Дихроматометрическое титрование

Дихроматометрическое титрование представляет собой титриметрический метод анализа, основанный на применении в качестве титранта К2Сг207:

Этот метод имеет довольно давнюю историю. Дихромат калия был впервые предложен в качестве титранта для определения Fe2+ в 1851 г. одновременно Й. Шабусом (Schabus) и шотландским химиком Ф. Пенни {Penny) (1816-1869). На первых этапах существования дихроматометрии из-за отсутствия подходящих индикаторов обнаружение конечной точки титрования было весьма ненадежным. Например, при титровании Fe2+ для этого использовали капельную реакцию с K4[Fe(CN)6]. С 1925 г. в качестве индикатора при дихроматометрическом определении железа начали использовать дифениламин. Это вещество было первым обратимым окислительно-восстановительным индикатором, введенным в практику химического анализа.

Стандартный раствор К2Сг207 является первичным и готовится с использованием точной навески. Он устойчив при хранении. В отличие от КМп04 дихромат калия не восстанавливается следами органических веществ и хлорид-ионов, содержащихся в воде. Для обнаружения конечной точки в дихроматометрическом титровании обычно используют окислительно-восстановительные индикаторы: дифениламин, N-фенилантраниловую кислоту, ферроин и др.

Дихроматометрическое титрование применяют для определения восстановителей, некоторых окислителей, а также ионов, образующих малорастворимые в воде хроматы или дихроматы. Как и перманганатометрическое титрование, дихроматометрия предназначена главным образом для определения неорганических веществ, а потому сравнительно редко применяются в фармацевтическом анализе.

При определении восстановителей раствор определяемого вещества подкисляют серной кислотой и титруют стандартным раствором К2Сг207; при этом дихромат-ион восстанавливается до Сг3+:

Если реакция окисления протекает медленно, используют обратное титрование. Раствор определяемого вещества кипятят с избытком стандартного раствора К2Сг207, а затем не вступивший в реакцию избыток титранта оттитровывают стандартным раствором Fe2+ (соли Мора). Подобное дихроматометрическое титрование используется, например, при определении химического потребления кислорода (ХПК) — величины, характеризующей содержание органических веществ в воде. Химическим потреблением кислорода называют массу кислорода (мг) или окислителя в пересчете на кислород, необходимого для полного окисления органических веществ, содержащихся в 1 л данного образца воды. ХПК имеет размерность мг/л. Для определения ХПК к пробе воды добавляют необходимое количество HgS04 (для связывания хлорид-ионов, которые также могут окисляться дихроматом калия), H2S04, Ag2S04 (катализатор) и взятое в заведомом избытке точное количество стандартного раствора К2Сг207. Применение катализатора способствует полному окислению труд- ноокисляемых веществ (уксусной кислоты, аминокислот). Полученную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч. Затем раствор разбавляют водой и титруют непрореагировавший дихромат калия стандартным раствором Fe(II).

Дихроматометрическое титрование может быть использовано для определения некоторых необратимо восстанавливающихся окислителей, например нитратов или хлоратов. Вначале к раствору, содержащему определяемое вещество, добавляют избыток стандартного раствора Fe2+. После завершения реакции оставшееся количество Fe2+ оттитровывают стандартным раствором К2СГ2О7.

Дихроматометрическое титрование используется для определения некоторых ионов, как неорганических, так и органических, которые при взаимодействии с Cr2Of - образуют малорастворимые в воде хроматы или дихроматы. К раствору, содержащему определяемый катион, добавляют избыток стандартного раствора дихромата калия. Выпавший осадок отфильтровывают, а в фильтрате определяют оставшееся количество К2Сг207 путем титрования стандартным раствором Fe2+ или иодометрически. Такой вариант дихроматометрического титрования используется, например, для определения метиленового синего, образующего малорастворимый дихромат.

В качестве примера применения дихроматометрического титрования в фармацевтическом анализе рассмотрим определение этанола, добавляемого в качестве стабилизатора к хлороформу.

Пример 15.11. В колбу с притертой пробкой поместили 25,0 мл 0,1020 М 1/6К2Сг207 и 25 мл концентрированной HN03. К охлажденной смеси добавили 1,0 мл анализируемого образца хлороформа и оставили на 5 мин. Затем в колбу добавили необходимое количество воды и раствора KI — и через 5 мин оттитровали выделившийся иод 0,1010 М Na2S203. Рассчитайте массовую долю этанола в анализируемом образце, если для титрования иода потребовалось 14,3 мл раствора Na2S203. Плотность анализируемого образца хлороформа равна 1,48 г/мл.

Решение

При взаимодействии с К2Сг207 в условиях данного дихроматометрического определения этанол окисляется до уксусной кислоты. Одна его молекула при этом отдает 4 электрона:

Следовательно, /экв2Н5ОН) в реакции с К2Сг207 равен 1/4. Масса этанола, содержащегося в анализируемой пробе хлороформа, составляет:

Следовательно, массовая доля этанола в образце такова:

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >