ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
153
переводят в сульфиды, чтобы марганец не окислялся, прибавляют гид-
роксиламин.
Присутствие в воде Cl
−
, SО
4
2
−
и НСО
3
−
не мешает определению
общей жесткости. Так как рПР(CaCO
3
) < pK (комплекса Ca
2+
), то оса-
док карбоната кальция растворяется, и кальций количественно оттит-
ровывают 0.05н. раствором комплексона III в присутствии аммиачно-
буферного раствора и соответствующего индикатора (например, эрио-
хром черный Т).
Для перевода миллимоль/л в градусы жесткости полученную
величину жесткости в миллимоль/л умножают на коэффициент 2.8.
Объем отбираемой пробы воды зависит от содержания солей
кальция и магния, т.е. жесткости воды, и колеблется от 10 до 100 мл.
Жесткость воды, гра-
дусы
1-15 15-30 30-60
> 60
Объем пробы, мл 100 50 25 10
Для определения жесткости отмеряют требуемый объем анали-
зируемой воды, добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора (рН ≈
9), 3-5 капель раствора эриохрома черного Т или другого подходящего
комплексонометрического индикатора (например, мурексида), доводят
объем смеси до 100 мл и титруют стандартным 0.05н. раствором ком-
плексона III до изменения красной окраски раствора в синюю.
Ж = 0.05⋅V⋅K⋅1000/V(H
2
O) = 50⋅V⋅K/ V(H
2
O),
где Ж - жесткость воды, миллимоль/л; V - объем израсходованного рас-
твора комплексона III, в мл; К - поправочный коэффициент 0.05 н. рас-
твора комплексона III; V - объем взятой для исследования воды, мл.
Например, для титрования взято 25 мл воды, израсходовано 2.20
мл 0.05 н. раствора комплексона III. Поправочный коэффициент (К)
этого раствора равен 0.9600. Тогда
Ж = 0.05⋅2.20⋅0.9600⋅1000/25 = 4.22 миллимоль/л.
III.5.4.7. Определение содержания фосфорной кислоты
Титрование многоосновных кислот, например ортофосфорной,
Н
3
РО
4
, как было показано ранее (рис. 3.12), отличается некоторыми
особенностями.
Определение основано на титровании стандартным раствором
гидроксида натрия. Первая константа диссоциации Н
3
РО
4
достаточно
большая (рК
1
= 2.2), поэтому фосфорную кислоту можно титровать в
присутствии метилового оранжевого:
Н
3
РО
4
+ NaOH → NaH
2
PO
4
+ H
2
O;
154
Н
3
РО
4
+ OH
-
→ H
2
PO
4
−
+ H
2
O.
Молярная масса эквивалента фосфорной кислоты в этом случае
равна ее молекулярной массе
М
Э
(Н
3
РО
4
) = М[(1/1)Н
3
РО
4
)] = 97.9953.
Вторая константа диссоциации Н
3
РО
4
мала, она в 280 раз меньше кон-
станты диссоциации уксусной кислоты (рК
2
= 7.2). Поэтому фосфор-
ную кислоту как двухосновную кислоту можно титровать в присутст-
вии фенолфталеина:
NaH
2
PO
4
+ 2NaOH → Na
2
HPO
4
+ H
2
O;
H
2
PO
4
−
+ 2OH
−
→ HPO
4
2
−
+ H
2
O.
В этом случае молярная масса эквивалента фосфорной кислоты равна
половине ее молекулярного веса
М
Э
(Н
2
РО
4
−
) = М[(1/2)Н
3
РО
4
] = 97.9953/2 = 48.99.
Третья константа диссоциации Н
3
РО
4
очень мала (рК
3
= 12.66). Поэто-
му оказывается невозможным оттитровать в водном растворе Н
3
РО
4
как трехосновную кислоту, согласно уравнению
НРО
4
2
−
+ OH
−
→ РО
4
3
−
+ H
2
O.
Течению этой реакции слева направо мешает гидролиз Nа
3
РО
4
- соли,
образованной катионом сильного основания и анионом очень слабой
кислоты. Гидролиз обусловливается взаимодействием РО
4
3
−
с ионами
водорода. Если ионы РО
4
3
−
осадить в виде какой-либо малораствори-
мой соли [например, Са
3
(РО
4
)
2
], то тогда оказывается возможным от-
титровать Н
3
РО
4
как трехосновную кислоту:
1)Н
3
РО
4
+ OH
−
→ Н
2
РО
4
−
+ H
2
O (метиловый оранжевый);
2)Н
2
РО
4
−
+ OH
−
→ HPO
4
2
−
+ H
2
O (фенолфталеин);
3) 2НРО
4
2
−
+ 3Са
2+
+ 2ОH
−
→ ↓Са
3
(РО
4
)
2
+ 2Н
2
О (в при-
сутствии СаСl
2
, фенолфталеин).
В этом случае моль-эквивалент (масса моль эквивалентов) Н
3
РО
4
равен
ее молекулярному весу, деленному на 3:
М
Э
(Н
3
РО
4
) = 1/3 М(Н
3
РО
4
) = 97.9953/3 = 32.66.
Методика определения. Полученный для анализа в мерной
колбе контрольный раствор фосфорной кислоты доводят до метки дис-
тиллированной водой и тщательно перемешивают, отбирают аликвот-
ную часть (V
пип
), приливают 1-2 капли индикатора метилового оранже-
вого и титруют стандартным раствором гидроксида натрия до измене-
ния окраски раствора от оранжевого до желтого цвета (при этом вбли-
зи точки эквивалентности титрант приливают медленно по каплям, с
тем, чтобы изменение окраски произошло при добавлении одной капли
титранта). Отметив объем титранта V
’
NaOH
в первой точке эквивалент-
ности, к содержимому колбы для титрования, имеющему желтую окра-
ску, приливают 2-3 капли второго индикатора фенолфталеин и не за-
переводят в сульфиды, чтобы марганец не окислялся, прибавляют гид- Н3РО4 + OH- → H2PO4− + H2O.
роксиламин. Молярная масса эквивалента фосфорной кислоты в этом случае
Присутствие в воде Cl−, SО42− и НСО3− не мешает определению равна ее молекулярной массе
общей жесткости. Так как рПР(CaCO3) < pK (комплекса Ca2+), то оса- МЭ(Н3РО4) = М[(1/1)Н3РО4)] = 97.9953.
док карбоната кальция растворяется, и кальций количественно оттит- Вторая константа диссоциации Н3РО4 мала, она в 280 раз меньше кон-
ровывают 0.05н. раствором комплексона III в присутствии аммиачно- станты диссоциации уксусной кислоты (рК2 = 7.2). Поэтому фосфор-
буферного раствора и соответствующего индикатора (например, эрио- ную кислоту как двухосновную кислоту можно титровать в присутст-
хром черный Т). вии фенолфталеина:
Для перевода миллимоль/л в градусы жесткости полученную NaH2PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + H2O;
величину жесткости в миллимоль/л умножают на коэффициент 2.8. H2PO4− + 2OH− → HPO42− + H2O.
Объем отбираемой пробы воды зависит от содержания солей В этом случае молярная масса эквивалента фосфорной кислоты равна
кальция и магния, т.е. жесткости воды, и колеблется от 10 до 100 мл. половине ее молекулярного веса
Жесткость воды, гра- 1-15 15-30 30-60 > 60 МЭ(Н2РО4−) = М[(1/2)Н3РО4] = 97.9953/2 = 48.99.
дусы Третья константа диссоциации Н3РО4 очень мала (рК3 = 12.66). Поэто-
Объем пробы, мл 100 50 25 10 му оказывается невозможным оттитровать в водном растворе Н3РО4
как трехосновную кислоту, согласно уравнению
Для определения жесткости отмеряют требуемый объем анали- НРО42− + OH− → РО43− + H2O.
зируемой воды, добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора (рН ≈ Течению этой реакции слева направо мешает гидролиз Nа3РО4 - соли,
9), 3-5 капель раствора эриохрома черного Т или другого подходящего образованной катионом сильного основания и анионом очень слабой
комплексонометрического индикатора (например, мурексида), доводят кислоты. Гидролиз обусловливается взаимодействием РО43− с ионами
объем смеси до 100 мл и титруют стандартным 0.05н. раствором ком- водорода. Если ионы РО43− осадить в виде какой-либо малораствори-
плексона III до изменения красной окраски раствора в синюю. мой соли [например, Са3(РО4)2], то тогда оказывается возможным от-
Ж = 0.05⋅V⋅K⋅1000/V(H2O) = 50⋅V⋅K/ V(H2O), титровать Н3РО4 как трехосновную кислоту:
где Ж - жесткость воды, миллимоль/л; V - объем израсходованного рас- 1)Н3РО4 + OH− → Н2РО4− + H2O (метиловый оранжевый);
твора комплексона III, в мл; К - поправочный коэффициент 0.05 н. рас- 2)Н2РО4− + OH− → HPO42− + H2O (фенолфталеин);
твора комплексона III; V - объем взятой для исследования воды, мл. 3) 2НРО42− + 3Са2+ + 2ОH− → ↓Са3(РО4)2 + 2Н2О (в при-
Например, для титрования взято 25 мл воды, израсходовано 2.20 сутствии СаСl2, фенолфталеин).
мл 0.05 н. раствора комплексона III. Поправочный коэффициент (К) В этом случае моль-эквивалент (масса моль эквивалентов) Н3РО4 равен
этого раствора равен 0.9600. Тогда ее молекулярному весу, деленному на 3:
Ж = 0.05⋅2.20⋅0.9600⋅1000/25 = 4.22 миллимоль/л. МЭ(Н3РО4) = 1/3 М(Н3РО4) = 97.9953/3 = 32.66.
Методика определения. Полученный для анализа в мерной
III.5.4.7. Определение содержания фосфорной кислоты колбе контрольный раствор фосфорной кислоты доводят до метки дис-
тиллированной водой и тщательно перемешивают, отбирают аликвот-
Титрование многоосновных кислот, например ортофосфорной, ную часть (Vпип), приливают 1-2 капли индикатора метилового оранже-
Н3РО4, как было показано ранее (рис. 3.12), отличается некоторыми вого и титруют стандартным раствором гидроксида натрия до измене-
особенностями. ния окраски раствора от оранжевого до желтого цвета (при этом вбли-
Определение основано на титровании стандартным раствором зи точки эквивалентности титрант приливают медленно по каплям, с
гидроксида натрия. Первая константа диссоциации Н3РО4 достаточно тем, чтобы изменение окраски произошло при добавлении одной капли
большая (рК1 = 2.2), поэтому фосфорную кислоту можно титровать в титранта). Отметив объем титранта V’NaOH в первой точке эквивалент-
присутствии метилового оранжевого: ности, к содержимому колбы для титрования, имеющему желтую окра-
Н3РО4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O; ску, приливают 2-3 капли второго индикатора фенолфталеин и не за-
153 154
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- …
- следующая ›
- последняя »
