Transcript Praktická analytická chemie

Přehled analytických metod
Gravimetrie
1. srážení (za definovaných podmínek)
2. zrání sedliny
3. dekantace a filtrace
4. sušení a/nebo žíhání (převádění na formu vhodnou k vážení)
Přehled činidel pro gravimetrii
Organická činidla
význam:
1. maskování rušivých
složek
2. vyloučení
stanovovaných
složek
selektivita
obvykle definované
složení –forma k vážení
výhodný přepočítávací
faktor
Úloha gravimetrie v moderní analýze
absolutní (přímá) metoda
•arbitrážní účely – rozhodování o přesnosti a správnosti
instrumentálních metod
•kalibrace dalších metod
jednoduchá metoda (levná, bez potřeby složité instrumentace)
i organické látky – stanovení škrobu
diferenční stanovení – „dopočet do navážky“ po stanovení jinou
metodou
nevýhody
•zdlouhavé analýzy
•obvykle nevhodné pro stopová stanovení
•problém při stanovení směsi – řešení – separační techniky
Volumetrie – odměrná analýza
Volumetrie – odměrná analýza
titrační metody:
acidobazické (protolytické) titrace
acidimetrie (titrace kyselinou  stanovení zásady)
acidimetrie (titrace kyselinou  stanovení zásady)
Indikace bodu ekvivalence
1. chemický indikátor
Indikace bodu ekvivalence
1. chemický indikátor
2. potenciometrická
– skleněná elektroda pro měření pH (bod ekvivalence
z titrační křivky, ev. automatická titrace)
3. konduktometrie – měření vodivosti – použití vodivostní
cely
Odměrná činidla a standardizace
• acidimetrie (0.1-1 M HCl nebo H2SO4)
(k. sírová – zahříváním nemění koncentraci)
• základní látky – KHCO3, Na2CO3, šťavelan sodný (titrace
na methyloranž)
• alkalimetrie (0.1-1 M NaOH
– problémy s uhličitanem – nevadí pro silné kyseliny
– slabé kyseliny – příprava 50% roztoku NaOH
(uhličitan se nerozpouští)
• základní látky – kyselina šťavelová, hydrogenftalan
draselný
• titrace v nevodném prostředí – roztok kysleiny chloristé v k. octové
základní látka - methoxid
Chelatometrie
• patří mezi komplexometrické titrace
• vznikají chelátové sloučeniny
• titrační faktor s kovem 1:1
Chelatometrie – odměrná činidla
Chelatometrie – aplikace
• stanovení tvrdosti vody
Tvrdost vody
přechodná, trvalá a celková
• přechodná, či bikarbonátová (hydrogenuhličitany vápníku a hořčíku) - varem mizí
• stálá tvrdost (především sírany vápenatým a hořečnatým, ev. chloridy a dusičnany)
- varem se obsah nemění
• celková tvrdost vody - součet obou předchozích.
• stanovení iontů v půdách, hnojivech,
vápencové rudy ....
směs Ca2+ a Mg2+ - suma na EChČT a Ca2+ na murexid
Srážecí titrace
• při titraci vzniká nerozpustný produkt – nadbytek srážedla
reaguje s indikátorem – dochází k barevné změně
• sedlina se vylučuje po překročení součinu rozpustnosti
Mohrova metoda – stanovení chloridů (bromidů)
-
titrační činidlo – odměrný roztok AgNO3
-
indikátor – Na2CrO4 (sraženina s indikátorem je rozpustnější než
sraž. s analytem)
-
adsorpční indikátory – adsorpce indikátoru na micelu v
izoelektrickém bodě:
AgCl.Cl- I Na+  AgCl.Ag+ I Ind- adsorpcí dochází ke změne
zbarvení (fluorescein)
Redoxní titrace
Oxidačně-redukční rovnováhy
1. manganometrie – stanovení železa, Sn, Sb, As, nepřímé
stanovení nerozp. šťavelanů (Ca, Sr, Ni, ..), železité ionty
(po redukci nadbytkem redukovadla, např. síran železnatoamonný) – obecně nepřímě stanovení oxidovadel – peroxid
vodíku.... (indikátor – samotné činidlo)
MnO4- + 8H+ +5e-  Mn2+ + 4H20
2. bichromatometrie – indikace b.e. – difenylamin, ferroin,
potenciometricky
Cr2O72- + 14H+ + 6e-  2Cr3+ + 7H20
ChSK – stanovení celkového obsahu organických látek
(reakce s nadbytkem oxidovadla – manganometrie,
bichromatometrie)
Redoxní titrace
Oxidačně-redukční rovnováhy
3. bromátometrie
BrO3- + 5Br- + 6H+  3Br2 + 3H20
a) stanovení kovů
b) stanovení aromatických látek
zpětné stanovení kovů po chelataci OXINem (Al3+, Mg2+)
c) adiční reakce (stanovení dvojných vazeb):
R1-CH=CH-R2 +Br2  R1-CHBr-CHBr-R2
Redoxní titrace
Oxidačně-redukční rovnováhy
4. jodometrie
I2 + 2e  2Iindikátor – škrobový maz
stanovení titru jodového roztoku thiosíranem:
2S2O32- + I3-  S4O62- + 3 Iobvykle se jod připravuje během titrace:
IO3- + 5 I- + 6H+  3I2 + 3H2O
-
přímá titrace cínatých solí, antimonitan, arsenitan,
siřičitany, sulfidy, formaldehyd, nenasycené org. látky
-
malá množství vody – metoda dle K. Fischera (vlhkost):
H2O + I2 + SO2 + 3C5H5N + CH3OH  2I- + 3C5H5NH+ + CH3OSO3-
v b.e. se roztok zbarví přebyt jodem hnědě
Elektrochemické metody
rozdělení:
-
I=0 (metody pracující v bezproudovém režimu)
-
metody generující nebo měřící proud
Elektrochemické metody
bez proudu - potenciometrie
-
měření potenciálu elektrod (proti referentní elektrodě)
Elektrochemické metody
co je potřeba všude ...... měření pH
Kalibrace pH elektrod
Iontově selektivní elektrody
Konduktometrie – měření vodivosti iontů
• přímá konduktometrie
– měření celkové zasolenosti (vod)
- obsah minerálních látek
(výluh popela, cukrovarnické suroviny ...)
• konduktometrické titrace – konduktometrická cela
slouží k indikaci bodu ekvivalence
– acidobazické, argentometrické titrace atd.
Konduktometrie – vodivost hydroxoniových iontů
Polarografie
Polarografie
Rozpouštěcí voltametrie
Použití elektrometod – výhody, nevýhody
• citlivé stanovení (především) kovů i organických
látek – fenoly, amíny, nitrolátky
• poměrně levné, malé nároky na prostor i čas
• použití jako čidla a detektory (k separačním
technikám)
• studium redoxních mechanismů !!
• problémy s komplexními matricemi
• často špatná reprodukovatelnost – nestabilita
odezvy elektrod v čase
• tradice v ČR ....