Потенциометрическое титрование. Способы обнаружения конечной точки титрования. Практическое применение прямой потенциометрии и потенциометрического титрования.

Территория рекламы
1

45.Потенциометрическое титрование. Способы обнаружения конечной точки титрования. Практическое применение прямой потенциометрии и потенциометрического титрования.

Потенциометрическое титрование основано на определении точки эквивалентности по результатам потенциометрических измерений. Вблизи точки эквивалентности происходит резкое изменение (скачок) потенциала индикаторного электрода. Это наблюдается, конечно, лишь тогда когда хотя бы один из участников реакции титрования является участником электродного процесса. Так, например, титрование по методу кислотно-основного взаимодействия может быть выполнено со стеклянным электродом. Определение хлорида - с хлорсеребряным и т.д. Так же, как и в других титриметрических методах, реакции потенциометрического титрования должны протекать строго стехиометрически, иметь высокую скорость и идти до конца. Способы обнаружения конечной точки титрования.Метод Мора.Индикатором служит хромат-ион, который образует красно-кирпичный осадок Ag2CrO4, более растворимый, чем галогениды серебра(S (Ag2CrO4,) = 3√ Ks/4 = 6,5*10-5M , S (AgBr) = √ Ks = 7,2*10-7M) При титровании хромат серебра не образуется, пока не будет оттитрован галогенид-ион. Важно правильно выбрать концентрацию хромат-ионов. Если она будет очень мала, потребуется слишком большой избыток ионов серебра для образования заметного визуально осадка. При слишком большой концентрации СrO42- образование осадка начинается раньше, чем оттитруется галогенид-ион. В пределах погрешности титрования ±0,1% концентрацию СrО2,- можно изменять от 0,35 М до 1,1*10-4 М (при c Cl- =0,1М). На практике обычно создают концентрацию CrO42-, равную 0,01 - 0,005 М.Титрование по методу Мора следует проводить в слабокислой среде. В кислой среде необходимо учитывать протолитическую реакцию

CrO42- + H+ ↔ HCrO4- и 2HCrO4- ↔ Cr2O72- + H2O

В щелочной среде следует иметь в виду возможность протекания реакций

Ag+ + OH- = AgOH↓

2AgOH = Ag2O↓ + H2OМетод Мора непригоден для определения иодид- и тиоцианат-ионов.Метод Фольгарда.Метод основан на титровании раствора ионов Ag+ раствором KSCN в присутствии ионов Fe (III):Ag+ + SCN - = AgSCN↓           Fe3+ + nSCN - = Fe(SCN)n(3 – n)+    После оттитровывания ионов Ag избыток титранта дает с ионами Fe3+ красный комплекс. Обычно создают концентрацию Fe3+ около 0,01М. Титрование проводят в кислой среде.Для определения анионов этим методом (СI -, Вr -, CN-, СО32- , СrО42, S2-, РО43-) используют обратное титрование. К раствору титруемого иона добавляют избыток стандартного раствора нитрата серебра. После образования осадка оттитровывают избыток стандартным раствором KSCN в присутствии раствора хлорида железа (III). При образовании осадков, менее растворимых, чем AgSCN, возможно непосредственное титрование избытка Ag+ над осадком, но при определении Сl- более растворимый AgCl может частично перейти в AgSCN, поэтому необходимо отделить его (фильтрованием или добавлением тяжелого органического растворителя, покрывающего осадок и предохраняющего его от контакта с раствором).Метод Фаянса (титрование с адсорбционными индикаторами).В процессе титрования поверхность осадка имеет некоторый заряд. Например, при титровании галогенид-ионов раствором нитрата серебра осадок AgCl до ТЭ заряжен отрицательно вследствие адсорбции собственных Сl- -ионов. После ТЭ осадок перезаряжается и становится положительно заряженным из-за адсорбции Ag+-ионов. Если в растворе присутствуют ионы красителя, имеющие определенный заряд, то они могут служить противоионами и придавать осадку окраску. Например, флуоресцеин - слабая органическая кислота желто-зеленого цвета, диссоциирует с образованием аниона, который адсорбируется на положительно заряженном осадке AgCl после ТЭ. При адсорбции окраска красителя изменяется на розовую (возможно, из-за образования малорастворимого комплекса с ионами серебра).При титровании с адсорбционными индикаторами существенно значение рН, поскольку должна доминировать ионная форма индикатора. Поэтому при титровании в более кислой среде следует использовать краситель с более сильными кислотными свойствами, например дихлор-флуоресцеин вместо флуоресцеина. Применение потенциометрического титрования. Метод - универсальный, его можно применять для индикации конца титрования во всех типах титрования: кислотно-основном, окислительновосстановительном, комплексиметрическом, осадительном, при титровании в неводных средах. В качестве индикаторных используют стеклянный, ртутный, ион-селективные, платиновый, серебряный электроды, а в качестве электродов сравнения - каломельный, хлорсеребряный, стеклянный.

46.Вольтамперометрия. Общая характеристика и классификация. Измерение аналитического сигнала. Индикаторные электроды.

Вольтамперометрия — это группа электрохимических методов анализа, в основе которых лежит электролиз анализируемого компонента (электровосстановление или электроокисление) в специальных условиях с последующим изучением полученной при этом зависимости силы тока, протекающего через электродную ячейку, от приложенного к ней напряжения. Вольтамперометрические методы анализа подразделяются на два вида:1) полярографию;2) полярографическое, или амперометрическое титрование. Полярография — вольтамперометрический метод анализа, в котором в качестве микроэлектрода используется капающий ртутный электрод. Ее как метод анализа, который нашел широчайшее применение в химии, предложил в 1922 году чешский электрохимик Я. Гейровский.Амперометрическое титрование основано на определении точки эквивалентности по резкому изменению в ней предельного диффузионного тока. Оно может быть выполнено на обычном полярографе с использованием в качестве индикаторного ртутного капающего микроэлектрода. Однако установка может быть проще, чем полярограф, а в качестве индикаторных электродов возможно использование твердых электродов из платины, золота, титана, вольфрама, графита, углеситалла и других материалов. Первые этапы количественного химического анализа – это отбор и подготовка пробы к анализу. После этих двух стадий наступает стадия, на которой определяют концентрацию или количество компонента. Для этого измеряют аналитический сигнал – физическую величину, функционально связанную с содержанием компонента. Это может быть сила тока, ЭДС системы, оптическая плотность, интенсивность излучения и т. д. Приобнаружении какого-либо вещества надежно фиксируют появление аналитического сигнала, при определении количества вещества измеряют величину сигнала.Функциональная зависимость аналитический сигнал – содержание (у=f(С)) устанавливается расчетным или опытным путем и может быть представлена в виде формулы, таблицы или графика. Содержание при этом может быть выражено по-разному – через абсолютное количество определяемого компонента в молях, единицах массы или через соответствующие молярные,процентные концентрации и концентрации по массе на объем. Важно при этом фиксировать полезный аналитический сигнал, равный разности измеренного аналитического сигнала и аналитического сигнала фона. Измерив аналитический сигнал и используя существующую между ним и содержанием функциональную зависимость, находят содержание определяемого компонента.Обычно при определении неизвестной концентрации компонента применяют один из трех методов: метод градуировочного графика, метод стандартов или метод добавок.Наиболее часто используют метод градуировочного графика. В этом методе строят график в координатах аналитический сигнал – содержание компонента с использованием образцов сравнения с различным и точно известным содержанием определяемого компонента. Один из электродов электрохимической ячейки называют индикаторным. Он обратимо реагирует на изменение состава анализируемого раствора, и эта реакция позволяет получить ответ на вопросы: есть определяемый компонент в растворе и, если есть, то сколько его там. Если электрод отвечает поставленному требованию, то ответом на первый вопрос послужит наличие сигнала, а ответом на второй вопрос — его интенсивность .Индикаторный электрод не должен реагировать с компонентами анализируемого раствора. Поэтому для изготовления таких электродов используют интертные токопроводящие материалы (ртуть, серебро, золото, платина и др.) и различные разновидности графита.

47.Характеристики вольтамперной кривой (вольтамперограммы). Остаточный ток.Предельный ток. Диффузионный ток. Уравнение полярографической волны. Потенциал  полуволны. Уравнение Ильковича.Вольтампер- ная кривая (вольтамперограмма) позволяет одновременно получить качественную и коли- чественную информацию о веществах, восстанавливающихся или окисляющихся на мик- роэлектроде (деполяризаторах), а также о характере электродного процесса.Остаточный ток—это ток, который протекает в цепи нагрузки при выключенном состоянии датчика.Предельный ток —ток электролиза в условиях, когда скорость замедленной (лимитирующей)стадии процесса на электроде достигает предельной величины.На поляризационной кривой предельному току соответствует участок, почти параллельный оси потенциала, то есть ток здесь слабо зависит от потенциала. Диффузионный ток-электродный ток в условиях, когда скорость электрохим. р-цииопределяется скоростью подвода реагирующего в-ва к пов

сти электрода или отвода от этой пов-стипродуктов р-ции.Eo1/2 +RT/nF(ln((Id-I)/I))это уравнение полярографической волны, а величину Еo1/2 называют потенциалом полуволны. Величина потенциала полуволны при строгом соблюдении постоянных условий электролиза обусловливается наличием и природой функциональных групп или заместителей, способных к электровосстановлению ( или электроокислению) в пределах напряжений, возможных при полярографировании. Пределы напряжений лимитируются природой и свойствами микроэлектрода и фона. Вещества, потенциалы восстановления ( или окисления) которых лежат вне этих пределов, не могут быть определены полярографи-чески на капельном ртутном электроде. Уравнение, отражающее силу диффузионного тока от концентрации в полярографических исследованиях:I = 605⋅n⋅D1/2⋅m1/2⋅τ1/6⋅C,где I – сила тока (мкА);n- число электронов для восстановления иона;D – коэффициент диффузии (см2/c );m – масса ртути, вытекающей из капилляра в 1 секунду (мг);τ – период капания (с); C – концентрация иона (ммоль/л).

48.Амперометрическое титрование. Практическое применение вольтамперометри-ческих методов и амперометрического титрования.Амперометрическое титрование представляет собой электрометрический метод анализа, основанный на измерении величин предельного диффузионного тока, наблюдаемого на отдельном электроде в процессе титрования.  Момент эквивалентности устанавливается на основании резкого изменения величины предельного диффузионного тока. Величина предельного диффузионного тока прямо пропорциональна концентрации деполяризатора находящегося в растворе и участвующего в электрохимическом процессе. Амперотметрическое титрирование обладает одной важной особенностью: электродная реакция, которая служит для индикации конечной точки титрирования, зависит от того, какой потенциал будет установлен на индикаторном электроде в данном растворе; химическая же реакция между титрируемым и титрирующим веществами будет протекать совершенно независимо от того, какой материал выбран для индикаторного электрода и какой установлен на нем потенциал, если, конечно, компоненты раствора не взаимодействуют с материалом электрода (например, ртуть может непосредственно окисляться перманганатом, особенно в кислой среде). Поэтому, выбирая тот или иной потенциал индикаторного электрода, можно добиться селективной электродной реакции и, следовательно, наблюдать за изменением силы тока при анализе данного вещества в присутствии различных других веществ. Практическое применение амперометрическое титровании находит в самых различных областях аналитической химии: в анализе минерального сырья и продуктов его переработки, природных вод и промышленных растворов, в анализе почв (определение микроэлементов), фармацевтических препаратов, различных органических соединениях и т.д. Метод прямой вольтамперометрии пригоден для определения веществ, восстанавливающихся или окисляющихся в интервале поляризации платинового и графитового электродов. В частности, с ее помощью можно определять в водных растворах до 2 нг/л гетерополисоединений кремния, фосфора и германия, что весьма затруднительно сделать другим аналитическим методом. На графитовом электроде легко окисляются многие органические вещества, что может быть использовано для их определения в различных средах Инверсионную вольтамперометрию можно использовать также для определения неорганических токсикантов в крови. Однако следует учитывать, что белковые компоненты крови являются поверхностно-активными веществами, адсорбция которых на электроде может сделать невозможным проведение анализа. Для преодоления данного препятствия применяют специальные электроды: нмпрегниро ванный графитовый и в виде тонкой пленки графита .Указанные электроды, особенно пленочный графитовый, позволяют определять свинец и кадмий в крови даже без специальной подготовки пробы. В случае других природных матриц для определения общего содержания токсичных металлов желательно применение комбинированных методов, основанных на сочетании вольт-амцерометрии с методами выделения и концентрирования определяемых компонентов. 

49.Понятие хроматографии. Принцип хроматографического разделения. Подвижная и неподвижная фазы. Классификация хроматографических методов.

Хроматогра́фия — динамический сорбционный метод разделения и анализа смесей веществ, а также изучения физико-химических свойств веществ. Основан на распределении веществ между двумя фазами — неподвижной (твердая фаза или жидкость, связанная на инертном носителе) и подвижной (газовая или жидкая фаза, элюент). Принцип хроматографического разделения заключается в том, что при пропускании какого-либо раствора или смеси жидких веществ через высокую и сравнительно узкую колонку, наполненную адсорбентом, вещества поглощаются, в зависимости от степени их адсорбируемости, в определенной последовательности, но в то же время обратимо. Подвижную фазу, естественно, составляют молекулы, находящиеся вне гранул. Они движутся вместе с током элюента. Неподвижную фазу — молекулы, находящиеся внутри гранул. Такое разделение имело место и при гель-фильтрации. Там неподвижные в указанном смысле молекулы были таковыми в силу их растворения в неподвижной водной среде, заполнявшей гранулы. Конечно, и в этой среде они совершали броуновское движение, но это не подвигало их к выходу из колонки. Существуют различные способы классификации хроматографических методов.1.  По физической природе неподвижной и подвижной фаз. Жидкостная хроматография ЖХ (если подвижная фаза жидкая) и газоваяхроматография ГХ (если подвижная фаза газообразная). Жидкостную хроматографию в свою очередь можно разделить в зависимости от агрегатного состояния неподвижной фазы на твердо-жидкофазную (ТЖХ) — неподвижная фаза твердая и жидко-жидкофазную хроматографию (ЖЖХ) — неподвижная фаза жидкая. ЖЖХ часто называют распределительной хроматографией.Газовую хроматографию в зависимости от агрегатного состояния неподвижной фазы делят на газоадсорбционную (ГТХ, ГАХ) и газожидкостную (ГЖХ) или газораспределительную.2. В зависимости от способа перемещения сорбатов вдоль слоя сорбента различают проявителъный (элюентный), фронтальный, вытеснителъный методы и электрохроматографию.При использовании проявителъного метода пробу исследуемой смеси вводят порцией в начальной точке (вход в колонку) на слой хроматографической насадки (сорбента). Под действием потока подвижной фазы зона пробы начинает перемещаться вдоль колонки, причем скорости перемещения отдельных компонентов пробы обратно пропорциональны величинам соответствующих им констант распределения. При этом важно, чтобы подвижная фаза практически не сорбировалась неподвижной фазой. 

50.Внутренняя и внешняя хроматограммы. Основные характеристики хроматографического пика. Хроматографические параметры удерживания и параметры, используемые для описания разделения компонентов смеси. 

Различают внутреннюю и внешнюю хроматограммы. Внутренняя хроматограмма – это распределение разделенных веществ вдоль колонки в виде отдельных полос (зон). Внешняя хроматограммма – это графическое изображение распределения веществ в элюате, кривая зависимости сигнала детектора хроматографа от времени или от объема элюата, прошедешего через колонку. (Элюат – подвижная фаза, выходящая из колонки и содержащая разделенные компоненты.) Хроматографический пик - участок хроматотраммы, соответствующий площади ограниченной функцией хроматограммы в момент выхода определяемого вещества из колонки и базовой линией. Регистрирующее устройство хроматографа позволяет получить три характеристики: время удерживания, размер пика и его форму, по которым судят о качественном и количественном составе смеси. Если точка А/ соответствует вводу анализируемой пробы, А — появлению на выходе какого-то несорбирующегися компонента, а В — появлению анализируемого вещества, то линию А'АВ и ее продолжениеBF называют нулевой линией. Кривую BDFназывают хроматографическим пиком и характеризуют высотой, шириной и площадью. Исправленное время удерживания (t'R) - время, прошедшее с момента появления пика несорбирующегося газа до появления пика соответствующего соединения:t'R = tR - tM(3),tM - времени удерживания несорбируемого компонента (иногда употребляют термин «мертвое» время удерживания).Исправленное время удерживания t'R отвечает времени, в течение которого элюируемое вещество находится в неподвижной фазе (в растворенном или сорбированном состоянии). В газовой подвижной фазе все вещества, независимо от времени удерживания, проводят одно и то же время, равное tM - поправка на объем колонки, занимаемый газовой фазой, объем дозатора, детектора и соединительных газовых линий. Исправленное расстояние удерживания - расстояние от пика несорбирующегося газа (1М) до максимума выхода пика соответствующего компонента (1R).где j - поправочный коэффициент, учитывающий перепад давления в колонке (коэффициент сжимаемости);РВХ - давление на входе в колонку;РВЫХ - давление на выходе из колонки.Исправленные объемы удерживания можно сравнить в том случае, если они получены на одной и той же колонке при прочих равных условиях, но давление на входе в колонку может различаться, поскольку в приведенную выше формулу входит поправка на перепад давления.При РВХ ^ РВЫХ V°R становится равна предельному значению VR.Приведенный удерживаемый объем (V'r) - объем удерживания, пересчитанный с учетом поправки на объем удерживания несорбируемого газа VM («мертвый» объем колонки, учитывающий свободные объемы колонки, дозатора, детектора и соединительных линий):V'r = Vr - Vm = Fоб * (tR - tM) (9)Приведенные объемы удерживания можно сравнить в том случае, если они получены на одной и той же колонке или на разных колонках, но при одинаковом перепаде давления, так как поправка на перепад давления не вводится.

51.Хроматографические параметры, используемые при количественном определении. Способы количественного определения веществ в хроматографических методах. Количественная интерпретация хроматограмм является одним из наиболее ответственных заключительных этапов хроматографического анализа.Задачами количественной интерпретации хроматограмм в зависимости от целей и задач конкретного применения этого метода могутвыступать:1) количественное определение одного компонента или небольшого числа компонентов сложного многокомпонентного анализируемого продукта;2) определение содержания одного или нескольких компонентов анализируемого многокомпонентного продукта и общего содержания остальных веществ;3) определение полного количественного состава многокомпонентного вещества.Использование хроматографии для контроля качества продукции в большинстве случаев представляет собой варианты решения аналитических задач I и II типа. При проведении такого рода количественного анализа необходимо учитывать важность подбора оптимальных условий предварительной подготовки хроматографируемой пробы. Очень важно подобрать такой экстрагент, использование которого обеспечивало бы максимальную степень извлечения искомого(ых) компонента(ов) из многокомпонентного продукта, его высокую селективность по отношению к нему (ним), легкость удаления экстрагента и др. Количественное определение атенолола в плазме крови проводили методом абсолютной калибровки. Калибровку проводили следующим образом. К 1 мл плазмы крови, не содержащей препарата, добавляли такие количества стандартного раствора атенолола (1 и 10 мкг/мл), чтобы его концентрация в плазме составляла 0, 10, 25, 50, 100, 200 и 300 нг/мл. Затем поступали в соответствии с описанной методикой. В указанном диапазоне концентраций калибровочная зависимость была линейной, уравнение регрессии имело вид: Варфарин Хроматографирование. Анализ проводили методом УФ-детекции с длиной волны λ=308 нм. Колонка - «Nucleosil 100 С8»(250x4,5 мкм). Элюент состоял из смеси ацетонитрила и 0,05 М КН2РО4 40% и 60% по объёму. Скорость элюирования составляла 1 мл/мин. Время удерживания варфарина - 9,8 мин.Установлена линейная зависимость между концентрацией варфарина в интервале 0,1-3 мкг/мл и высотой хроматографического пика. Концентрацию этого соединения в пробах определяли методом абсолютной калибровки с пределом обнаружения 0,1 мкг/мл.Гидрохлортиазид Хроматографирование. Для детектирования использовали спектрофотометрический детектор (УФ) при длине волны λ=275 нм. Анализ проводили на колонке «Диасфер 500-П» (Россия), длиной 150 мм, внутренним диаметром 4 мм, зернением 5 мкм. Элюент состоял из смеси 0,02 М фосфатного буфера (рН=3,3) и ацетонитрила 83% и 17% по объёму. Скорость элюирования составляла 1 мл/мин. Время удерживания гидрохлортиазида - 7,5±0,2 мин.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Скачать

45.doc

45.doc
Размер: 92 Кб

Бесплатно Скачать

Пожаловаться на материал

Описание к данному материалу отсутствует

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Вопросы по дисциплине “ Управление информационными ресурсами”.

Экономические индексы

Основные понятия и классификация индексов. Агрегатные индексы количественных и качественных показателей. Применение средних индексов для обобщения динамики количественных показателей. Средний арифметический и гармонический индексы, тождественные агрегатному. Индексы переменного, постоянного состава и структурных сдвигов. Индексный метод анализа факторов динамики. Территориальные индексы.

Проектирование пищевых продуктов

Лекции по проектированию пищевых продуктов. Требования к сырью при создании функциональных пищевых продуктов. Специфические понятия, термины и определения при проектировании пищевых продуктов. Современная классификация пищевых продуктов. Основные этапы при проектировании пищевых продуктов. Разработка промышленной технологии

Доклад принцип защиты трудовых прав

Основы налогообложения и налогового права

Тесты по основам налогообложения и налогового права, Основные понятия и положения Налогового кодекса РФ

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok