Курсовая работа: Властивості оксихіноліну, сфери його використання

2.1.1 Гравіметричне визначення алюмінію

Комплекс алюмінію з оксихіноліном осаджують з розчину в оцтовій кислоті або з аміачного розчину тар трату амонію. У присутності іонів тривалентного металу вибірковість при осадженні, більше у лужному середовищі.

Наприклад, у лужному середовищі алюміній (III) можна відділити від заліза (III), берилію (III). З іншого боку присутність іонів двовалентних металів осадження з оцтовокислого розчину є більш вибірковим. Далі, наведений метод осадження у кислому середовищі. [11]

Приготування розчину реагенту. Розчиняють 5 г оксихіноліну у 12 г льодяної оцтової кислоти, потім розводять водою до 100 мл.

Хід визначення. Аналізований розчин, що містить не менше 0,05 г алюмінію підкислюють 10 мл оцтової кислоти, нагрівають до 70⁰ С і додають 30 мл оцтовокислого розчину реагенту. Далі при постійному перемішуванні додають 15% - вий розчин ацетату амонію до повного випадіння осаду, після чого ще додають 25 мл того ж розчину. Фільтрують суміш через одну годину, осад промивають холодною водою. Сушать при температурі 120⁰ Сі зважують. Гравіметричний фактор (F) дорівнює – 0,05872. [4]

2.1.2 Визначення алюмінію броматометричним методом

Цей метод засновано на осадженні оксихінолінату алюмінію, розчиненні його у кислоті, і броматометричному визначенні оксихіноліну.

Використання титрування значно скорочує час проведення аналізу. Також завдяки використанню на останньому кроці аналізу найточнішого титрометричного методу – йодометрії – можна отримати достатньо велику точність. Саме цьому цей метод є цінним. Звичайний метод визначення за умов відсутності заважаючи елементів є наступним.

Методика визначення: Осаджують оксихінолінат алюмінію, фільтрують крізь паперовий фільтр (середньої щільності), осад промивають водою, сушать. Осад розчиняють у гарячій суміші 30 мл HCl (р = 1,19) і 50 мл води, додаючи її невеликими порціями. Фільтр промивають водою, розчин і промивні води збирають у конічну колбу з притертою пробкою ємкістю 300 мл з міткою на 150 мл і охолоджують до кімнатної температури. Розчин повільно титрують 0,1 або 0,2 н. розчином бромату калію, що містить ~20 г KBr/л. Перед кінцем титрування додають декілька крапель 1%-ого розчину метилового червоного і продовжують повільно титрувати до жовтого забарвлення. Після цього додають ще 2 мл бромату калію. Колбу закривають пробкою перемішують, і залишають на 2-3 хвилини. Після цього додають приблизно 2г йодистого калію, розчиняють його перемішуючи. Йод що виділився титрують 0,1 н розчином тіосульфату натрію, у кінці титрування додають крохмаль і титрують до зникнення синього забарвлення. 1 мл 0,1н. розчину KBrO₃ , еквівалентний 0,2248 мг алюмінію, або 0,4248 мг оксиду алюмінію.

Речовини, що заважають визначенню видаляють перед осадженням, або маскують у ході визначення. [11]

2.1.3 Визначення алюмінію флуориметричним методом

Інтенсивна зелено – жовта флуоресценція хлороформового розчину оксихінолінату алюмінію при освітленні ультрафіолетовим світлом покладена у основу одного з найважливіших флуориметричних методів визначення алюмінію. Метод високочуттевий, дозволяє виявити до 10^-4 % , алюмінію. Оксихінолінат алюмінію за звичай екстрагують хлороформом з розчинів, рН яких 6-9. Інтенсивність флуоресценції при вимірюванні одразу і через добу – однакова. З підвищенням температури у межах 10 – 40⁰ С має місце не значне зниження інтенсивності флуоресценції. Вміст алюмінію знаходять по каліброваному графіку, який складають у межах 0 – 5 мкг Al/мл. [4],[11]

2.2 Визначення висмуту

В залежності від умов оксихінолін реагує як слабка кислота, або – як слабка основа. Як слабка кислота оксихінолін осаджує вісмут і інші метали з слабко оцтового, або аміачного буферів, які містять тар трат натрію. Досліджуючи вплив рН розчину, на кількість осадження вісмуту, вчений Гото, прийшов до висновку, що найбільш кількісно вісмут можна осадити у межах рН = 4,8-10,5. При рН = 3,5 і менше, та 12,9 і більше – вісмут взагалі не осаджується.

Висушений при кімнатній температурі, або при 105⁰ С, осад має склад, що відповідає формулі Bi(C₉ H₆ ON)₃ H₂ O. За температури 130 – 140⁰ С осад повільно зневоднюється. Будова оксихінолінату вісмуту відображається наступною формулою:

Осад оксихінолітнату зважують, також можна провести визначення за допомогою броматометричного титрування, і колориметричний аналіз. Також варто зазначити, що осадження вісмуту має менше значення, ніж для інших металів.

2.2.1 Гравіметричне визначення вісмуту

До розчину солі вісмуту (наприклад, нітрату), сіль не повинна містити іони галогенідів, додають винну кислоту, у кількості, що попередить, утворення основної солі, і нейтралізують вільну кислоту аміаком, або гідроксидом натрію за фенолфталеїном. Далі додають оцтову кислоту до слабко кислої реації (утворюють концентрацію НС₂ Н₃ О₂ = 1-2%) і додають на кожні 0,05 г вісмуту 1-2 г ацетату натрію або амонію. Підвищення кількості тар трату а також солей натрію або амонію, на кількість осадження вісмуту не впливають. Загальний об’єм розчину складає 150 – 200 мл. Вісмут осаджують при 60-70⁰ С, насиченим на холоду спиртовим або ацетоновим розчином оксихіноліну. Надлишок осаджувача не заважає визначенню. Далі осад нагрівають майже до кипіння, коли осад почне звертуватися – його фільтрують через скляний фільтр, промивають гарячою водою і сушать при температурі 100⁰ С. Гравіметричний фактор (F) дорівнює 0,3171. Якщо сушать при температурі 130⁰ С – гравіметричний фактор (F) дорівнює 0,3260.

2.2.2 Броматометричне визначення вісмуту

Осад оксихінолінату вісмуту, складу - Bi(C₉ H₆ ON)₃ H₂ O, розчиняють у 10%-овій соляній кислоті, що містить винну кислоту. До отриманого розчину додають 1 краплину 1%-ого розчину індигокарміну, або 1 краплину 0,2%-ого спиртового розчину метилового червоного. Далі по краплинах додають розчин бромід – бромату калію до переходу синього (у випадку застосування метилового червоного) червоного кольору у жовтий. Як що застосовується розчин бромату калію, що не містить броміду, то перед титруванням, до розчину оксихінолінату треба додати 0,5 – 1г броміду калію. Далі додають ще 1 – 2 мл бромату калію і додають йодистий калій. Йод, що виділився, відтитровують тіосульфатом натрію, наприкінці титрування, у якості індикатора додають крохмаль. 1 мл 0,1 н. розчину KBr – KBrO₃ відповідає 0,001743 г вісмуту. Метод дозволяє визначити з достатньою точністю від 0,001 до 0,08 г вісмуту. титрометричний метод більш швидкий і точний у порівнянні з гравіметричним.

2.2.3 Колориметричне визначення вісмуту

Колориметричне визначення вісмуту засновано на осадженні вісмуту оксихіноліном, розчиненні осаду у соляній кислоті і відновленні фосфорномолібденовольфрамової кислоти (реактив Фоліна - Деніса) у лужному розчині оксихіноліном. Інтенсивність блакитного забарвлення, що з’явилося, пропорційно кількості оксихіноліну, відповідно і вісмуту.

До аналізованого розчину вісмуту у центрофужній пробірці додають 2 краплини 0,5%-ого тар трату натрію, 2 краплини 0,1%-ого спиртового розчину фенолфталеїну, нейтралізують 0,33 н. розчином аміаку до появи не зникаючого рожевого забарвлення. Далі забарвлення знищують 3%-вим розчином оцтової кислоти. Розчин нагрівають до 70⁰ С, і вводять 4 краплини 0,5%-ого розчину оксихіноліну. Розчин нагрівають до кипіння, і вільну кислоту, що виділилася нейтралізують додаванням 0,2-0,3 мл насиченого розчину оцтовокислого натрію. Ще нагрівають на водяній бані протягом 10 хвилин. Далі осад розчиняють у 0,5 мл 2н. соляної кислоти. Розчин переносять у колбочку і додають 15 мл води. По краплях додають 0,5 - 1 мл реактиву Фоліна – Деніса і 6 мл насиченого на холоді розчину карбонату натрію. При цьому розчин набуває блакитного кольору. Далі розчин колориметрують. При визначенні 0,006 – 0,05 мг вісмуту, помилка складає від -0,0003 до +0,0007 мг. [5]

2.3 Визначення індію

Індій кількісно осаджується оксихіноліном з оцтовокислого розчину, що містить ацетат, і з слабкомінерального розчину, при рН 2,5 – 3. Реакція дуже чуттєва. Висушений до постійної ваги оксихінолінат індію має наступну формулу – In(C₉ H₉ NO)₃ . Оксихінолін не осаджує індій при рН вище, ніж 5,3 і з розчинів з високою концентрацією індію, внаслідок утворення розчинних комплексів. Жовтувато – зелений осад оксихінолінату помітно розчинний у оцтовій кислоті. З сильнокислого або сильнолужного середовища індій не осаджується. Оксихінолінат індію кількісно екстрагується хлороформом та іншими органічними розчинниками, що не змішуються з водою.

2.3.1 Гравіметричне визначення індію

Для осадження індію застосовують 5%-овий спиртовий розчин оксихіноліну, або 3%-овий розчин оксихіноліну в оцтовій кислоті. До розчину що містить індію додають 0,5г оцтовокислого натрію і 0,5 мл льодяної оцтової кислоти, розчин розводять до 50 мл водою і нагрівають до 70 – 80⁰ С. Осаджують індій додаючи оксихінолін по краплях, постійно перемішуючи розчин. Суміш охолоджують, часом перемішують, залищають на 2 – 3 години. Після відстоювання рідину зливають. Осад промивають гарячою і холодною водою, до зникнення жовтого забарвлення промивних вод. Осад висушують при температурі 120⁰ С на протязі 1 - 1,5 години до постійної маси. Гравіметричний фактор (F) перерахунку на In – 0,2099, у перерахунку на In₂ O₃ – 0,2538.

2.3.2 Броматометричне визначення індію