Химические методы анализа - 125 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

249
IV.5.8.2. Определение воды по Фишеру
Примером косвенного метода определения веществ йодометри-
ческим титрованием является определение воды (а иногда - влаги) по
Фишеру, широко применяемое в промышленности и научно-
исследовательских лабораториях.
Принцип метода
Йодометрическое определение воды по методу Фишера основано
на использовании реакции окисления-восстановления, протекающей
между диоксидом серы и йодом в присутствии воды в среде метилово-
го спирта. Для этого анализируемый объект (например органический
растворитель, содержащий примеси воды) растворяют в безводном
метиловом спирте. Метаноловый раствор подвергают прямому титро-
ванию стандартным раствором реагента, представляющим собой смесь
йода, диоксида серы и пиридина в безводном метиловом спирте. При
этом протекает следующая реакция:
I
2
+SO
2
+ H
2
O + CH
3
OH + 3C
5
H
5
N →
→ C
5
H
5
NOSO
2
OCH
3
+ 2C
5
H
5
N
+
H + 2I
−
.
Н
Следовательно, 1 моль йода эквивалентен 1 моль H
2
O. Вода не-
посредственно не реагирует с йодом или с йодидами, а наряду с мета-
нолом, служит источником ионов кислорода, необходимых для обра-
зования группы - OSO
2
OCH
3
. Окисление серы происходит за счет эле-
ментарного йода, который восстанавливается до I
−
-ионов.
Метод Фишера применим также для определения воды, погло-
щаемой или выделяемой при многочисленных реакциях, например, для
определения воды, выделяемой при конденсации кремнийорганиче-
ских соединений, содержащих гидроксильные группы:
\ / \ /
- SiOH + HOSi → - Si-O-OSi - + H
2
O.
/ \ / \
Конечную точку титрования фиксируют по появлению в тит-
руемом растворе избытка йода, обнаруживаемого по изменению жел-
той окраски титруемого раствора в красновато-коричневую. Титрова-
ние рекомендуется проводить в присутствии "свидетеля". Наряду с
визуальным методом определения конечной точки титрования приме-
няют также физико-химические (инструментальные) методы (в частно-
сти, биамперометрическое титрование).
250
Реактив Фишера весьма чувствителен к действию воды, поэто-
му хранение реактива и титрование им исследуемых растворов прово-
дят в условиях, исключающих влияние влаги воздуха.
Для приготовления реактива Фишера растворяют йод и пири-
дин в метаноле, затем добавляют жидкий диоксид серы. Титр раствора
Фишера определяют по стандартному раствору воды в метаноле.
Для приготовления стандартного раствора в сухую мерную кол-
бу с притертой пробкой наливают 900 мл сухого метанола, затем отве-
шивают 15.0 г дистиллированной воды и вливают ее в колбу, объем
жидкости в колбе доводят до метки метанолом.
Определение титра стандартного раствора воды
в метаноле и титра реактива Фишера
2-3 пробы по 25.0 мл сухого метанола и 2-3 пробы по 10.0 мл
стандартного раствора пипеткой переносят в сухие колбы и титруют
реактивом Фишера. Титр устанавливают с предельной точностью.
Расчет проводят исходя из следующих данных:
V - средний объем реактива Фишера, требующийся на титрова-
ние 25 мл метанола (в миллилитрах);
V
1
- объем (в миллилитрах) реактива Фишера, требующийся на
титрование 9,85 мл метанола, рассчитанный по величине V (10 мл
стандартного раствора, содержащего 0,15 мл воды в 9,85 мл метанола);
V
2
- средний объем реактива Фишера, требующийся для титро-
вания 10 мл стандартного раствора (в миллилитрах);
(V
2
- V
1
) - объем реактива Фишера, требующийся на титрование
g мг воды, введенных в 10 мл стандартного раствора (в миллилитрах);
g/(V
2
- V
1
) = Т
ф/в
- масса воды, эквивалентная 1 мл реактива Фи-
шера (в мг);
(g + V
1
⋅T
ф/в
) - масса воды, содержащийся в 10 мл стандартного
раствора ( в мг).
В колбу для титрования пипеткой переносят 10,0 мл исследуе-
мого образца органического растворителя и титруют реактивом Фи-
шера. При приближении к конечной точке (о чем можно судить по
уменьшению скорости исчезновения бурой окраски и слабому изме-
нению оттенка "отработанного" реактива от канареечно-желтого до
хроматно-желтого цвета) реактив приливают по 0.1-0.2 мл до тех пор,
пока бурый цвет йода не перестанет исчезать. Конечное изменение
окраски от хроматно-желтого до красновато-коричневого цвета йода
отчетливо и воспроизводимо. Влажность растворителя в объемных
процентах (х) определяют по формуле: 
              IV.5.8.2. Определение воды по Фишеру                           Реактив Фишера весьма чувствителен к действию воды, поэто-
                                                                      му хранение реактива и титрование им исследуемых растворов прово-
      Примером косвенного метода определения веществ йодометри-       дят в условиях, исключающих влияние влаги воздуха.
ческим титрованием является определение воды (а иногда - влаги) по           Для приготовления реактива Фишера растворяют йод и пири-
Фишеру, широко применяемое в промышленности и научно-                 дин в метаноле, затем добавляют жидкий диоксид серы. Титр раствора
исследовательских лабораториях.                                       Фишера определяют по стандартному раствору воды в метаноле.
                                                                             Для приготовления стандартного раствора в сухую мерную кол-
                        Принцип метода                                бу с притертой пробкой наливают 900 мл сухого метанола, затем отве-
                                                                      шивают 15.0 г дистиллированной воды и вливают ее в колбу, объем
      Йодометрическое определение воды по методу Фишера основано      жидкости в колбе доводят до метки метанолом.
на использовании реакции окисления-восстановления, протекающей
между диоксидом серы и йодом в присутствии воды в среде метилово-              Определение титра стандартного раствора воды
го спирта. Для этого анализируемый объект (например органический                   в метаноле и титра реактива Фишера
растворитель, содержащий примеси воды) растворяют в безводном
метиловом спирте. Метаноловый раствор подвергают прямому титро-             2-3 пробы по 25.0 мл сухого метанола и 2-3 пробы по 10.0 мл
ванию стандартным раствором реагента, представляющим собой смесь      стандартного раствора пипеткой переносят в сухие колбы и титруют
йода, диоксида серы и пиридина в безводном метиловом спирте. При      реактивом Фишера. Титр устанавливают с предельной точностью.
этом протекает следующая реакция:                                     Расчет проводят исходя из следующих данных:
                 I2 +SO2 + H2O + CH3OH + 3C5H5N →                           V - средний объем реактива Фишера, требующийся на титрова-
               → C5H5NOSO2OCH3 + 2C5H5N+H + 2I− .                     ние 25 мл метанола (в миллилитрах);
                                                                           V1- объем (в миллилитрах) реактива Фишера, требующийся на
                         Н                                            титрование 9,85 мл метанола, рассчитанный по величине V (10 мл
       Следовательно, 1 моль йода эквивалентен 1 моль H2O. Вода не-   стандартного раствора, содержащего 0,15 мл воды в 9,85 мл метанола);
посредственно не реагирует с йодом или с йодидами, а наряду с мета-         V2 - средний объем реактива Фишера, требующийся для титро-
нолом, служит источником ионов кислорода, необходимых для обра-       вания 10 мл стандартного раствора (в миллилитрах);
зования группы - OSO2OCH3. Окисление серы происходит за счет эле-           (V2- V1) - объем реактива Фишера, требующийся на титрование
ментарного йода, который восстанавливается до I− -ионов.              g мг воды, введенных в 10 мл стандартного раствора (в миллилитрах);
       Метод Фишера применим также для определения воды, погло-             g/(V2- V1) = Тф/в - масса воды, эквивалентная 1 мл реактива Фи-
щаемой или выделяемой при многочисленных реакциях, например, для      шера (в мг);
определения воды, выделяемой при конденсации кремнийорганиче-               (g + V1 ⋅Tф/в) - масса воды, содержащийся в 10 мл стандартного
ских соединений, содержащих гидроксильные группы:                     раствора ( в мг).
           \            /           \      /                                В колбу для титрования пипеткой переносят 10,0 мл исследуе-
       - SiOH + HOSi  → - Si-O-OSi - + H2O.                       мого образца органического растворителя и титруют реактивом Фи-
           /            \           /       \                         шера. При приближении к конечной точке (о чем можно судить по
       Конечную точку титрования фиксируют по появлению в тит-        уменьшению скорости исчезновения бурой окраски и слабому изме-
руемом растворе избытка йода, обнаруживаемого по изменению жел-       нению оттенка "отработанного" реактива от канареечно-желтого до
той окраски титруемого раствора в красновато-коричневую. Титрова-     хроматно-желтого цвета) реактив приливают по 0.1-0.2 мл до тех пор,
ние рекомендуется проводить в присутствии "свидетеля". Наряду с       пока бурый цвет йода не перестанет исчезать. Конечное изменение
визуальным методом определения конечной точки титрования приме-       окраски от хроматно-желтого до красновато-коричневого цвета йода
няют также физико-химические (инструментальные) методы (в частно-     отчетливо и воспроизводимо. Влажность растворителя в объемных
сти, биамперометрическое титрование).                                 процентах (х) определяют по формуле:


                               249                                                                    250

Страницы