для измерения кислоты необходим нормальный раствор щелочи. В основе всех этих измерений лежит известная реакция нейтрализации кислот и щелочей, происходящая по следующему общему типу: R. H + М. ОН = R. M + НаО кислота основание соль вода.
Конец реакции нейтрализации узнается всегда с помощью подходящего индикатора, от правильного выбора к-рого зависит в значит, мере точность опыта. Для получения точных результатов титрования необходимо соблюдать след, общее правило: следует употреблять возможно меньшее количество индикатора, и т. к. изменение цвета зависит от концентрации, а не от абсолютного количества щелочи или кислоты, 1001 то необходимо следить за тем, С. С.' чтобы титруемый раствор имел ту же концентрацию, к-p ая была при установлении титра норм, раствора. — Основным исходным веществом для установления титров в алкалиметрии и ацидиметрии является химич. чистая безводная сода Na, CO„ I
грамм — эквиРис. 9. валент К“Р°Й Пипетка / NatCO8 \ Мора.
2 / равный 53, 05 а, соответствует грамм-эквивалентам всех кислот, напр.: НС1 = = 36, 458 г, 7t HaSO4 = = 49, 038 г ит. д. При установке титра растворяют ок. 2 г (точно взвешенных) хим. чистой соды в 100 см9 воды, прибавляют метилоранж до слабожелтого окраши — Рис. 10. Прибор для титрования и затем из вания. бюретки прибавляют раствор кислоты до появления оранжевого окрашивания, что и служит признаком конца реакции по уравнению: NatCO, 4—2HCl=2NaCl + НаО4 — СОа.
Для поверки нужно прибавить одну каплю кислоты, от к-рой сразу должна получиться чисто розовая окраска. В зависимости от расхода кислоты на данную навеску соды устанавливается вычислением ее титр. — Методы алкалиметрии находят себе практическое применение для А. х. едких щелочей, растворов аммиака, углекислых щелочей, для определения жесткости воды и др. Ацидиметрия применяется для А. х. кислот, углекислого газа в воздухе и др. б) Методы окисления и восстановления. Все относящиеся сюда методы основаны на реакциях окисления или восстановления анализируемого вещества титрованным раствором другого вещества. Мерой для этих реакций служит количество отдаваемого или принимаемого кислорода, и для простоты вычислений пользуются обыкновенно нормальными растворами такой крепости, чтобы 1.000 (^’соответствовали -^=8 е кислорода или 1 грамм — А V
атому Н — водорода. Одним из наиболее распространенных веществ, применяемых в методе окисления, является марганцовокалиевая соль, к-рая в кислом растворе отдает кислород по реакции: 2KMnO<-b3HJrSO<=K1SO4-|-2MnSO<+3H1O-|-5O (=10Н).
Т. о., норм, раствор марганцовокислого калия должен содержать^^^^= — - — -^«=31, 63 в j. Для большинства анализов применяются более слабые растворы в 71 и 7ю нормального. Примером применения этого метода может служить определение железа в виде соли закиси, напр., FeSO< по реакции: 10FeSO<-f — 2KMnO<+ 8HaSO. = 5Fet(SO<), 4 — К, SO. 44—2MnSO. 4—8HaO. T. о., приливая к раствору железного купороса титрованный раствор марганцовокислого калия, можно перевести его весь в соль окиси железа Fea(SO<) a, при чем момент окончанияэтой реакции отличается по получению раствором ясно заметной малиновой окраски цвета марганцовокислого калия. Этот метод находит себе применение для анализа: солей железа и руд его, марганца в стали, перекиси водорода, раствора щавелевой кислоты и др. — Одним из наиболее распространенных веществ, применяемых в методе восстановления, является хлористое олово SnCla, к-рое может легко окисляться за счет анализируемого вещества, переходя в хлорное олово SnCl<.~ Одним из специальных методов той же группы окисления и восстановления является иодометрия, основанием к-рой служит следующая реакция: 2NaaSaO, 4 — Ja=2NaJ44 — Na, S<Oa. Индикатором в этой реакции служит раствор крахмала, к-рый обладает способностью давать с иодом синюю окраску раствору. Т. о., если к анализируемому раствору иода прибавить немного раствора крахмала и затем приливать из бюретки титрованный раствор серноватистонатровой соли NaaStOa, момент окончания реакции, состоящей в восстановлении иода в иодистый водород (соль его NaJ), отметится по исчезновению синей окраски раствора. Как видно из реакции, один грамм-атом иода (126, 92 г) соответствует одной грамм-молекуле NaaSaO, или одному грамм-атому водорода Н=1; на этом соотношении и основываются все вычисления в методе иодометрии. Иодометрия является одним из точнейших и наиболее чувствительных методов объемного А. х. и широко применяется для анализа свободного иода, содержания хлора и брома в воде, растворов хлорноватистой кислоты, брома и иода в солях и минеральных водах, озона в озонированном кислороде и воздухе и др. в. Метод осаждения основан на хим. реакциях, происходящих с образованием осадка, при чем момент окончания реакции отмечается по прекращению этого явления, а иногда по получению нек-рой характерной окраски анализируемого раствора от первой же капли избытка титрованного раствора. Примером реакции первого рода может служить способ Гей-Люссака определения серебра с применением титрованного раствора поваренной соли по реакции: AgNO, 4 — NaCl=AgC14 — NaNO,. Из практических соображений готовят титрованный раствор поваренной соли такой крепости, чтобы 1.000 см9 его отвечали 5 г серебра, для чего нужно в 1 л воды растворить 2, 710 г NaCl (или для простоты берут 2, 7 г NaCl на литр раствора).
III. Анализ электролизом.
Этот метод количественного А. х. основан на способности электрического тока (см. Электролиз) при прохождении через растворы солей разлагать их с выделением металлов на катоде. Подбирая соответственную разность потенциалов на электродах и силу тока (в зависимости от размеров поверхности электродов), а равно выбирая для каждого металла раствор соответственного состава, можно выделять многие металлы в отдельности из смеси их солей в растворе с большой точностью и полнотой. Электроды для этой работы делаются чаще всего из платины.
IV. Колориметрические методы основаны на сравнении интенсивности окраски растворов, к-рая, естественно, зависит от двух факторов — крепости окрашенного раствора и толщины рассматриваемого слоя его. Применяемые для этой цели аппараты (колориметры) строятся по одному из двух типов. В одном случае толщина слоя норм, раствора, служащего для сравнения, сохраняется одна и та же, но берется целая шкала растворов с различным содержанием данного вещества, изменяющимся посдедовательно в десятых или сотых долях %; подбирая два соседних раствора, между к-рыми можно поместить по степени окраски искомый раствор, взятый в слое такой же толщины, можно, т. о., установить его крепость с достаточным приближением. В другом, случае толщины слоев анализируемого раствора и раствора нормального устанавливаются т. о., чтобы
