Файл: Кузнецов В.В. Применение органических аналитических реагентов в анализе неорганических веществ учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.07.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 0
|
|
- Г35 - |
|
|
|
|
|
|
величину какого-либо показателя среды по различным легко |
заметным |
|||||||
признакам, как , например, изменение окраски, появление или |
и с ч е з |
|||||||
новение свечения, характерного |
осадка и д р . |
|
|
|
|
|||
Теория |
действия |
индикаторов, |
используемых |
в |
различных |
титри - |
||
метрических |
методах, |
подробно |
рассматривается |
в |
учебнике |
А.П.Креш- |
||
кова "Основы аналитической химии", М., "Химия", 1971, том 2. |
||||||||
Ниже приводятся примеры использования различных |
ОргЛР в |
качестве |
||||||
индикаторов |
с указанием, интервала |
перехода - области изменения |
||||||
физико-химического показателя |
среды (pH, Е ) , в |
которой наиболее |
||||||
четко проявлено изменение окраски индикатора. |
|
|
|
|
||||
Выбирая |
индикатор для конкретного случая |
титрования, |
|
его под |
бирают так , чтобы интервал перехода ин"ткатора совпадал со скачком
титрования, |
наблюдаемым в данной |
системе. |
|
||||
|
К и с л о т н о - о с н о в н ы е |
и н д и к а т о р ы . |
|||||
В к а ч е с т в е |
кислотно-основных индикаторов используются азокраси - |
||||||
тели, |
трифеиилметановые красители |
и некоторые другие |
органические |
||||
соединения, в которых протонизированная и депротонизированная |
|||||||
Формы |
различаются |
по окраске (стр . 45) . В таблице-18 |
приведены |
||||
примеры некоторых |
таких индикаторов. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
|
|
|
Некоторые |
кислотно-основные |
индикаторы |
|
||
Индикатор |
Формула |
индикатора |
|
Интервал |
Изменение |
||
|
пеоехода, |
окраски |
|||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
'pH |
|
Метиловый |
|
|
|
|
0,13-0,5" |
Желтая - |
|
Фиолетовый |
|
|
|
|
|
зеленая |
|
(î-ыіі |
п е р е |
|
|
|
|
|
|
ход) |
|
|
|
|
|
|
|
Тропеолин |
|
|
|
|
1,4-3,2 |
Красная |
|
|
|
|
|
|
|
|
желтая |
Метиловый |
|
|
|
|
3,1-4,4 |
Красная |
|
ооанжевый |
|
|
соон |
|
желтая |
||
|
|
|
|
|
|
||
Метиловый |
|
|
|
|
4,4 -6,3 |
Красная |
|
красный |
|
|
|
|
|
желтая |
|
|
|
|
|
|
|
||
Феноловый |
|
H O < > - Ç = Q > = O |
|
6,8-8,4 |
Желтая - |
||
красный |
|
|
|
|
|
красная |
|
|
|
|
|
|
|
||
Т'енолтталеин |
|
|
|
8,0-9,8 |
Бесцветная - |
||
|
|
|
|
красно—І*іо- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
летовая
|
|
|
136 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
||
Тимолфталеин |
HjC-CH-CHj |
у C |
|
|
9,3-10,5 |
|
Бесцветная - |
||||||
|
|
cooJ -CH-CHJ |
|
• |
синяя |
|
|||||||
Оранжевый Ж |
|
|
С'/О |
|
|
I I , 5-14 |
|
красная |
|||||
|
|
|
|
он |
H |
|
|
|
Желтая |
- |
|||
|
|
Мао, S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Изменение окраски |
индикатора тем отчетливее, чем более |
р а з |
|||||||||||
личны для г л а з а |
окраски |
двух |
форм. Лучше |
в с е г о , если |
предельные |
||||||||
цвета по отношению друг к другу являются |
дополнительными |
( с т р . 30). |
|||||||||||
Такой индикатор |
в промежуточной |
области |
будет бесцветным |
или серым |
|||||||||
и это удобно для практики. |
Такой |
эффект д о с т и г а е т с я |
при добавлении |
||||||||||
к раствору индикатора красителя, дополняющего окраску одной из |
|||||||||||||
форм индикатора до дополнительной. |
Подобные индикаторы |
называются^ |
|||||||||||
смешанными^..Примеры кислотно-основных смешанных индикаторов |
п р и |
||||||||||||
ведены в таблице |
19. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
19 |
|
|
||
Некоторые кислотно-основные смешанные индикаторы |
|
||||||||||||
Компоненты смеси и их |
|
|
|
рТ |
|
Изменение |
окраски |
||||||
соотношение |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Метиловый красный + метиле - |
|
|
6,4 |
Красно-фиолетовая |
- |
||||||||
новый голубой |
(1:1) . |
|
|
|
|
|
|
зеленая |
|
|
|
|
|
Нейтральный красный + мети - |
|
• |
7,0 |
Фиолетово-синяя |
- |
|
|||||||
леновый голубой (1:1) |
|
|
|
|
|
|
зелена я |
|
|
|
|
|
|
Тимолфталеин + ализарин С |
|
|
|
10,2 |
Желтая - |
фиолетовая |
|||||||
(1:1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• При работе |
о мутными или окрашенными растворами |
удобно и с |
|||||||||||
пользовать фщо2Ѳсцёнтние_ индикаторы. Свойствами |
флуоресцентных |
||||||||||||
индикаторов обладают некоторые производные нафталина, |
|
акридина и |
|||||||||||
других соединений (таблица |
20), |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Хемилташнесіі£нтный_ индикатор - люминол (гидразид |
3-амино- |
||||||||||||
фталевой кислоты), добавленный в титруемый раствор вместе с |
^ 0 2 , |
||||||||||||
высвечивает при pH 8,0-8,5 |
голубым |
светом вследствие |
явления х е - |
||||||||||
милюминеоценции, происходящего |
при окислении люминола: |
|
|
|
|||||||||
NH, 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ООН" |
COD" |
|
С00~
|
|
|
- |
137 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 20 |
|
|
Некоторые флуоресцентные |
киг - отно - основные индикаторы |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Интервал |
pH |
Изменение |
|
Индикатор |
|
Формула |
индикатора |
изменения |
ц в е т а |
|
|||
|
|
|
|
|
флуоресценции |
фшуореоценции |
|||
4-Этоксиакридон |
ООО |
1,4-3,2 |
|
Зеленая |
- |
||||
|
|
|
|
синяя |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
І-Нафтиламин |
|
|
» |
т осу% |
3,4 - 4,8 |
|
Нарастание |
си |
|
|
NM, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ней фиуоресцен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' ЦИИ |
|
Акридин |
|
O |
Ç |
Û |
|
4,8 - 6, 6 |
|
•Зеленая |
- |
|
|
|
|
|
фиолетово - |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
синяя |
|
г-НаіГггол-б.в- |
|
|
30, M |
|
7,4 - 9,0 |
|
Отсутствует • |
||
<;исульфокислота |
|
|
|
|
|
|
синяя |
|
|
|
|
НО, 8 |
|
|
|
|
|
|
|
В связи о широким распространением методов |
титрования в н е |
||||||||
водных средах |
некоторые |
синтетические красители |
используются |
в |
|||||
к а ч е с т в е индикаторов на ионы лиония . |
Поведение индикаторов в |
н е |
|||||||
водных средах |
не совпадает |
с их свойствами в |
водных р а с т в о р а х |
и |
изучено недостаточно . Примеры применения индикаторов в неводных средах приведены в таблице 2 1 .
Таблица 21 Некоторые индикаторы дл я титрования в неводных средах
Индикатор
Кристаллич еский фиолетовый
Метиловый
фиолетовый
Тимоловый
синий
Азофиолетовый / 4 - ( л . - г :трофе-
но л ) - а з о р е з о р - цин)/
Определяемое |
вещест |
Титрант |
Переход |
окраски |
во , среда |
|
в |
ТЭ |
|
Основания (амины) в ле |
нсто4 |
Синяя - |
з е л е н а я |
|
дяной уксусной |
кислоте |
|
|
|
Кислоты в диметилформамиде; оснс іания в этилег ѵгиі ;'0ле+ и з о п р о -
панол
Кислоты в этиленглико - л е
нсіо4 |
Фиолетовая |
- |
|
|
синяя |
|
|
CHgOK |
Желтая - |
синяя |
|
нсю4 |
|
|
|
CHgOK |
Бесцветная |
- л;ел- |
|
в ацэ'1'o- |
т а я ( а ц е т с н и г р и л ) ; |
||
нитрг е |
красная |
- |
синяя |
или |
( а ц е т о н ) |
|
|
ацетоне |
|
|
|
- |
ISO - |
О к и с л и т е л ь н о - в о с с j а я о в и т е л ь н ы ь |
|
и н д и к а т о р ы . Реакции |
окисяенил - восстановления некоторых |
органических соединений могут быть использованы как индикаторные
системы, если |
окраска окисленной и восстановленной форм различна . |
||||
В |
зависимости |
от свойств |
используемой |
системы различают |
обратимые |
и |
необратимые |
индикаторы. |
3 таблице 22 приведены сведения о н е к о |
||
торых окислительно-вооотановительных |
индикаторах. |
|
|||
|
|
|
|
Таблица |
22 |
Некоторые окислительно - восстановительные индикаторы
Индикатор
Нейтральный
красный
Сафранин
Метиленовыіі
голубой
дифениламин
Фенилантрани- л о в а я кислота]
Ферроин
•^-ДишфидилІ
(комплекс с Ru( I I I ) ) j
Формула индикатора Е 0 , |
в |
Окраска |
Форм |
|
Воест. |
Окисл. |
|||
|
|
|||
-0,330 |
Бесцветная |
Красная |
||
(pH |
7) |
|
|
|
+0,24 |
0) |
|
Красная |
|
(pH |
|
|
||
+0,53 |
|
Голубая |
||
(pH |
0) |
|
|
|
|
,x) |
|
Фиолетовая |
|
pH 0) |
|
|||
|
|
|||
+ I , 0 8 x ) |
|
Красно- |
||
|
|
|
фиолетовая |
|
+1,14 |
|
Красная |
Бледно- |
|
|
|
|
голубая |
|
+ I , 3 3 x ) |
ііелтая |
Бесцветная |
||
( I M |
|
|
|
UNOg)
х) У.ццикаторіі, показания которых мало зависят о г ионной силы.
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
139 |
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К о м п л е к с о н о м е т р и ч е с к и е |
|
|
|
|
и н д и к а |
||||||||||||||||||||||
т о р ы |
|
( с т р . 1 3 3 ) . |
В таблице 23 |
|
приведены |
примеры |
|
использования |
|||||||||||||||||||
некоторых |
ОргАР в |
к а ч е с т в е комшіексонометрических |
индикаторов . |
||||||||||||||||||||||||
В некоторых случаях удобнее применять смешанные индикаторы, |
|||||||||||||||||||||||||||
получаемые |
добавлением |
|
в титруемый |
р а с т в о р к р а с и т е л е й , |
играющих |
||||||||||||||||||||||
роль внутренних светофильтров . |
Это |
улучшает |
р е з к о с т ь |
|
изменения |
|
|||||||||||||||||||||
окраски в ТЭ. Таким смешанным индикатором, |
|
например, |
|
я в л я е т с я |
|
||||||||||||||||||||||
гидрон |
I |
- |
смесь металлиндикатора |
кислотного |
рднохромсинего |
3 |
|
||||||||||||||||||||
и красителя |
|
нафтолового |
желтого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
он |
|
|
|
|
||||||||
|
c |
e w |
он |
НО |
|
МНСОСНз |
|
|
|
|
w«o,s |
|
|
|
|
|
N o, |
|
|
||||||||
|
c e ^ c e |
" ^ о м |
|
|
|
_ + |
|
|
|
|
|
|
|
|
і о 2 |
|
|
|
|
||||||||
При титровании ионов |
|
Ca |
|
и |
Mg* |
раствором |
ЭДТА гидрон |
I |
|||||||||||||||||||
дает переход окраски от красной к |
з е л е н о й . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
При титровании солей редкоземельных элементов |
т а к о г о |
рода |
|||||||||||||||||||||||||
смешанным индикатором |
я в л я е т с я |
|
смесь ализарина |
С |
(индикатор) |
и |
|||||||||||||||||||||
метиленового |
голубого |
(внутренний |
с в е т о ф и л ь т р ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Кроме |
фотометрических |
ОргАР |
в |
к а ч е с т в е комплексонометрических |
|||||||||||||||||||||||
индикаторов используют и флуоресцентные реагенты, |
|
например, |
8 - окои - |
||||||||||||||||||||||||
хинолин-5 - сульфокислоту. Реагент в |
р а с т в о р е , |
с о д е р - |
|
|
|
|
S03H |
||||||||||||||||||||
жащем |
ионы |
цинка |
(pH |
10) |
д а е т |
сильную |
желто-зеленую |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
флуоресцепцию, которая |
и с ч е з а е т в |
конечѣой |
|
точке |
|
|
|
|
^ |
|
|
|
|||||||||||||||
титрования . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'"'ц-Ь |
|
||||
|
3 N C |
\^ѴУ Ч/Ѵ^" |
|
|
|
|
С а |
|
Флуорексон |
(кальцеин) |
|||||||||||||||||
|
c |
|
coW |
|
|
|
при |
pH |
10. |
После |
д о с - |
||||||||||||||||
|
|
№ |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
и с п о л ь з у е т с я |
как индикатор |
|||||||||||||
H0OCCHt |
|
|
X X |
XX |
|
|
|
|
|
|
|
при |
ояределении |
B a 2 |
t S r ? + |
||||||||||||
|
|
|
H 2 ' ' ^ ^ C ^ v ^ C H i N |
|
|
|
|
|
|
г + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
н00ССНг |
|
|
|
|
|
|
^ "* |
|
|
тижеішя. |
ТЭ |
синяя |
или |
з е л е - |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
L j j |
|
|
|
|
|
|
|
|
ная |
флуоресценция |
и с ч е з а е т , |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
так к а к флуоресцирующие |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
комплексы |
этих |
ионов |
с |
флу- |
|||||||||
орексоном |
разрушаются |
ЭДТА. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Если |
проводят титрование |
р а с т в о р о в , |
в |
которых |
н а х о д я т с я |
в рав |
||||||||||||||||||||
новесии ионы одного и того же металла в различных степенях |
о к и с л е |
||||||||||||||||||||||||||
ния, |
то |
в |
|
ТЭ происходит |
р е з к о е |
изменение |
|
о к и с л и т е л ь н о - в о с с т а н о в и |
|||||||||||||||||||
тельного потенциала этой пары, объясняемое |
различием |
в |
у с т о й ч и в о с |
||||||||||||||||||||||||
ти комшіексонатов |
этих |
ионов . |
Например, |
вариаминовыіі |
синий |
и с п о л ь |
|||||||||||||||||||||
з у е т с я |
как |
|
индикатор |
при |
титровании Р е в + |
ЭДТА. |
Бесцветное |
ле' : - 'о~ |
|||||||||||||||||||
соединение |
|
индикатора |
вначале |
о к и с л я е т с я |
. Л 3 |
! |
фиолетовый |
и н д а _ _ я : |