служать ліганди, що утворюють з аналізованих іоном забарвлене комплексне з'єднання.
8. Окислювально-відновне титрування
Даний спосіб полягає в титруванні розчину відновника титрованим розчином окислювача або в титруванні розчину окислювача титрованим розчином відновника. В якості титрованих розчинів окислювачів знайшли застосування розчини перманганату калію КМПО 4 (перманганатометрія), дихромата калію До 2 Сг 2 0 7 (діхроматометрія), йоду 1 2 (Іодометрія). При перманганатометріческом титруванні в кислому середовищі Мп (VII) (малинова забарвлення) переходить в Мп (II) (безбарвний розчин). Наприклад, перманганатометріческім титруванням можна визначити вміст нітритів у розчині.
2КМпО 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5KNO 3 + 3H 2 O
Отже, існує велика число різновидів кількісного хімічного аналізу, що дозволяють визначати різноманітні речовини в широких межах концентрацій. Серед хімічних методів аналізу найбільш поширені титрометричні і гравіметричні методи.
9. Інструментальні методи аналізу
Інструментальні методу аналізу володіють багатьма достоїнствами: швидкістю аналізу, високою чутливістю, можливістю одночасного визначення декількох компонентів, поєднання декількох методів, автоматизації та використання комп'ютерів для обробки результатів аналізу. Як правило, в інструментальних методах аналізу застосовуються сенсори (датчики), і, перш за все хімічні сенсори, які дають інформацію про склад середовища, в якій вони знаходяться. Зупинимося на деяких методах, заснованих на законах і принципах, розглянутих раніше в даному курсі хімії.
10. Електрохімічні методи
До найбільш застосовним електрохімічним методів аналізу відносяться потенціометричний, полярографический і кондуктометричний. Потенціометричний метод базується на вимірюванні електроднихпотенціалів, які залежать від активності іонів, а в розведених розчинах - від концентрації іонів. Потенціали металевих електродів визначаються рівнянням Нернста
;
Відповідно по значенням потенціалу можна судити про концентрацію іонів. Вимірювальна комірка складається з вимірювального (індикаторного) електрода і електрода порівняння, який не чутливий до обумовленому речовині.
Полярографічний метод запропонований чеським вченим Я. Гейеровскім в 1922 р. У цьому методі будують криві напруга-струм для комірки, у якій два, зазвичай ртутних, електрода. Один електрод капає, другий електрод нерухомий з великою площею поверхні. У осередок заливається аналізований розчин. При проходженні струму аналізований іон осідає на краплі ртуті і розчиняється в цій краплині:
М n + + nе + Hg = M (Hg)
Напруга осередку визначається насамперед потенціалом капає електрода, на якому виникає значна концентраційна поляризація, так як він має невелику площу поверхні та відповідно високу щільність струму. Відновлення його іонів протікає в режимі граничного струму, яке для капає електрода має вираз:
I nv = K 1 D 1/2 m 2/3 t 1/6 c = K 2 c,
де К і К 2 - константи; D - коефіцієнт дифузії; т - маса краплі ртуті; t - час утворення краплі; с - концентрація аналізованого металу в розчині.
Потенціал ртутного електрода визначається природою разряжающихся іонів і струмом, залежать від концентрації іонів:
,
де Е 1/2 - потенціал напівхвилі, обумовлений природою іонів; I - струм, I пр - граничний струм Якщо в розчині присутній один розряджати іон, то полярографическая крива (полярограма) має одну хвилю, за наявності декількох іонів - кілька хвиль (рис. .1).
В
Рис.1. Полярограма розчину, що містить кілька катіонів.
За значенням потенціалу напівхвилі визначається вид іонів, а за величиною граничного струму - їх концентрація. Таким чином полярографический метод дозволяє визначати концентрацію декількох іонів в розчині.
Кондуктометрія. Електрична провідність розбавлених розчинів пропорційна концентрації електролітів. Тому, визначивши електричну провідність і порівнявши отримане значення зі значенням на калібрувальному графіку, можна знайти концентрацію електроліту в розчині. Методом кондуктометрії, наприклад, визначають загальний вміст домішок у воді високою чистоти.
Хроматографический аналіз. Аналіз заснований на хроматографії, що дозволяє розділяти двох-і багатокомпонентні суміші газів, рідин і розчинених речовин методами сорбції в динамічних умовах. Аналіз виробляється за допомогою спеціальних приладів - хроматографів. Розроблено кілька методів ана...
