Курсовая работа: Визначення сульфатів у стічній воді комплексонометричним та турбидиметричним методами аналізу

3) Реакція не повинна ускладнюватися протіканням побічних реакцій;

4) Повинен існувати спосіб визначення закінчення реакції.

Якщо реакція не задовольняє хоча б одному із цих вимог, вона не може бути використана в титриметричному аналізі.

У титриметричному аналізі використовують реакції різного типу: кислотно-основної взаємодії, комплексоутворення та інші, що задовольняють тим вимогам, які ставляться до титриметричних реакцій. Окремі титриметричні методи одержали назву по типу основної реакції, що протікає при титруванні або за назвою титранта (наприклад, в аргентометричних методах титрантом є розчин AgNO₃ , у перманганатометричних - розчин КМпО₄ і т.д.). По способу фіксування точки еквівалентності виділяють методи титрування з кольоровими індикаторами, методи потенціометричного титрування, кондуктометричного, фотометричного та інші. В даній курсовій роботі я використовую один із методів титриметричного аналізу – комплексонометричний методом аналізу.

Комплексонометричний метод аналізу заснований на тому, що речовина, яка міститься у робочому розчині, утворює з аналізуючим катіоном міцнну комплексну сполуку, яке розчиняється у воді. Хоча у ході титрування осад не утворюється, концентрація визначаємого іона по мірі титрування зменшиться, так як все більша кількість його зв’язується в комплекс. В цьому відношені процес комплексоутворення аналогічний процесу осадження. Осадження відбувається тим повніше, чим менше розчинність утворюючегося осаду. Визначаємий іон зв’язується у комплекс тим повніше , чим прочніше цей комплекс, тобто чим менша константа його нестійкості.

В наш час для хімічного аналізу широко приміняють групу органічних реактивів, об’єднаних під загальною назвою – комплексони. Найбільш широкого використовують комплексон під назвою трилон Б, з якого готують робочий розчин для титрування методом комплексоутворення. Трилон Б (скорочено Na₂ H₂ Tr) – кисла двунатрієва сіль етилендіамінотетраоцтова кислота.

Трилон Б, як і інші комплексони, утворює міцні, розчинні у воді комплексні сполуки з іонами магнію, барію, марганцю, лужноземельних металів, рідко земельних і інших металів. Наприклад:

2.1.2 Турбидиметричним методом аналізу

При проходженні пучка світла крізь суспензію дрібних твердих часток у розчиннику (дисперсна система) відбувається бічне розсіювання світла (візуально спостерігається мутність). Якщо довжина хвилі менше лінійних розмірів часток, то розсіювання обумовлене заломленням на границі розділу частка — розчинник і відбиттям його частками. Якщо довжина хвилі більше лінійних розмірів часток, то відбувається дифракція світлової хвилі; виникає ефект Тиндаля. Інтенсивність розсіювання зростає зі збільшенням числа часток, що розсіюють. На цьому засновані два подібних аналітичних методів визначення концентрації речовини: нефелометрія й турбидиметрія. При турбидиметричних визначеннях вимірюють потужність світла W, що виходить із кювети в напрямку падаючого світлового проміню. При нефелометричних визначеннях вимірюють потужність розсіювання світла (W_P ) у напрямку, перпендикулярному напрямку первинного пучка (рис. 2.1). Турбидиметричною (нефелометричною) суспензією називають суспензії малорозчинних речовин при їхньому вмісті 100 мг на 1 л і менше. Частки відбивають постійну частку світла протягом проміжку часу, достатнього для виміру. Потужність світлового потоку, що розсіює дрібними Частками суспензії, описується рівнянням Релея, формула 2.1:

(2.1)

де k₁ — коефіцієнт;

V — середній об'єм частки суспензії;

C— концентрація часток;

δ — густина речовини частки;

λ — довжина хвилі падаючого світла;

n₁ — показник заломлення часток суспензії;

n₂ — показник заломлення розчинника.

Рисунок 2.1. Схема виміру світлових потоків у нефелометрії і турбидиметрії.

Значення V, δ, n залежать для даної суспензії від умов її одержання й виміру: швидкості змішування реагентів, швидкості перемішування, температури, кислотності середовища, присутності сторонніх іонів, довжини хвилі падаючого світла. При сталості умов величини n₁ , n₂ , λ, α, V; поєднуючи всі постійні величини в рівнянні (2.1) в одну константу, можемо записати формулу 2.2:

W_p =kC(2.2)

тобто потужність розсіяного світлового проміню прямопропорційна концентрації часток суспензії. Для двох мутних середовищ із частками однакової форми й розмірів відношення потужностей розсіяного світла пропорційно відношенню концентрацій часток:

Звідки

(2.3)

Формулу 2.3 використовують при нефелометричних визначеннях.

При турбидиметричних вимірах зв'язок між потужністю світлового променю, що пройшов крізь суспензію і розміром часток суспензії описується наближеним рівнянням 2.4:

(2.4)