Методы аргентометрии в количественном анализе
Использование аргентометрии для анализа роданидов, хлоридов, бромидов, йодидов щелочноземельных металлов и органических оснований. Методы титрометрического анализа, осадительного титрования. Применение в качестве титранта раствора нитрата серебра.
| Рубрика | Химия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.01.2014 |
| Размер файла | 25,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЁМИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
"САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Кафедра общей, бионеорганической и биоорганической химии
Реферат на тему:
"Методы аргентометрии в количественном анализе"
Реферат студента 141 группы
педиатрического факультета Е.В. Бердниковой
Научный руководитель:
Профессор Н.П. Авакумова
Содержание
- Введение
- Титрование
- Методы титрометрического анализа
- Метод осадительного титрования
- Аргентометрическое титрование
- Методы аргентометрии
- Заключение
- Список литературы
Введение
Аргентометрические методы анализа относятся к методам осаждения, которые нашли мировое применение. Аргентометрию используют для анализа роданидов, хлоридов, бромидов, йодидов щелочноземельных металлов и органических оснований.
Рабочим раствором является раствор AgNO3 0,1М, а в методе Фольгарда раствор NH4CNS 0,1М.
Для определения точки эквивалентности в зависимости от ph среды в аргентометрии применяют ряд индикаторов:
1. K2CrO4 - 5% раствор хромата калия;
2. NH4Fe (SO4) 2 12H2
O - насыщенный раствор железо - аммонийных квасцов, подкисленный азотной кислотой;
3. Адсорбционные индикаторы: эозинат натрия, бромфеноловый синий, флуоресцеин;
4. Свежеприготовленный раствор крахмала;
5. Нитрозо - крахмальная бумага.
Сущность аргентометрических методов заключается в выделении определяемого вещества в виде трудно растворимых осадков солей серебра:
AgCl, AgBr, AgJ, AgCN, AgCNS
Ag+ + Br - ® ЇAgBr
После того, как все ионы галогенов будут осаждены, лишняя капля 0,1М AgNO3, будет взаимодействовать с индикатором с образованием окрашенных осадков или окрашенных растворов в точке эквивалентности.
Протекающие реакции должны удовлетворять следующим условиям:
1. Осадок должен выпадать быстро и быть практически нерастворимым.
2. На результаты титрования не должны влиять побочные реакции.
3. Точка эквивалентности должна легко фиксироваться.
Одной из основных задач фармацевтических и медицинских учреждений является отпуск и использование качественной продукции. По мере повышения требований к качеству лекарств возникает необходимость сбора материалов по химическому контролю. Ввиду того, что в рецептуре встречаются лекарственные формы с галогенидами, я поставила задачу собрать материал по аргентометрическим методам анализа с целью более широкого внедрения всех методов в работу. (1)
Титрование
Титрование - метод количественного/массового анализа, который часто используется в аналитической химии, основанный на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом. Титрование - процесс определения титра исследуемого вещества. Титрование производят с помощью бюретки, заполненной титрантом до нулевой отметки. Титровать, начиная от других отметок, не рекомендуется, так как шкала бюретки может быть неравномерной. Заполнение бюреток рабочим раствором производят через воронку или с помощью специальных приспособлений, если бюретка полуавтоматическая. Конечную точку титрования (точку эквивалентности) определяют индикаторами или физико-химическими методами (по электропроводности, светопропусканию, потенциалу индикаторного электрода и т.д.). По количеству пошедшего на титрование рабочего раствора рассчитывают результаты анализа. (5)
Методы титрометрического анализа
В титрометрии используются самые разнообразные реакции. В зависимости от того, какая реакция лежит в основе титрования, различают следующие методы титрометрического анализа:
1. Методы кислотно-основного титрования, в основе которых лежит реакция нейтрализации:
Н+ + ОНЇ. = Н2О.
Методом нейтрализации определяют количество кислот, оснований, а также некоторых солей.
Данный метод служит для определения концентрации кислот и оснований в биологических жидкостях и объектах окружающей среду, а, кроме того, метод позволяет определить концентрацию солей, имеющих кислую или щелочную среду вследствие гидролиза.
2. Методы окисления - восстановления (оксидиметрия). Эти методы основаны на реакциях окисления - восстановления. При помощи растворов окислителей определяют количества веществ, являющихся восстановителями, и наоборот.
3. Методы осаждения и комплексообразования, основанные на осаждении ионов в виде труднорастворимых соединений и на связывании ионов в малодиссоциированный комплекс. К ним относятся: аргентометрия, гексоцианоферратометрия, меркурометрия. (3)
Метод осадительного титрования
К методам осаждения в титрометрическом анализе относятся методы, основанные на реакциях образования малорастворимых соединений и могут быть классифицированы по признаку:
- применяемых рабочих растворов: аргентометрия, меркурометрия, тиоцианатометрия и т.д.;
- способу фиксирования точки конца титрования: индикаторные, безиндикаторные, физико-химические (например, потенциометрическое титрование галогенидов солями серебра).
- имени автора метода: метод Мора, метод Фольгарда и т.д.
Реакции, применяющиеся в осадительном титровании, должны удовлетворять следующим условиям:
-осадок должен иметь низкую растворимость -осадок должен выпадать быстро -образующийся в процессе осаждения осадок должен иметь стехиометрический состав -должен существовать способ фиксирования конечной точки титрования -если побочные реакции имеют место, то они не должны оказывать влияние на результат титрования.
Условие низкой растворимости выполняется только при образовании осадков со сравнительно небольшой величиной произведения растворимости Ks (ранее использовалось обозначение ПР). Необходимая степень пересыщения раствора, обеспечивающая достаточную скорость реакции образования осадка, достигается только в растворах с относительно большой концентрацией. С другой стороны, при большой скорости реакции и высоких концентрациях возможны загрязнения осадков, обусловленные изоморфным соосаждением и адсорбцией, что приводит к нарушению стехиометричности осадка. В силу изложенных причин ряд реакций осаждения, успешно применяемых в гравиметрическом анализе, нельзя использовать в титриметрических методах.
Количественные расчеты в седиметрии, как и в большинстве методов количественного химического анализа, основаны на применении закона эквивалентов. Как правило, число эквивалентности определяемого иона (непосредственно или косвенно) считают равным абсолютному значению заряда, ориентируясь, в первую очередь, на катион.
Осадительное титрование является фармакопейным методом и используется для анализа таких лекарственных препаратов как калия иодид, натрия хлорид, калия бромид, нитрат серебра. Седиметрия широко применяется при анализе различных технологических объектов, содержащих сульфат-ионы или галогенид-ионы в сырье, сточных и технологических водах и т.п. (1)
Аргентометрическое титрование
Аргентометрический метод основан на применении в качестве титранта стандартного раствора нитрата серебра:
Ag+ + AnЇ = AgAnЇ.
Для определения ионов серебра применяют хлорид натрия.
Аргентометрия принадлежит к давно известным методам анализа. До последнего времени им чаще всего пользовались для определения галогенид-ионов и ионов серебра. Одним из существенных недостатков метода является использование дорогостоящих солей серебра.
В методе аргентометрии обычно применяют индикаторные способы определения конечной точки титрования. В зависимости от этого различают метод Мора, метод Фаянса, метод Фольгарда (или тиоцианатометрия - титрование по остатку с использованием в качестве второго титранта раствора тиоцианата калия или аммония). Менее распространены безиндикаторные (метод Гей-Люссака, метод Либиха) и инструментальные способы фиксирования точки эквивалентности. (2)
Методы аргентометрии
1. Метод Мора Этот метод заключается в прямом титровании хлоридов и бромидов раствором нитрата серебра в присутствии индикатора хромата калия, с образованием нерастворимых осадков.
Cl - +Ag+ =AgClЇбелый Br - +Ag+ =AgBrЇжелтовато белый K2CrO4 +Ag+ =Ag2CrO4Їкрасный Растворимость хромата серебра Ag2CrO4 значительно больше растворимости хлорида серебра AgCl или бромида серебра AgBr. Поэтому в данных реакциях сначала образуется осадок AgCl или AgBr. После того, как все галогенид - ионы будут практически осаждены, начнется взаимодействие между ионами и ионами Ag+. Как только станет ясно заметна перемена лимонно - желтой окраски в слабо розовую, титрование прекращают. Это говорит о достижении точки эквивалентности. Титрование по методу Мора проводят в нейтральных или слабощелочных растворах при ph от 6,5 до 10.
Метод Мора имеет ряд недостатков:
- применим только для определения хлоридов и бромидов и неприменим для определения иодидов и тиоцианатов, титрование которых сопровождается образованием коллоидных систем и адсорбцией, затрудняющих установление конечной точки титрования, а так же окислительно-восстановительными процессами.
- нельзя применять в кислых и сильнощелочных средах. В кислых средах хромат переходит в дихромат, который образует с ионами серебра красный осадок, растворимый в кислоте. В сильнощелочном растворе образуется оксид серебра. Поэтому рН раствора должен быть не меньше 6,5 и не больше 10. В присутствии солей аммония водородный показатель должен лежать в области 6,5-7,2 т.к. значительные концентрации аммиака увеличивают растворимость солей серебра.
- мешают ионы, образующие осадки с ионами индикатора или титранта (Hg2+,Pb2+,Ba2+,S2-,CO32-,PO43-,AsO43-,AsO33-, C2O42-и др.).
-нельзя титровать окрашенные растворы, маскирующие окраску хромата серебра в точке эквивалентности. (3)
2. Метод Фаянса Более широкое применение находит метод Фаянса, с помощью которого можно определить содержание галогенидов, фосфатов, арсенатов, оксалатов и других анионов.
NaI+AgNO3>AgIv+NaNO3.
Метод Фаянса - это метод прямого титрования галогенидов раствором AgNO3 (0,1М) в слабо кислой среде с применением адсорбционных индикаторов, которые показывают изменение цвета не в растворах, а на поверхности выпавшего осадка.
Использование адсорбционных индикаторов основано на следующем. При титровании галогенидов образуется серебряная соль галогена, которая адсорбирует вначале на своей поверхности ионы галогена, находящиеся в избытке и заряжается отрицательно. В конце титрования все галогены уже связаны, частицы теряют свой заряд и наблюдается процесс коагуляции. При добавлении даже незначительного избытка раствора AgNO3 частицы адсорбируют ионы серебра, заряжаются положительно и притягивают к себе окрашенный анион адсорбированного индикатора. Осадок окрашивается, что и указывает на конец реакции.
В качестве адсорбционных индикаторов применяют:
1. Бромфеноловый синий, бромкрезеловый синий - в уксуснокислой среде;
2. Эозинат натрия - в уксуснокислой среде;
3. Флуоресцеин - в нейтральной и слабо щелочной среде.
Хлориды и бромиды можно титровать с бромфеноловым синим. Точную навеску хлорида или бромида растворяют в воде, прибавляют 2-3 капли индикатора бромфенолового синего, по каплям разведенную уксусную кислоту до зелено-желтого окрашивания и раствор AgNO3 0,1М до синего окрашивания. Можно с этим индикатором оттитровать и йодиды, только вместо синего окрашивания в точке эквивалентности будет зеленое окрашивание.
В качестве индикатора для определения йодидов применяют эозинат натрия. К точной навеске препарата прибавляют разведенную уксусную кислоту, 3-5 капель раствора эозината натрия и титруют раствором AgNO3 0,1М до розового окрашивания осадка. Определению йодидов методом Фаянса не мешают хлориды, но мешают бромиды.
Примечание.
Методом Фаянса определяют соли алкалоидов, соли азотосодержащих оснований (димедрол, новокаин, папаверин, дикаин, пилокарпил, эфедрин).
3. Метод Фольгарда Метод Фольгарда основан на реакции образования роданида серебра:
Ag+ + SCNЇ = AgSCN Рабочим раствором является раствор роданида калия KSCN или аммония NH4SCN. Метод Фольгарда является примером обратного титрования. Следовательно, в этом методе имеется второй рабочий раствор - титрованный раствор нитрата серебра AgN03. Поэтому метод Фольгарда можно в равной степени назвать и аргентометрией и роданометрией. Определение хлоридов бромидов и йодидов по методу Фольгарда сводится к следующему. К определяемому раствору прибавляют из бюретки точно отмеренный объем титрованного раствора нитрата серебра; этот объем должен быть значительно больше, чем нужно для полного осаждения всего количества ионов С1~ (Вг_или Избыток раствора серебра оттитровывают раствором роданида калия или аммония.
Индикатором в этом случае служит раствор железо-аммонийных квасцов (NH4) Fe (S04) 2-12Н20. Пока в растворе присутствуют ионы серебра, прибавляемый роданид будет реагировать с ними, образуя белый осадок AgSCN. Как только реакция между ионами Ag+ и SCN~ закончится, следующая капля рабочего раствора вступит в реакцию с индикатором FeS+ + 3SCN - = Fe (SCN) 3.
Образующаяся соль Fe (SCN) 3окрашивает раствор в красный цвет.
В отличие от метода Мора при методе Фольгарда присутствие кислоты не только не вредит титрованию, но, наоборот, способствует получению более точных ре зультатов. Кислота подавляет гидролиз соли железа и уничтожает желтую окраску раствора железо-аммонийных квасцов, связанную с гидролизом. Не мешает и присутствие в растворе солей Ва2+, РЬ2+и Bi3+.
При титровании по методу Фольгарда должны соблюдаться следующие условия:
1) титровать надо соль серебра роданидом, а не наоборот;
2) определение проводят в кислой среде;
3) определение проводят в отсутствие солей ртути и сильных окислителей.
В методах клинических исследований метод Фольгарда применяется для определения хлоридов в крови. (6)
4. Видоизмененный метод Фольгарда. Видоизмененный метод Фольгарда предусматривает прямое титрование растворомAgNO3 0,1М. Навеску соли галогенида растворяют в воде, подкисляют азотной кислотой, прибавляют 1мл железоаммониевых квасцов и 0,1 мл 0,1М раствора роданида аммония. При этом возникает буровато-оранжевое окрашивание вследствие образования роданида железа:
FeNH4 (SO4) 2+3NH4CNS?Fe (CNS) 3+ 2 (NH4) 2SO4 Раствор далее титруют 0,1М раствором AgNO3до исчезновения окраски.
Нитрат серебра реагирует вначале с галогенидом.
AgNO3+ KJ=AgJ +KNO3 После достижения точки эквивалентности избыточная капля раствора нитрата серебра реагирует с роданидом железа, вследствие чего раствор обесцвечивается.
3AgNO3+Fe (CNS) 3=3AgCNS + Fe (NO3) 3 Этим методом определяется витамин В1. Видоизмененный метод Фольгарда (3)
5. Метод Гей - Люссака (метод равнопомутнения). Вблизи точки эквивалентности отбираются малые порции прозрачного раствора, к которым добавляются одинаковые количества титранта и тируемого соединения. В точке эквивалентности степень помутнение в обоих растворах одинакова. Метод обладает достаточно высокой точностью, но чрезвычайно длителен и трудоемок. При низких степенях пересыщения растворов выпадение осадка происходит медленно и раствор начинает опалесцировать только через некоторое время. Для увеличения точности определения можно использовать нефелометр. (6)
6. Метод Либиха. Основан на фиксировании точки титрования по просветлению раствора в изоэлектрической точке (близкой к точке эквивалентности) вследствие разрушения коллоидных частиц и укрупнения осадка. Как правило, точность этого метода невелика и зависит от наличия фоновых электролитов и характеристик поверхности раздела фаз осадок-раствор. (4)
7. Метод Кальтгофа. Метод Кольтгофа применяют для определения йодидов. К раствору йодида калия прибавляют 20-30 капель воды, 1 каплю раствора йодата калия KJO3 0,1М, 2 мл свежеприготовленного раствора крахмала и по каплям разведенную серную кислоту до появления синего окрашивания жидкости.
KJO3+5KJ + 3H2SO4=3J2+3K2SO4+3H2O Далее титруют раствором нитрата серебра до исчезновения синего окрашивания Синее окрашивание присуще комплексу J2+J +крахмал. В точке эквивалентности из раствора исчезают йодид ионы.
KJ + AgNO3=AgJ+KNO3 - синее окрашивание исчезает. Эквивалент йодидов равен молекулярной массе.
Этим методом можно определять йодиды в присутствии хлоридов и бромидов.
Примечание.
Хлориды не мешают определению йодидов. А если присутствуют бромиды, то необходимо до прибавления серной кислоты прилить к реакционной смеси 5 мл 10% раствора карбоната аммония (NH4) 2CO3 Методом Кольтгофа определяют йодиды в смеси с эуфиллином, эфедрином.
аргентометрия раствор нитрат серебро
Заключение
Подводя итоги, следует отметить, что методы аргентометрического анализа дают хорошие результаты, укладывающиеся в нормы отклонений не только в простых формах, но и в сложных сочетаниях веществ. Методы аргентометрического титрования весьма разнообразны, что дает возможность выбрать тот метод, который подходит для данного сочетания.
Из изложенного материала видно, что 1. Аргентометрические методы анализа технологически просты в исполнении;
2. Они не требуют больших затрат времени;
3. Конец титрования определяется ярко выраженными осадками или окрашиваниями;
4. Эти методы дают возможность количественного определения большого количества лекарственных веществ.
В заключение отметим, что аргентометрические методы анализа нашли широкое применение в медицинской и фармацевтической практике.
Список литературы
1. В.П. Зенлик. Аналитическая химия. М., "Медицина", 1971.
2. Кунце У., Шведт Г. Основы качественного и количественного анализа. Пер. с нем. - М.: Мир, 1997 3. Основы аналитической химии. Задачи и вопросы. / В.И. Фадеева, Ю.А. Барбалат, А.В. Гармаш и др.; Под ред. Ю.А. Золотова. - М.: Высш. шк. 2002.
4. Харитонов, Ю.Я. Аналитическая химия (аналитика). В 2 кн. Кн.2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа: Учеб. для вузов. - 2-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2003
5. Алексеев В.Н. Количественный анализ. - М.: Химия; 1972.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие и виды титриметрического анализа. Характеристика комплексонообразующих агентов и индикаторов. Приготовление оттитрованного раствора для проведения комплексонометрического титрования. Методика исследования алюминия, висмута, свинца, магния, цинка.
курсовая работа [150,0 K], добавлен 13.01.2013Хроматографический и оптический методы анализа. Определение состава смеси органических спиртов, содержания ионов металлов в растворе, содержания лактозы (сахарозы). Определение содержания карбоната и гидрокарбоната в смеси методом прямого титрования.
методичка [418,5 K], добавлен 13.11.2009Физико-химические методы определения цинка. Люминесцентный, рентгенофлуоресцентный, полярографический, атомно-абсорбционный, радиоактивационный, фотометрический метод анализа. Кривые амперометрического титрования. Зависимость силы тока от объема титранта.
курсовая работа [463,5 K], добавлен 23.06.2015Сущность и классификация методов кислотно-основного титрования, применение индикаторов. Особенности комплексонометрического титрования. Анализ методов осадительного титрования. Обнаружение конечной точки титрования. Понятие аргенометрии и тицианометрии.
контрольная работа [28,3 K], добавлен 23.02.2011Общая характеристика группы. Бериллий и магний. История, распространенность, получение, особенности, физические свойства, применение щелочноземельных металлов. Химические свойства щелочноземельных металлов и их соединений.
реферат [59,1 K], добавлен 30.05.2003Методы фармацевтического анализа и их классификация. Отличительные особенности полярографического метода анализа. Схема полярографической установки. Условия проведения полярографического анализа и его применение при контроле лекарственных средств.
реферат [113,0 K], добавлен 25.06.2015Аналитическая химия - наука об определении химического состава веществ и их химической структуры. Понятие и сущность титриметрического метода анализа. Способы приготовления титрованного раствора. Методы кислотно-основного титрования (нейтрализации).
реферат [1,3 M], добавлен 22.02.2012Классификация физико-химических методов анализа веществ и их краткая характеристика, определение эквивалентной точки титрования, изучение соотношений между составом и свойствами исследуемых систем. Метод низкочастотного кондуктометрического титрования.
учебное пособие [845,9 K], добавлен 04.05.2010Расчет установки для непрерывного выпаривания раствора нитрата калия, для непрерывного концентрирования раствора нитрата аммония в одном корпусе. Определение температур и давлений. Расчет барометрического конденсатора и производительности вакуум насоса.
курсовая работа [529,5 K], добавлен 15.12.2012Классификация окислительно-восстановительного титрования; его применение в фармацевтическом анализе, при определении окисляемости воды и органических соединений. Рассмотрение редокс-титрования на примере цериметрии. Титрование соли железа сульфатом церия.
курсовая работа [709,5 K], добавлен 12.09.2012
