Оборудование и реактивы

Иономер.

Индикаторный электрод, платиновый.

Электрод сравнения хлоридсеребряный

Аскорбиновая кислота, 0,05000 М раствор.

Аммиак,10%-ный раствор.

Соляная кислота, раствор (1:1).

Описание определения

В стакан емкостью 100-150 мл переносят 10,00 мл анализируемого раствора, прибавляют по каплям 10%-ный раствор аммиака до появления первой неисчезающей при перемешивании мути и затем 4-6 капель раствора соляной кислоты (1:1) разбавляют 50-100 мл дистиллированной воды.

В подготовленный таким образом раствор погружают два электрода: платиновый и хлоридсеребряный.

Бюретку заполняют титрантом – рабочим раствором аскорбиновой кислоты и подготавливают к работе.

Анализируемый раствор титруют при перемешивании ориентировочно по

1 мл стандартным раствором аскорбиновой кислоты. Затем титруют новую порцию анализируемого раствора, прибавляя раствор титранта в области скачка потенциала по 2-3 капли. Величины ЭДС цепи фиксируют при достижении их постоянного значения: изменение ЭДС в течение одной минуты не должно превышать ~5 мВ.

Результаты измерений и расчетов представляют в форме табл.15.2 и графически в координатах E – V и (ΔE/ΔV) – V. Вычисляют содержание железа (Ш) в граммах в исследуемом растворе по формуле:

m(Fe³⁺), г = (VN)_аск.к.·Э(Fe³⁺)·n·10^–3,.

где (VN)_аск.к – объем и нормальная концентрация раствора аскорбиновой кислоты;

Э(Fe³⁺) – эквивалент железа (III), равный 55,85;

n – число аликвотных частей анализируемого раствора.

16. Кондуктометрическое титрование

Метод основан на измерении электропроводности раствора в процессе его титрования. Если при этом в титруемом растворе протекает реакция, сопровождающаяся образованием слабого электролита, осадка или комплексного соединения, его электропроводность будет закономерным образом изменяться. По кривой титрования (зависимости электропроводности раствора от объема титранта) можно определить точку эквивалентности. Кривая титрования представляет собой ломанную линию, состоящую из двух или более отрезков, причем точка эквивалентности соответствует точке излома на кривой. Относительная простота кривой титрования в совокупности с методом наименьших квадратов позволяют относительно легко организовать обработку экспериментальных материалов на ЭВМ.

Лабораторная работа № 33 Дифференцированное определение солей железа (п) и(ш) в травильных растворах

Травители на основе солей трехвалентного железа широко используются в технологии для травления тонких металлических пленок. Однако очень часто такие соли содержат в достаточно больших количествах в качестве примеси ионы железа (П). Кроме того, в процессе травления в растворе меняется соотношение концентрации Fe³⁺/Fe²⁺ , что влияет на эффективность процесса.

Кондуктометрическое титрование с использованием в качестве титранта двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) позволяет одновременно определить присутствие в растворе ионов двух- и трехвалентного железа.

Комплексные соединения железа (П) и железа (Ш) сильно отличаются по устойчивости: pK (FeY^2–) = 14,33; pK (FeY^–)= 25,16; (Y -анион этилендиаминтетрауксусной кислоты). Поэтому возможно последовательное титрование солей: сначала железа (П), а затем желе­за (Ш), причем протекают реакции

Fe³⁺ + H₂Y^2– = FeY^– + 2H⁺

Fe²⁺ + H₂Y^2– = FeY^2– + 2H⁺

При титровании Fe³⁺ ионов электропроводность раствора до точки эквивалентности увеличивается, так как при реакции выделяются подвижные ионы Н. После точки эквивалентности электропроводность понижается. За счет выделения ионов Н⁺ в раствор рН становится меньше трех. В этих условиях ионы Fe²⁺ комплекса с комплексоном Ш не образуют. Поэтому для определения ионов железа (П) в анализируемый раствор добавляют ацетатный буфер и

Рис.8 Кондуктометрическая кривая титрования смеси железа(III) и (II)

при совместном присутствии

продолжают титровать до определения второй точки эквивалентности. До точки эквивалентности электропроводность почти не будет меняться. После точки эквивалентности будет наблюдаться ее резкий рост. Общий вид кривой титрования представлены на рис.8.