Metódy titračnej analýzy sú rozdelené podľa možnosti titrácie a podľa tých chemických reakcií, ktoré sú vybrané na stanovenie látky (zložky). V modernej chémii sa rozlišuje kvantitatívna a kvalitatívna analýza.
Typy klasifikácie
Metódy titrimetrickej analýzy sa vyberajú pre špecifickú chemickú reakciu. V závislosti od typu interakcie sa titrimetrické stanovenie delí na samostatné typy.
Metódy analýzy:
- Redoxná titrácia; metóda je založená na zmene oxidačného stavu prvkov v látke.
- Tvorba komplexu je zložitá chemická reakcia.
- Acidobázická titrácia zahŕňa úplnú neutralizáciu interagujúcich látok.
Neutralizácia
Acidobázická titrácia vám umožňuje určiť množstvo anorganických kyselín (alkalimetria), ako aj vypočítať zásady (acidimetria) v požadovanom roztoku. Táto metóda sa používa na stanovenie látok, ktoré reagujú so soľami. opoužitie organických rozpúšťadiel (acetón, alkohol) umožnilo stanoviť viac látok.
Komplexná formácia
Čo je podstatou metódy titračnej analýzy? Predpokladá sa, že látky určia vyzrážaním požadovaného iónu ako zle rozpustnej zlúčeniny alebo jeho naviazaním na slabo disociovaný komplex.
Redoximetria
Redoxná titrácia je založená na redukčných a oxidačných reakciách. V závislosti od použitého roztoku titrovaného činidla v analytickej chémii existujú:
- permanganatometria, ktorá je založená na použití manganistanu draselného;
- jodometria, ktorá je založená na oxidácii jódu a redukcii jodidu;
- bichromatometria, ktorá využíva oxidáciu bichrómanom draselným;
- bromatometria založená na oxidácii bromičnanu draselného.
Redoxné metódy titrimetrickej analýzy zahŕňajú procesy ako cerimetria, titanometria, vanadometria. Zahŕňajú oxidáciu alebo redukciu iónov príslušného kovu.
Spôsobom titrácie
Existuje klasifikácia metód titračnej analýzy v závislosti od metódy titrácie. V priamom variante sa ión, ktorý sa má stanoviť, titruje zvoleným roztokom činidla. Proces titrácie v substitučnej metóde je založený na stanovení bodu ekvivalencie v prítomnostinestabilné chemické zlúčeniny. Titrácia rezíduí (reverzná metóda) sa používa, keď je ťažké vybrať indikátor, ako aj keď je chemická interakcia pomalá. Napríklad pri stanovovaní uhličitanu vápenatého sa vzorka látky ošetrí nadbytočným množstvom titrovaného roztoku kyseliny chlorovodíkovej.
Význam analýzy
Všetky metódy titračnej analýzy predpokladajú:
- presné určenie objemu jednej alebo každej z reagujúcich chemikálií;
- prítomnosť titrovaného roztoku, vďaka ktorému sa titračná procedúra vykonáva;
- odhaľuje výsledky analýzy.
Titrácia roztokov je základom analytickej chémie, preto je dôležité zvážiť základné operácie vykonávané počas experimentu. Táto časť úzko súvisí s každodennou praxou. Bez poňatia o prítomnosti hlavných komponentov a nečistôt v surovine alebo produkte je ťažké naplánovať technologický reťazec vo farmaceutickom, chemickom a metalurgickom priemysle. Základy analytickej chémie sa aplikujú na zložité ekonomické problémy.
Výskumné metódy v analytickej chémii
Toto odvetvie chémie je veda o určovaní zložky alebo látky. Základy titračnej analýzy - metódy použité pri realizácii experimentu. S ich pomocou výskumník vyvodzuje záver o zložení látky, kvantitatívnom obsahu jednotlivých častí v nej. Je tiež možné počas analytickej analýzy identifikovaťoxidačný stav, v ktorom sa nachádza zložka skúmanej látky. Pri klasifikácii metód analytickej chémie berú do úvahy presne to, čo sa má vykonať. Na meranie hmotnosti výsledného sedimentu sa používa metóda gravimetrického výskumu. Pri analýze intenzity roztoku je potrebná fotometrická analýza. Veľkosť EMP pomocou potenciometrie určuje zložky skúšaného lieku. Titračné krivky jasne demonštrujú experiment.
Oddelenie analytických metód
V analytickej chémii sa v prípade potreby používajú fyzikálno-chemické, klasické (chemické), ako aj fyzikálne metódy. Pod chemickými metódami je zvyčajné rozumieť titrimetrickej a gravimetrickej analýze. Obe metódy sú klasické, overené a široko používané v analytickej chémii. Hmotnostná (gravimetrická) metóda zahŕňa stanovenie hmotnosti požadovanej látky alebo jej zložiek, ktoré sa izolujú v čistom stave, ako aj vo forme nerozpustných zlúčenín. Objemová (titrimetrická) metóda analýzy je založená na stanovení objemu činidla spotrebovaného pri chemickej reakcii v známej koncentrácii. Chemické a fyzikálne metódy sú rozdelené do samostatných skupín:
- optické (spektrálne);
- elektrochemické;
- radiometric;
- chromatographic;
- hmotnostná spektrometria.
Špecifiká titrimetrickej štúdie
Táto časť analýzyChémia zahŕňa meranie množstva činidla, ktoré je potrebné na uskutočnenie úplnej chemickej reakcie so známym množstvom požadovanej látky. Podstatou techniky je, že činidlo so známou koncentráciou sa pridáva po kvapkách do roztoku testovanej látky. Jeho pridávanie pokračuje dovtedy, kým jeho množstvo nie je ekvivalentné množstvu analytu, ktorý s ním reaguje. Táto metóda umožňuje vysokorýchlostné kvantitatívne výpočty v analytickej chémii.
Za zakladateľa techniky je považovaný francúzsky vedec Gay-Lusac. Látka alebo prvok stanovený v danej vzorke sa nazýva látka, ktorá sa určuje. Medzi nimi môžu byť ióny, atómy, funkčné skupiny, súvisiace voľné radikály. Činidlá sú plynné, kvapalné, pevné látky, ktoré reagujú so špecifickou chemickou látkou. Proces titrácie spočíva v pridávaní jedného roztoku k druhému za stáleho miešania. Predpokladom úspešnej realizácie titračného procesu je použitie roztoku so stanovenou koncentráciou (titrant). Na výpočty sa používa normalita roztoku, to znamená počet gramekvivalentov látky, ktorá je obsiahnutá v 1 litri roztoku. Titračné krivky sú zostavené po výpočtoch.
Chemické zlúčeniny alebo prvky navzájom interagujú v presne definovaných hmotnostných množstvách zodpovedajúcich ich gramovým ekvivalentom.
Možnosti prípravy titrovaného roztoku podľavážený východiskový materiál
Ako prvý spôsob prípravy roztoku s danou koncentráciou (určitým titrom) možno zvážiť rozpustenie vzorky presnej hmotnosti vo vode alebo inom rozpúšťadle, ako aj zriedenie pripraveného roztoku na požadovaný objem. Titer výsledného činidla možno určiť zo známej hmotnosti čistej zlúčeniny a z objemu pripraveného roztoku. Táto technika sa používa na prípravu titrovaných roztokov tých chemikálií, ktoré je možné získať v čistej forme, ktorých zloženie sa pri dlhodobom skladovaní nemení. Na váženie použitých látok sa používajú fľaše s uzavretými viečkami. Tento spôsob prípravy roztokov nie je vhodný pre látky so zvýšenou hygroskopicitou, ako aj pre zlúčeniny, ktoré vstupujú do chemickej interakcie s oxidom uhoľnatým (4).
Druhá technológia na prípravu titrovaných roztokov sa používa v špecializovaných chemických podnikoch, v špeciálnych laboratóriách. Je založená na použití pevných čistých zlúčenín vážených v presných množstvách, ako aj na použití roztokov s určitou normálnosťou. Látky sa umiestnia do sklenených ampuliek, potom sa zapečatia. Látky, ktoré sú vo vnútri sklenených ampuliek, sa nazývajú fixanály. Počas priameho experimentu sa ampulka s činidlom rozbije cez lievik, ktorý má dierovacie zariadenie. Potom sa celá zložka prenesie do odmernej banky a pridaním vody sa získa požadovaný objem pracovného roztoku.
Titrácia tiež používa špecifickéakčný algoritmus. Byreta je naplnená hotovým pracovným roztokom po značku nula tak, aby v jej spodnej časti neboli žiadne vzduchové bubliny. Potom sa analyzovaný roztok odmeria pipetou a potom sa umiestni do Erlenmeyerovej banky. Pridajte do nej niekoľko kvapiek indikátora. Postupne sa do hotového roztoku z byrety po kvapkách pridáva pracovný roztok a sleduje sa zmena farby. Keď sa objaví stabilná farba, ktorá nezmizne po 5-10 sekundách, hodnotí sa dokončenie titračného procesu. Potom pristúpia k výpočtom, výpočtu objemu použitého roztoku s danou koncentráciou, vyvodia závery z experimentu.
Záver
Titrimetrická analýza vám umožňuje určiť kvantitatívne a kvalitatívne zloženie analytu. Táto metóda analytickej chémie je potrebná pre rôzne priemyselné odvetvia, používa sa v medicíne, farmácii. Pri výbere pracovného roztoku treba brať do úvahy jeho chemické vlastnosti, ako aj schopnosť vytvárať nerozpustné zlúčeniny so skúmanou látkou.
