Определение восстановителей

Спасательные и другие неотложные работы при пожарах

Редактор И.П. Осипенко

Подписано в печать 01.06.06 Формат 60x90/16. Тираж 1 500 экз. Зак.

Рекламно-издательский комплекс Талерия"

107078, Москва, Садовая-Спасская, 20

Тел.: (495) 207-24-36, 975-58-22

www.galeria.ru E-mail: galeria@galeria.ru

I. Титрант метода

1.1 Раствор I₂

Йод I₂ плохо растворим в воде, но хорошо растворим в водных растворах, содержащих 3-4 кратный избыток I^- ионов, с которыми образует комплексные ионы I₃^-.

 

 

Раствор титранта можно приготовить по точной навеске из предварительно сублимированного йода I₂, но растворы I₂ не устойчивы, т.к.

1. I₂ летуч

2. I₂ способен окислять различные органические вещества, которые присутствуют в воде в виде примесей

3. Возможно окисление I^- ионов кислородом воздуха

 

 

При этом концентрация раствора I₂ может увеличиться.

Поэтому стандартизацию титранта проводят всякий раз перед его применением. Чаще всего стандартизируют прямым титрованием аликвоты раствора Na₂S₂O₃ раствором I₂, иногда AsO₃^-.

Хранят раствор в темноте в склянках из темного стекла.

1.2 Раствор Na₂S₂O₃

 

Раствор готовят из пентагидрата Na₂S₂O₃ · 5H₂O.

Точную концентрацию титранта устанавливают через несколько дней после приготовления раствора. При хранении растворы Na₂S₂O₃ изменяют свою концентрацию в результате протекания следующих процессов:

1) Na₂S₂O₃ реагирует с углекислым газом

В результате образуется близкий тиосульфату по силе восстановитель HSO₃^-, тогда при титровании раствора I₂ одновременно могут протекать два процесса:

 

 

На титрование затрачивается большее количество I₂, что приводит к погрешности анализа. Для стабилизации в раствор вводят Na₂CO₃.

2) Na₂S₂O₃ окисляется кислородом воздуха:

 

 

3) Na₂S₂O₃ разлагается микроорганизмами – тиобактериями, которые всегда находятся в воздухе и легко попадают в раствор. Для стабилизации вводят дезинфицирующие средства: фенол, хлорамин и защищают от прямого солнечного света.

Стандартизируют заместительным титрованием стандартным раствором калий дихромата K₂Cr₂O₇.

 

 

Примечание: скорость взаимодействия K₂Cr₂O₇ и I^- вблизи точки эквивалентности невелика, поэтому выделившийся I₂ оттитровывают только через 5-10 минут.

Непосредственное титрование тиосульфата раствором калий дихромата невозможно из-за нестехиометричности реакции.

 

II. Способы фиксирования конечной точки титрования

Безиндикаторный способ

 

К.т.т. фиксируется по собственной светло желтой окраске избытка титранта I₂.

При титровании в среде органического растворителя иод переходит в органическую фазу и окрашивает ее в фиолетовый цвет.

Индикаторный способ

 

Используют специфический индикатор – крахмал, образующий с I₂ соединение интенсивно синего цвета. Чувствительность реакции высока. Позволяет фиксировать существенно ме7ньшие концентрации I₂, чем по собственной окраске I₂.

Особенность: индикатор добавляют всегда в конце титрования.

III. Основные условия йодиметрических определений

3.1 При низких температурах летучесть йода уменьшается и увеличивается чувствительность йодкрахмальной реакции.

3.2 Йодиметрическое титрование проводят только в слабо кислой и нейтральной средах. Ограничения связаны с тем, что:

1) В сильно кислых средах возможно окисление иодид-ионов кислородом воздуха.

2) В щелочных растворах иод диспропорционирует.

 

Образующийся гипоиодид-ион IO^- может конкурировать с I₂ в реакциях с S₂O₃^2-.

 

 

IV. Практическое применение йодиметрических определений

Определение восстановителей

Анализируют восстановители потенциал которых меньше 0,54 В: As (III), Sb (III), SO₃^2-, Sn (II), S^2-,.. Для быстро протекающих реакций применяют прямое титрование:

 

Для медленно протекающих реакций используют обратное титрование. К анализируемому раствору восстановителя добавляют точно известный избыток раствора йода и оставляют на время, достаточное для протекания реакции. Затем непрореагировавшую часть йода оттитровывают раствором натрий тиосульфата.

 

 

Йодиметрически анализируют многие органические соединения: сахара, спирты, кетоны, азот- и серосодержащие соединения и др. Используют обратное титрование.

Окисление органического соединения избытком раствора йода проводят в щелочной среде, после окончания реакции раствор подкисляют и остаток йода оттитровывают тиосульфатом (среда нейтральная).

 

 

Аналогично, анализируют ряд лекарственных веществ: антипирин, аскорбиновую кислоту, анальгин, кофеин, изониазид, метионин.