Комплексонометрия Общая характеристика метода

Метод является областью метода комплексометрии и основан на реакции образования прочных комплексов ионов металлов с комплексонами (комплексонатов). Комплексоны это полиаминополикарбоновые кислоты и их соли, являющиеся полидентатными лигандами. Наиболее часто применяют этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТУ). Это четырехосновная органическая кислота. Рабочими растворами служат растворы комплексонов и растворы солей металлов (для обратного титрования). Вспомогательные растворы: а) буферные растворы - для поддержания нужного значения рН; б) комплексонат магния - для титрования заместителя; в) некоторые другие растворы - для титрования заместителя. Индикаторы метода - металлоиндикаторы (металлохромные индикаторы). Определяемые вещества: а) ионы металлов; б) анионы, которые образуют осадки с ионами металлов. Преимущества метода: а) высокая чувствительность (до 10^-3 моль/л); б) высокая избирательность; в) высокая скорость  и стехиометричность реакций; г) со всеми ионами образуются комплексы состава 1:1, т.е. один катион определяемого металла связывается с одним анионом комплексона; д) метод пригоден для определения большинства ионов металлов.

Условия проведения комплексонометрического титрования

1. Необходимо создать оптимальное значение рН. Нижняя граница оптимального для титрования значения рН определяется тем значением рН, при котором комплексонат еще достаточно устойчив. Верхняя граница этого интервала зависит от значения рН, при котором начинают образовываться гидроксокомплексы или осадок гидрокcида. Для предотвращения образования осадка в титруемый раствор иногда добавляют комплексообразующис вещества (аммиак, тартраты, и.т. п.). Обшая закономерность такова: чем больше заряд иона металла, тем более прочные комплексонаты он образует и тем более склонен к гидролизу, поэтому тем меньшим оказывается оптимальное для титрования значение рН. 2. Необходимо поддерживать определенное значение рН с помощью буферного раствора. Любое комплексонометрическое титрование проводят в присутствии буфера.

Гравиметрический (весовой) метод анализа

Гравиметрический метод количественного анализа основан на точном измерении массы определяемого компонента, выделенного в свободном состоянии или в виде соединения определенного состава. Это метод, в котором взвешивание является как начальной, так и конечной стадией определения. Гравиметрические методы подразделяют на:  методы выделения;  методы отгонки;  методы осаждения. В методах выделения определяемый компонент выделяют из пробы в свободном состоянии и определяют его точную массу. Одним из вариантов метода выделения является электрогравиметрический анализ, основанный на определении увеличения массы рабочего электрода после выделения на нем определяемого компонента при электролизе. Широко используется при анализе сплавов, металлов, растворов электролитических ванн.

Методы отгонки применяют в том случае, если определяемый компонент отгоняется в виде летучего соединения. При этом существует несколько модификаций: а) определяемый компонент отгоняют из пробы и взвешивают его в виде летучего соединения; б) определяемый компонент отгоняют, поглощают подходящим реагентом, который взвешивают до и после поглощения; в) определяемый компонент отгоняют из точной навески пробы, после окончания отгонки пробу снова взвешивают. В методах осаждения определяемый компонет выделяют в осадок в виде малорастворимого соединения, которое после соответствующей обработки взвешивают. Поскольку именно методы осаждения получили наибольшее распространение, рассмотрим их более подробно.

Основные этапы гравиметрического анализа

1) расчет массы навески пробы и количества осадителя; 2) пробоподготовка и пробоотбор; 3) взятие навески пробы; 4) растворение навески; 5) осаждение определяемого компонента в виде малорастворимого соединения; 6) фильтрование с целью отделения осадка от раствора; 7) промывание осадка для удаления адсорбированных примесных ионов; 8) высушивание или прокаливание осадка: 9) взвешивание; 10) расчет результатов анализа, статистическая обработка данных. Различают осаждаемую и гравиметрическую формы. Осаждаемая форма - соединение, в виде которого определямый компонент осаждают из раствора. Гравиметрическая форма - соединение, в виде которого определямый компонент взвешивают. Основные требования к осаждаемой и гравиметрической форме

Осадок должен: 1) быть малорастворимым. Необходимо, чтобы определяемый компонент выделялся в осадок количественно,  т. е. его концентрация не должна превышать 10^-6 М; 2) быть химически чистым; 3) выделяться в форме, удобной для фильтрования и промывания

Гравиметрическая форма должна; 1) быть стехиометрическим соединением точно известного состава; 2) быть химически устойчива; 3) иметь как можно большую молярную массу (уменьшается погрешность анализа). Осадитель — реагент, образующий с определяемым компонентом малорастворимое соединение. Требования к осадителю Осадитель должен: 1) образовывать с определяемым компонентом как можно менее растворимое соединение; 2) осаждать только определяемый компонент; 3) иметь как можно большую молярную массу. При выборе осадителя предпочтение отдают летучим осадителям. Осадители бывают: а) органические (диметилглиоксим, оксихинолин к др.):

б) неорганические (ВаСl₂,  H₂SO₄, NH₄OH и др.). Преимущества органических осадителей по сравнению с неорганическими: 1) малая растворимость их соединений с определяемым компонентом; 2) высокая чистота; 3) высокая селективность; 4) большая молярная масса (уменьшается значение гравиметрического фактора F).