - hajm nisbati V (T) qo'shilgan titrantdan TE ga mos keladigan titrantning V (TE) hajmiga. Boshqacha qilib aytganda, eritmaning titrlash darajasi titrlangan modda miqdorining tahlil qilinayotgan eritmadagi dastlabki miqdoriga nisbati hisoblanadi:

1.9. Titrlash darajasi- buyurtma ishlatiladigan titrant eritmasining konsentratsiyasi, masalan, 10 -1 , 10 -2 , 10 -3 , va hokazo.

1.10. Titrlash egri chizig'i - Analizlanuvchi X konsentratsiyasining c (X) o'zgarishining yoki tizimning (eritmaning) ba'zi bir xossalarining V hajmga bog'liqligini grafik tasviri (T) qo'shilgan titrant T. Titrlash jarayonida c (X) qiymati bir necha marta o'zgaradi, shuning uchun titrlash egri chizig'i ko'pincha koordinatalarda chiziladi: Abtsissa qo'shilgan titrant V hajmini ko'rsatadi (T) yoki titrlash darajasi / . Agar muvozanat konsentratsiyasi c (X) yoki unga proporsional xususiyatning intensivligi y o'qi bo'ylab chizilgan bo'lsa, unda biz hosil bo'lamiz. chiziqli titrlash egri chizig'i. Agar y o'qi bo'lsa, biz bir chetga surib qo'yamiz yoki c(X) ga proportsional xususiyat intensivligining logarifmi, keyin bittasi olinadi logarifmik (yoki monologarifmik) titrlash egri chizig'i. Titrlash jarayonining xususiyatlarini aniqroq aniqlash va qo'llaniladigan maqsadlar uchun ba'zan ular quradilar differentsial titrlash egri chiziqlari, abscissa o'qi bo'ylab qo'shilgan titrant V hajmini chizish (T), va y o'qi bo'ylab - qo'shilgan titrant hajmiga nisbatan kontsentratsiya (yoki unga mutanosib xususiyat intensivligi) logarifmining birinchi hosilasi: Bunday titrlash egri chiziqlari odatda fizik-kimyoviy tahlil usullarida, masalan, potentsiometrik titrlashda qo'llaniladi.

1.11. Standart yechim- faol moddaning ma'lum konsentratsiyasiga ega bo'lgan eritma.

1.12. Standartlashtirish- eritmadagi faol reaktivning konsentratsiyasini topish jarayoni (ko'pincha uni tegishli moddaning standart eritmasi bilan titrlash orqali).

1.13. Titrlash sakrashi- ekvivalentlik nuqtasi yaqinida eritmaning har qanday fizik yoki fizik-kimyoviy xossalarining keskin o'zgarishi oralig'i, odatda titrantning 99,9-100,1% qo'shilganda uning stexiometrik miqdoriga nisbatan kuzatiladi.

1.14. Bo'sh titrlash- hajmi, kislotaligi, indikator miqdori va boshqalar bo'yicha tahlil qilinayotgan eritma bilan bir xil bo'lgan, lekin tarkibida tahlil qiluvchi modda bo'lmagan eritmani titrlash.

2. Titrimetrik analizning asosiy operatsiyalari

2.1. O'lchov asboblarini tozalash, yuvish, saqlash.

2.2. O'lchov asboblarining sig'imini tekshirish.

2.3. Ikki tortish natijalari o'rtasidagi farq bo'yicha aniq ma'lum bo'lgan massa bilan namuna olish (odatda analitik tarozida).

2.4. Moddaning namunasini miqdoriy kolbaga o'tkazish va moddaning erishi.

2.5. Hajmli idishlarni (kolbalar, byuretkalar, pipetkalar) eritma bilan to'ldirish.

2.6. Bo'shatish pipetkalari, byuretkalar.

2.7. Tahlil qilinayotgan eritmaning alikvotini tanlash.

2.8. Titrlash va titrlash natijalariga asoslangan hisoblar.

3. O'lchov vositalarini kalibrlash

Titrimetrik analizda eritmaning aniq hajmlari 1000, 500, 250, 100, 50 va 25 ml hajmli o'lchov kolbalari, 10, 5, 3 hajmli pipetkalar va darajali pipetkalar bo'lgan o'lchov asboblari yordamida o'lchanadi. , 2 va 1 ml. 20 ° C da kolba va pipetkaning sig'imi kolbaning bo'yniga yoki pipetkaning yon tomoniga (nominal hajm) o'yilgan. O'lchovli idishlarni ommaviy ishlab chiqarishda o'lchov kolbalari, byuretkalar, pipetkalarning haqiqiy (haqiqiy) sig'imi idishda ko'rsatilgan nominal qiymatlardan farq qilishi mumkin. Olingan titrimetrik tahlil natijalarining kerakli aniqligiga erishish uchun

Hajmli shisha idishlarni kalibrlash quyilgan yoki to'kilgan distillangan suvning aniq massasini aniqlashga asoslanadi, bu shisha idishlarni suvga quyishdan oldin va keyin tortish natijalari bilan aniqlanadi. Kalibrlangan idishdagi suv hajmi (uning sig'imi) va suv massasi nisbati bilan bog'liq:

Qayerda - tajriba haroratidagi suvning zichligi, g/ml.

Suvning zichligi haroratga bog'liq, shuning uchun hisob-kitoblarni amalga oshirishda siz Jadvaldagi ma'lumotlardan foydalanishingiz kerak. 2-1.

2-1-jadval. Tegishli haroratda suvning zichligi qiymatlari

Volumetrik kolbalar quyish uchun, byuretkalar va pipetkalar quyish uchun kalibrlanadi, chunki quyish paytida idishning devorlarida doimo oz miqdordagi suyuqlik qoladi.

3.1. Volumetrik kolba sig'imini tekshirish

Kolba yaxshilab yuviladi, quritiladi va analitik tarozida ± 0,002 g aniqlik bilan tortiladi, so‘ngra pastki menisk bo‘ylab suv (keyingi o‘rinlarda distillangan) bilan to‘ldiriladi, bo‘yinbog‘ning yuqori qismiga suv tomchilari quyiladi. kolba filtr qog'oz bilan chiqariladi va yana tortiladi. Bo'sh kolba va suv solingan kolbani har bir tortish kamida ikki marta amalga oshiriladi, bunda ikkita tortish o'rtasidagi farq ± 0,005 g dan oshmasligi kerak.Suv bilan bo'sh kolba massasi o'rtasidagi farq teng. ma'lum haroratda kolba ichidagi suv massasiga. Kolbaning haqiqiy sig'imi suvning o'rtacha massasini sinov haroratidagi zichligiga bo'lish yo'li bilan hisoblanadi (2-1-jadvalga qarang).

Masalan, nominal hajmi 100 ml bo'lgan o'lchov kolbasi kalibrlangan bo'lsa, 18 ° C da suvning o'rtacha massasi 99,0350 g ni tashkil qiladi.U holda o'lchov kolbasining haqiqiy sig'imi:

3.2. Byuretka sig'imini tekshirish

Byuretka shisha tsilindr bo'lib, uning ichki diametri byuretka uzunligi bo'ylab bir oz farq qilishi mumkin. Byuretkada uning turli qismlarida teng bo'linishlar eritmaning teng bo'lmagan hajmlariga to'g'ri keladi. Shuning uchun byuretka kalibrlash har bir tanlangan byuretka joyi uchun haqiqiy hajmlarni hisoblab chiqadi.

Toza va quritilgan byuretka pastki menisk bo'ylab nol belgisigacha suv bilan to'ldiriladi va byuretkaning yuqori qismining ichki yuzasidan suv tomchilari filtr qog'ozi bilan chiqariladi. Keyin byuretka ostiga oldindan analitik tarozida qopqoq bilan tortilgan shishani qo'ying. Byuretkadan shishaga ma'lum hajmdagi suv (masalan, 5 ml) sekin quyiladi. Shundan so'ng, shisha qopqoq bilan yopiladi va yana tortiladi. Tarozi shishasining suv bilan massasi va bo'sh tortish shishasi o'rtasidagi farq tajriba haroratida 0 va 5 ml bo'linmalar orasidagi byuretka tarkibidagi suv massasiga teng. Keyin byuretka yana pastki menisk bo'ylab nol belgisigacha suv bilan to'ldiriladi, 10 ml suv asta-sekin bo'sh shishaga quyiladi va 0 va 10 ml bo'linmalar orasidagi byuretka tarkibidagi suv massasi xuddi shunday tarzda aniqlanadi. Byuretkani kalibrlashda, masalan, 25 ml uchun, bu operatsiya 5 marta amalga oshiriladi va 5, 10, 15, 20 va 25 ml byuretkada ko'rsatilgan nominal hajmlarga mos keladigan suv massasi hisoblanadi. Bo'sh shisha va bir shisha suvning har bir tortishishi kamida ikki marta takrorlanadi, bunda ikkita tortish o'rtasidagi farq ± 0,005 g dan oshmasligi kerak.

Keyin jadvalga muvofiq. 2-1 tajriba haroratida suvning zichligini aniqlang va unda ko'rsatilgan nominal hajmning har bir qiymati uchun byuretkaning haqiqiy sig'imini hisoblang.

Olingan ma'lumotlarga asoslanib, tuzatish qiymati haqiqiy quvvatning hisoblangan qiymati va byuretka nominal hajmining mos keladigan qiymati o'rtasidagi farqga teng ravishda hisoblanadi:

va keyin koordinatalarda byuretka sig'imi xatolarining egri chizig'ini chizamiz (2-1-rasm).

Masalan, sig'imi 25 ml bo'lgan byuretkani 20 °C haroratda kalibrlashda quyidagi tajriba ma'lumotlari olinsin, ular tegishli hisob-kitoblar natijalari bilan birga jadvalda keltirilgan. 2-2.

Olingan jadval ma'lumotlari asosida berilgan byureka uchun sig'imni to'g'rilash egri chizig'i chiziladi, uning yordamida byureka bo'yicha o'qish natijalarini aniqlashtirish mumkin.

2-2-jadval. 25 ml byuretka uchun kalibrlash natijalari

Guruch. 2-1. Byuretka sig'imini tuzatish egri chizig'i

Masalan, byuretkada hisoblash natijalariga ko'ra tahlil qilinadigan moddaning alikvotini titrlash uchun 7,50 ml titrant ishlatilsin. Grafikga ko'ra (2-1-rasmga qarang), bu nominal hajmga mos keladigan tuzatish qiymati 0,025 ml ni tashkil qiladi, ishlatiladigan titrantning haqiqiy hajmi: 7,50 - 0,025 = 7,475 ml.

3.3. Pipetka sig'imini tekshirish

Analitik tarozida tozalangan va tortilgan pipetka pastki meniskus bo'ylab nol belgisigacha suv bilan to'ldiriladi va keyin suv asta-sekin to'ldiriladi.

devor bo'ylab oldindan tortilgan shishaga quyiladi. Shisha qopqoq bilan yopiladi va suv bilan tortiladi. Bo'sh shisha va suv bilan shishani har bir tortish kamida ikki marta takrorlanadi, bunda ikkita tortish o'rtasidagi farq ± 0,005 g dan oshmasligi kerak.Suvli shisha va bo'sh shisha massasi o'rtasidagi farq massaga teng. pipetka ichidagi suv. Pipetkaning haqiqiy sig'imi suvning o'rtacha massasini sinov haroratidagi suvning zichligiga bo'lish yo'li bilan hisoblanadi (2-1-jadvalga qarang).

4. Titrimetrik analizda tipik hisoblar

4.1. Titrimetrik analizda hisob-kitoblar uchun foydalaniladigan konsentratsiyalarni ifodalash usullari

4.1.1. c (A) moddasining molyar kontsentratsiyasi, mol / l - 1 litr eritma tarkibidagi A moddasining moldagi miqdori:

(2.1)

Qayerda - V (A) l da erigan A moddaning moldagi miqdori

yechim.

4.1.2. Moddaning molyar konsentratsiyasi ekvivalenti , mol / l - 1 litr eritmada mavjud bo'lgan A moddasining moldagi ekvivalenti miqdori (oldingi nomi eritmaning "normalligi"):

(2.2)

Qayerda
- molda A ga ekvivalent moddaning miqdori,

V (A) l eritmada erigan; - ve- ekvivalentining molyar massasi

moddalar A, g / mol; - moddaning ekvivalentlik omili.

4.1.3. Moddaning titri T(A), g / ml - 1 ml eritma tarkibidagi erigan A ning grammdagi massasi:

4.1.4. Titrimetrik konversiya koeffitsienti I, g / ml - 1 ml titrant bilan o'zaro ta'sir qiladigan tahlil qiluvchining grammdagi massasi:

(2.4)

4.1.5. Tuzatish omili F- titrantning amaliy kontsentratsiyasi usulda ko'rsatilgan tegishli nazariy qiymatlardan necha marta farq qilishini ko'rsatadigan qiymat:

(2.5)

4.2. Titrimetrik analizda qo`llaniladigan reaksiyalardagi moddalarning molyar massasi ekvivalentini hisoblash

Ekvivalent - bu bitta vodorod ioni H + qo'shishi yoki berishi (yoki kislota-asos reaktsiyalarida unga ekvivalent bo'lishi) yoki redoks reaktsiyalarida bitta elektronni qo'shishi yoki berishi mumkin bo'lgan haqiqiy yoki shartli zarracha.

Ekvivalentlik omili - qaysini ko'rsatuvchi raqam

ekvivalent kasr A moddaning haqiqiy zarrachasidan. Ekvivalentlik koeffitsienti ushbu reaksiyaning stoxiometriyasi asosida hisoblanadi:

Qayerda Z- kislota-asos reaksiyasida bitta reaksiyaga kirishuvchi zarracha (molekula yoki ion) tomonidan berilgan yoki qoʻshilgan protonlar soni yoki oksidlanish yoki qaytarilish yarim reaksiyasida bitta reaksiyaga kirishuvchi zarracha (molekula yoki ion) tomonidan berilgan yoki qabul qilingan elektronlar soni.

Moddaning ekvivalentining molyar massasi - bu moddaning molyar massasi g / mol bo'lgan ekvivalent koeffitsientining mahsulotiga teng bo'lgan bir mol ekvivalentining massasi. Uni quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

(2.6)

4.3. Konsentratsiyasi ma'lum bo'lgan ko'proq konsentrlangan eritmani suyultirish orqali eritma tayyorlash

Titrimetrik tahlilni o'tkazishda ba'zi hollarda A moddaning hajmli eritmasini tayyorlash kerak bo'ladi ko'proq konsentrlangan eritmani suyultirish orqali taxminan ma'lum konsentratsiya.

Eritmani suv bilan suyultirilganda, A moddasining miqdori yoki A moddasining miqdori o'zgarmaydi, shuning uchun (2.1) va (2.2) iboralarga muvofiq biz quyidagilarni yozishimiz mumkin:

(2.7)
(2.8)

bu erda 1 va 2 indekslari mos ravishda suyultirishdan oldin va keyin eritmalarga tegishli.

Olingan nisbatlardan ko'proq konsentrlangan eritmaning hajmi hisoblanadi , berilgan eritmani tayyorlash uchun o'lchash kerak.

4.4. Aniq ma'lum bo'lgan massani tortish orqali oldindan belgilangan hajmdagi eritma tayyorlash

4.4.1. Namuna vaznini hisoblash

Konsentratsiyasi ma'lum bo'lgan eritmaning ma'lum hajmini tayyorlash uchun zarur bo'lgan A standart moddaning namunasining nazariy massasi (2.1) va (2.2) ifodalar bo'yicha hisoblanadi. U quyidagilarga teng:

(2.9)

agar eritmadagi moddaning molyar konsentratsiyasi ishlatilsa va:

(2.10)

agar eritmadagi moddaning ekvivalentining molyar konsentratsiyasi ishlatilsa.

4.4.2. Tayyorlangan eritmaning aniq konsentratsiyasini hisoblash

m (A) massasining aniq namunasi bilan tayyorlangan A moddasi eritmasining konsentratsiyasi (2.1-2.3) munosabatlardan hisoblanadi, bunda t(A)- analitik tarozida ikkita tortish o'rtasidagi farqdan olingan A moddaning amaliy massasi.

4.5. Uni standartlashtirishda titrant konsentratsiyasini hisoblash

Standart eritmaning ma'lum hajmi konsentratsiya bilan V hajmli titrant eritmasi bilan titrlanadi (T)(yoki aksincha). Bunday holda, titrlash jarayonida eritmada sodir bo'ladigan reaktsiya uchun , ekvivalentlar qonuni quyidagi ko'rinishga ega:

Va

Bu erdan titrlash natijalari bo'yicha titrant ekvivalentining molyar konsentratsiyasini hisoblash uchun ifoda olinadi:

(2.12)

4.6. Tahlil qilinayotgan eritmadagi tahlil qiluvchi moddaning massasini hisoblash4.6.1. to'g'ridan-to'g'ri titrlash

Tahlil qilinayotgan eritmada aniqlanishi kerak bo'lgan modda to'g'ridan-to'g'ri titrant bilan titrlanadi.

4.6.1.1. Titrant ekvivalenti molyar konsentratsiyasi yordamida hisoblash

Analitik eritmaning alikvotu titrlangan

hajmi V(T) bo'lgan titrant eritmasi. Bunday holda, titrlash jarayonida eritmada sodir bo'ladigan reaktsiya uchun:

ekvivalentlar qonuni quyidagi ko'rinishga ega: Va

(2.13)

Demak, titrlash natijalari bo'yicha hisoblangan tahlil qiluvchi moddaning ekvivalentining molyar konsentratsiyasi quyidagilarga teng bo'ladi:

(2.14)

Olingan ifoda (2.2) tenglamaga almashtiriladi va hajmli kolbadagi tahlil qiluvchi moddaning massasini hisoblash formulasi olinadi. to'g'ridan-to'g'ri titrlash natijalariga ko'ra:

(2.15)

Agar titrlash vaqtida indikator bilan reaksiyaga titrantning bir qismi sarflansa, “boʻsh tajriba” oʻtkaziladi va titrant V “(T) hajmi aniqlanadi,

indikator titrlash uchun ishlatiladi. Hisob-kitoblarda analitning eritmasini titrlash uchun ishlatilgan titrant hajmidan bu hajm chiqariladi. Bunday o'zgartirish "bo'sh tajriba" paytida titrimetrik tahlilda qo'llaniladigan barcha hisoblash formulalarida kiritiladi. Masalan, "bo'sh tajriba" ni hisobga olgan holda, tahlil qilinadigan moddaning massasini hisoblash uchun formula (2.15) quyidagicha ko'rinadi:

(2.16)

4.6.1.2. Titrimetrik konvertatsiya koeffitsienti yordamida hisoblash

Bizda hajmli tahlil qilingan yechim mavjud Alik titrlash uchun -

mil ulushi Analit eritmasi titrantning sarflangan hajmi V (T) nazariy titrimetrik konvertatsiya koeffitsienti bilan va tuzatish omili F. Analizlanuvchining alikvotdagi massasi quyidagilarga teng bo'ladi:

(2.17)

va butun tahlil qilingan hajmda

(2.18)

4.6.2. almashtirish titrlash

A reaktivining ma'lum ortiqcha miqdori qo'shiladi va B o'rnini bosuvchi analitga ekvivalent miqdorda ajratiladi:

B o'rnini bosuvchi mos titrant bilan titrlanadi:

Almashtirish titrlash uchun ekvivalentlar qonuni:

(2.8) munosabatdan foydalanib, quyidagi shaklda yozilishi mumkin:

Bu erdan almashtirish titrlash natijalari bo'yicha eritmadagi tahlil qiluvchi moddaning ekvivalentining molyar konsentratsiyasini hisoblash uchun formula olinadi:

to'g'ridan-to'g'ri titrlash bilan bir xil shaklga ega (2.14). Shuning uchun ham almashtirish titrlashda tahlil qilinayotgan masalada tahlil qilinadigan modda massasining barcha hisoblari to'g'ridan-to'g'ri titrlash uchun formulalar (2.15-2.18) bo'yicha amalga oshiriladi. 4.6.3. Orqaga titrlash

Analizlanuvchining alikvotiga qo'shish mashhur birinchi titrantdan ortiqcha :

Keyin reaksiyaga kirmagan birinchi titrantning ortiqcha qismi ikkinchi titrant bilan titrlanadi, bu esa hajmni sarflaydi :

Bu holda ekvivalentlar qonuni quyidagicha yozilishi mumkin:

Bu yerdan eritmadagi X moddaning ekvivalentining molyar konsentratsiyasi hisoblanadi:

(2.19)

Olingan ifodani (2.2) tenglamaga almashtiring va qayta titrlash natijalari asosida tahlil qilinayotgan eritmadagi tahlil qilinadigan moddaning massasini kolba hajmiga teng hisoblash formulasini oling:

5. Titrimetrik tahlil bo'yicha amaliy ishlarni bajarish va ta'minlash

5.1. Umumiy holat

“Titrimetrik tahlil” bo’limini o’rganishda quyidagi mavzular bo’yicha ishlarni bajarish rejalashtirilgan.

Mavzu I Kislota-asos titrlash usullari.

II mavzu. Oksidlanish-qaytarilish titrlash usullari.

III mavzu. Yog'ingarchilikni titrlash usullari.

IV mavzu. Kompleksmetrik titrlash usullari.

1-dars. Xlorid kislota eritmasini tayyorlash va uni standartlashtirish.

2-dars. Eritmadagi ishqorning massasini aniqlash. Eritmadagi karbonatlarning massasini aniqlash. Ishqor va karbonatning eritmadagi massasini birikma ishtirokida aniqlash.

3-dars. Ammoniy tuzlari eritmalaridagi ammiakning massasini aniqlash.

a) Test nazorati 1.

b) Ammoniy tuzlari eritmalaridagi ammiakning massasini aniqlash. 4-dars. Permanganometrik titrlash.

a) Yozma test 1.

b) vodorod peroksidning eritmadagi massasini aniqlash.

v) Tuz eritmasidagi temir(II) ning massasini aniqlash. Tuz namunasidagi temir(II) ning massa ulushini aniqlash.

5-dars. Yodometrik titrlash.

a) vodorod peroksidning eritmadagi massasini aniqlash.

b) Eritmadagi mis (II) ning massasini aniqlash. 6-dars. yodimetrik titrlash.

7-dars. Bromatometrik titrlash. Mishyakning massasini aniqlash (III) eritmada.

8-dars. bromometrik titrlash. Preparatdagi natriy salitsilatning massa ulushini aniqlash.

9-dars. Nitritometrik titrlash.

a) test nazorati 2.

b) Preparatdagi novokainning massa ulushini aniqlash. 10-dars. Argentometrik titrlash va geksasiyanoferratom-

trik titrlash.

a) Yozma test 2.

b) Kaliy bromid va kaliy yodidning eritmadagi massasini argentometrik titrlash orqali aniqlash.

v) Eritmadagi ruxning massasini geksatsianoferratometrik titrlash orqali aniqlash.

11-dars. Rux va qo`rg`oshinning eritmadagi massasini kompleksometrik usulda aniqlash.

a) test nazorati 3.

b) Rux va qo`rg`oshinning eritmadagi massasini aniqlash.

12-dars. Eritmadagi temir(III) va kalsiyni kompleksometrik usulda aniqlash.

a) Yozma test 3.

b) Temir(III) va kalsiyning eritmadagi massasini aniqlash.

Muayyan vaziyatga qarab, bir emas, balki ikkita dars davomida ba'zi ishlarni bajarishga ruxsat beriladi. Shuningdek, test nazorati va yozma testlarni o'tkazish vaqtini o'zgartirish mumkin.

Har bir mavzu oxirida talabalar bilimini oraliq nazorat qilish uchun test topshiriqlari namunalari, yakuniy yozma nazorat ishining mazmuni, yozma nazoratga bilet namunasi keltirilgan.

Har bir dars oxirida talaba bajarilgan ishning sanasi va nomi, metodikaning mohiyati, ish tartibi, olingan tajriba ma'lumotlari, hisob-kitoblar, jadvallar, xulosalarni o'z ichiga olgan bayonnoma tuzadi. Tahlil natijalarining barcha hisoblari (eritmaning konsentratsiyasi, tahlil qilinadigan moddaning massasi) matnda maxsus ko'rsatilgan hollar bundan mustasno, to'rtinchi muhim raqamning aniqligi bilan talabalar tomonidan amalga oshiriladi.

Amaliy ko'nikmalar va nazariy bilimlarning oraliq nazorati test nazorati va yozma testlar yordamida amalga oshiriladi.

5.2. Titrimetrik tahlil bo'yicha sinflar uchun moddiy yordam

Shisha idishlar: 5 ml byuretkalar, 2 va 5 ml hajmli pipetkalar, 25, 50, 100 va 250 ml hajmli o'lchov kolbalari, 10-25 ml konussimon kolbalar, shisha butilkalar, 20-30 mm shisha voronkalar, 100 ta sig'imli oddiy yoki quyuq shisha kolbalar, 200 va 500 ml, 10, 100 ml hajmli o'lchash tsilindrlari.

Reaktivlar: Ishda "kimyoviy toza" malakali reagentlar qo'llaniladi va "ch.d.a.", indikator qog'ozi.

Qurilmalar: og'irliklar bilan analitik tarozilar, og'irliklar bilan texnik tarozilar, pechka, 20-100 ° S shkalali laboratoriya termometri, asbest to'rlari, gaz gorelkalari, suv hammomlari uchun byuretka qisqichlari va halqalari bo'lgan stendlar.

Yordamchi materiallar va aksessuarlar: yuvish vositalari (soda, kir yuvish kukunlari, xrom aralashmasi), idishlarni yuvish uchun cho'tkalar, rezina lampalar, asbest to'rlari, ish yuritish uchun elim, shisha qalamlar, filtr qog'ozi.

Adabiyotlar ro'yxati

1. “Titrimetrik analiz” bo’limi bo’yicha talabalar uchun ma’ruzalar.

2.Xaritonov Yu.Ya. Analitik kimyo (analitika): 2 jildda - tahrir. 5 - M .: Oliy maktab, 2010 yil (keyingi o'rinlarda "Darslik" deb yuritiladi).

3.Lurie Yu.Yu. Analitik kimyo bo'yicha qo'llanma.- M.: Kimyo, 1989 (keyingi o'rinlarda “Qo'llanma” deb yuritiladi).

4.Djabarov D.N. Analitik kimyo bo'yicha mashqlar va topshiriqlar to'plami.- Moskva: Rus shifokori, 2007.

III bo'lim

TITRIMETRIK TAHLILDA HISOBLAR

1. MADDA EKVVVALENTINING MOLAR MASSASINI HISOBI.

Ekvivalent moddaning haqiqiy yoki shartli zarrasi deyiladi, u ma'lum kislota-asos reaktsiyasida bitta vodorod ioniga yoki ma'lum oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasida - bitta elektronga ekvivalent bo'ladi.

Ekvivalentlik omili feq. (A)=1/z – materiyaning haqiqiy zarrachasining ekvivalenti qaysi kasr ekanligini ko'rsatadigan raqam A, berilgan reaksiyaning stoxiometriyasidan hisoblangan.

Molyar massa ekvivalenti moddalar A, M (1/zA) - moddaning bir mol ekvivalenti massasi A

M(1/zA) = 1/zM(A).

IN kislota-asos reaktsiyalari bitta HCl molekulasi uchun bitta vodorod atomi reaksiyada ishtirok etadi, shuning uchun HCl ning ekvivalenti HCl molekulasiga teng va feq.(HCl) = 1; Reaksiyada bitta NaOH molekulasi uchun bitta OH-ion ishtirok etadi, shuning uchun NaOH ekvivalenti NaOH molekulasiga teng va feq.(NaOH) = 1.

Reaksiyada H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O

bitta H3PO4 molekulasi NaOH ning ikkita molekulasi yoki ikkita ekvivalenti bilan reaksiyaga kirishadi, shuning uchun feq.(H3PO4) \u003d ½ va M (½H3PO4) \u003d ½ M (H3PO4) \u003d 49,00 g / mol.

Reaksiyada NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

ammoniy xloridning bir molekulasi NaOH ning bir molekulasi yoki bir ekvivalenti bilan reaksiyaga kirishadi, shuning uchun feq.(NH4Cl) = 1 va NH4Cl ekvivalentining molyar massasi uning 53,49 g/mol molyar massasiga teng.

IN redoks reaktsiyasi:

K2Cr2O7 + 3K2SO3 + 4H2SO4 → 4K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O

Qaytarilish yarim reaktsiyasi tenglamasiga ko'ra:

Cr2O72– + 14H+ + 6ē → 2Cr3+ + 7H2O

bitta Cr2O72– ioni 6 ta elektronni qabul qiladi, shuning uchun feq.(K2Cr2O7) = feq.(Cr2O72–) = 1/6 va M(1/6K2Sr2O7) = 1/6 M(K2Sr2O7) = 49,03 g/mol.

Oksidlanish yarim reaktsiyasi tenglamasiga ko'ra:

SO32– + H2O – 2ē → SO42– + 2H+

bitta SO32- ioni ikkita elektron beradi, shuning uchun feq.(Na2SO3) = feq.(SO32–) \u003d ½ va M (½Na2SO3) \u003d ½M (Na2SO3) \u003d 63,02 g / mol.

2. TITRIMETRIYADA HISOBLARDA FOYDALANILGAN Eritmalarning Xarakteristikalari.

Molar kontsentratsiyasi moddalar A eritmada C(A), mol/dm3 (mol/l) moddaning mol sonini ko'rsatadi A, 1 dm3 (l) eritmada mavjud:

https://pandia.ru/text/80/149/images/image002_91.gif" width="235" height="43 src="> (3.2)

bu yerda n(1/z A) eritmaning V dm3 (l) da erigan A ga ekvivalent moddaning mol miqdori;

M(1/z A) - A moddaning ekvivalentining molyar massasi, g/mol;

1/z - ekvivalentlik koeffitsienti.

Titr moddalar T(A), g / sm3 (g / ml) - erigan moddaning qancha grammini ko'rsatadigan massa kontsentratsiyasi A 1 sm3 (ml) eritmada mavjud:

https://pandia.ru/text/80/149/images/image004_74.gif" width="253" height="41 src=">, (3.4)

bu yerda T(T) titrantning titri, g/sm3 (g/mL);

M(1/z X) - analit ekvivalentining molyar massasi, g/mol;

M(1/zT) titrant ekvivalentining molyar massasi, g/mol;

S(1/z T) - titrant ekvivalentining molyar konsentratsiyasi, mol/dm3 (mol/l).

Tuzatish omili F- titrant ekvivalentining amaliy molyar konsentratsiyasini necha marta ko'rsatadigan qiymat S(1/zT)pr., uning sarlavhasi T(T) pr . yoki titrimetrik konvertatsiya koeffitsienti t(T/X)pr. mos keladigan "nazariy" qiymatlardan farq qiladi C(1/zT) nazariyasi., T(T) nazariyasi. Va t(T/X) nazariyasi, metodologiyasida keltirilgan.

DIV_ADBLOCK324">

agar moddaning molyar konsentratsiyasi ishlatilsa;

agar moddaning ekvivalentining molyar konsentratsiyasi ishlatilsa;

m(A) = T(A) V(A) 103,

moddaning titri ishlatilsa va

agar titrimetrik konversiya koeffitsienti ishlatilsa (analit uchun titr).

3.2. Tayyorlangan eritmaning konsentratsiyasini hisoblash

O'lchangan qismlardan tayyorlangan eritmalarning konsentratsiya qiymatlari formulalar (3.1 - 3.3) yordamida hisoblanadi.

3.3. Ko'proq konsentrlangan eritmalarni suyultirish orqali eritmalar tayyorlash

Eritmani suv (yoki boshqa erituvchi) bilan suyultirilganda, A moddasining miqdori va A moddasining miqdori o'zgarmaydi, shuning uchun

n1(A) = n2(A), va

n1(1/zA) = n2(1/zA),

shuning uchun yozish mumkin:

C1(A) V1(A) = C2(A) V2(A)

C1(1/zA) V1(A) = C2(1/zA) V2(A),

bu erda 1 va 2 indekslari mos ravishda suyultirishdan oldin va keyin eritmalarga tegishli.

4. TITRANTNI STANDARTLASHTIRISH

4.1. Titrant ekvivalentining molyar konsentratsiyasini hisoblash

4.1.1. Yagona vazn usuli

Massasi m(A) bo‘lgan standart moddaning namunasi suvda eritiladi va hosil bo‘lgan eritma hajmi V(T) titrant eritmasi bilan titrlanadi. Bunday holda, ekvivalentlar qonuni quyidagi shaklga ega:

n(1/z A) = n(1/z T)

https://pandia.ru/text/80/149/images/image010_50.gif" width="154" height="39 src=">.

4.1.2. Pipetlash usuli (alikot)

Konsentratsiyasi C(1/z A) bo‘lgan V(A) standart eritmaning ma’lum hajmi V(T) hajmli titrant eritmasi bilan titrlanadi. Bunday holda, ekvivalentlar qonuni quyidagi shaklga ega:

https://pandia.ru/text/80/149/images/image012_43.gif" width="145" height="39 src=">

4.2. Titrimetrik konvertatsiya koeffitsientini, titrni va titrantni tuzatish koeffitsientini hisoblash

Titrantning titri T(T) (g/ml) formula bilan hisoblanadi

https://pandia.ru/text/80/149/images/image014_22.gif" width="154" height="64 src=">

bu yerda m(X) - namunadagi X analizlanuvchining massasi.

Demak, namunadagi analizlanuvchi X ning massasi quyidagilarga teng:

m(X) = C(1/zT)∙V(T)∙M(1/zX).

Ommaviy tahlillarni o'tkazishda tahlil qiluvchi moddaning massasini hisoblash qulay titrimetrik konversiya koeffitsienti (analit bo'yicha titr) t (T/X).

Agar tahlil qilinayotgan namunaning tortilgan qismini titrlash vaqtida tahlil qilinuvchi t(T/X) titri bilan titrant V(T), l hajmi sarflangan bo‘lsa, u holda tahlil qilinadigan moddaning massasi quyidagicha bo‘ladi:

m(X) = t(T/X)∙V(T)∙103.

Titrlash alikot ulushi Analitning V (X) hajmli eritmasi, ekvivalentlar qonuni quyidagi ko'rinishga ega:

https://pandia.ru/text/80/149/images/image016_19.gif" width="165" height="39 src=">

va Vk hajmli kolbadagi tahlil qiluvchi moddaning massasi:

https://pandia.ru/text/80/149/images/image018_17.gif" width="184" height="41 src=">.

5.1.2. almashtirish titrlash

Analit Xga ma'lum ortiqcha A reaktivi qo'shiladi va B o'rnini bosuvchi analitga ekvivalent miqdorda ajratiladi:

X + A → B + ...

B o'rnini bosuvchi T titranti bilan titrlanadi:

B + T → C + ...

Almashtirish titrlash uchun ekvivalentlar qonuni:

https://pandia.ru/text/80/149/images/image027_11.gif" width="120" height="91">

bu yerda w(X) namunadagi X moddaning massa ulushi,

w%(X) – namunadagi X moddaning massa ulushi, %,

m(X) - namunadagi X moddaning massasi.