Metody titrimetrické analýzy jsou dále rozděleny podle možnosti titrace a podle těch chemických reakcí, které jsou vybrány pro stanovení látky (složky). V moderní chemii se rozlišuje kvantitativní a kvalitativní analýza.
Typy klasifikace
Metody titrimetrické analýzy se vybírají pro konkrétní chemickou reakci. V závislosti na typu interakce dochází k rozdělení titrimetrického stanovení na samostatné typy.
Metody analýzy:
- Redoxní titrace; metoda je založena na změně oxidačního stavu prvků v látce.
- Tvorba komplexu je složitá chemická reakce.
- Acidobazická titrace zahrnuje úplnou neutralizaci interagujících látek.
Neutralizace
Acidobazická titrace umožňuje určit množství anorganických kyselin (alkalimetrie) a také vypočítat báze (acidimetrie) v požadovaném roztoku. Tato metoda se používá ke stanovení látek, které reagují se solemi. Vpoužití organických rozpouštědel (aceton, alkohol) umožnilo stanovit více látek.
Komplexní formace
Co je podstatou metody titrimetrické analýzy? Předpokládá se stanovení látek vysrážením požadovaného iontu jako špatně rozpustné sloučeniny nebo jeho vazbou na špatně disociovaný komplex.
Redoximetrie
Redoxní titrace je založena na redukčních a oxidačních reakcích. V závislosti na použitém roztoku titrovaného činidla v analytické chemii existují:
- permanganatometrie, která je založena na použití manganistanu draselného;
- jodometrie, která je založena na oxidaci jodu a redukci jodidu;
- bichromatometrie, která využívá oxidaci bichromanem draselným;
- bromatometrie založená na oxidaci bromičnanu draselného.
Redoxní metody titrimetrické analýzy zahrnují procesy jako cerimetrie, titanometrie, vanadometrie. Zahrnují oxidaci nebo redukci iontů odpovídajícího kovu.
Podle titrační metody
Existuje klasifikace metod titrimetrické analýzy v závislosti na metodě titrace. V přímé variantě se stanovovaný iont titruje zvoleným roztokem činidla. Proces titrace v substituční metodě je založen na stanovení bodu ekvivalence v přítomnostinestabilní chemické sloučeniny. Titrace zbytků (reverzní metoda) se používá, když je obtížné vybrat indikátor, stejně jako když je chemická interakce pomalá. Například při stanovení uhličitanu vápenatého se vzorek látky ošetří přebytečným množstvím titrovaného roztoku kyseliny chlorovodíkové.
Význam analýzy
Všechny metody titrimetrické analýzy předpokládají:
- přesné stanovení objemu jedné nebo každé z reagujících chemikálií;
- přítomnost titrovaného roztoku, díky kterému se titrace provádí;
- odhalení výsledků analýzy.
Titrace roztoků je základem analytické chemie, proto je důležité vzít v úvahu základní operace prováděné během experimentu. Tato část úzce souvisí s každodenní praxí. Bez ponětí o přítomnosti hlavních složek a nečistot v surovině nebo produktu je obtížné naplánovat technologický řetězec ve farmaceutickém, chemickém a metalurgickém průmyslu. Základy analytické chemie jsou aplikovány na složité ekonomické problémy.
Výzkumné metody v analytické chemii
Toto odvětví chemie je věda o určování složky nebo látky. Základy titrimetrické analýzy - metody použité k provedení experimentu. S jejich pomocí výzkumník vyvozuje závěr o složení látky, kvantitativním obsahu jednotlivých částí v ní. Je také možné během analytické analýzy identifikovatoxidační stav, ve kterém se nachází složka zkoumané látky. Při klasifikaci metod analytické chemie berou v úvahu přesně to, co se má provést. K měření hmotnosti výsledného sedimentu se používá gravimetrická výzkumná metoda. Při analýze intenzity roztoku je nezbytná fotometrická analýza. Velikost EMF pomocí potenciometrie určuje základní složky studovaného léku. Titrační křivky jasně ukazují experiment.
Oddělení analytických metod
V případě potřeby se v analytické chemii používají fyzikálně-chemické, klasické (chemické) i fyzikální metody. Pod chemickými metodami je obvyklé rozumět titrimetrické a gravimetrické analýze. Obě metody jsou klasické, osvědčené a široce používané v analytické chemii. Hmotnostní (gravimetrická) metoda zahrnuje stanovení hmotnosti požadované látky nebo jejích složek, které se izolují v čistém stavu i ve formě nerozpustných sloučenin. Objemová (titrimetrická) metoda analýzy je založena na stanovení objemu činidla spotřebovaného při chemické reakci, odebraného ve známé koncentraci. Existuje rozdělení chemických a fyzikálních metod do samostatných skupin:
- optické (spektrální);
- elektrochemické;
- radiometric;
- chromatographic;
- hmotnostní spektrometrie.
Specifika titrimetrické studie
Tato část analýzyChemie zahrnuje měření množství činidla, které je potřeba k provedení kompletní chemické reakce se známým množstvím požadované látky. Podstatou techniky je přidání činidla o známé koncentraci po kapkách do roztoku zkoušené látky. Jeho přidávání pokračuje, dokud jeho množství není ekvivalentní množství analytu, který s ním reaguje. Tato metoda umožňuje vysokorychlostní kvantitativní výpočty v analytické chemii.
Za zakladatele této techniky je považován francouzský vědec Gay-Lusac. Látka nebo prvek stanovený v daném vzorku se nazývá stanovovaná látka. Mezi nimi mohou být ionty, atomy, funkční skupiny, související volné radikály. Reagencie jsou plynné, kapalné, pevné látky, které reagují s určitou chemickou látkou. Proces titrace spočívá v přidávání jednoho roztoku k druhému za stálého míchání. Předpokladem úspěšné realizace titračního procesu je použití roztoku se stanovenou koncentrací (titrant). Pro výpočty se používá normalita roztoku, to znamená počet gramekvivalentů látky, která je obsažena v 1 litru roztoku. Titrační křivky se sestavují po výpočtech.
Chemické sloučeniny nebo prvky spolu interagují v přesně definovaných hmotnostních množstvích odpovídajících jejich gramovým ekvivalentům.
Možnosti přípravy titrovaného roztoku podlevážený výchozí materiál
Jako první způsob přípravy roztoku o dané koncentraci (určitém titru) lze uvažovat rozpuštění vzorku přesné hmotnosti ve vodě nebo jiném rozpouštědle a také naředění připraveného roztoku na požadovaný objem. Titr výsledného činidla lze určit ze známé hmotnosti čisté sloučeniny a z objemu připraveného roztoku. Tato technika se používá k přípravě titrovaných roztoků těch chemikálií, které lze získat v čisté formě, jejichž složení se při dlouhodobém skladování nemění. Pro vážení použitých látek se používají lahve s uzavřeným víčkem. Tento způsob přípravy roztoků není vhodný pro látky se zvýšenou hygroskopicitou, stejně jako pro sloučeniny, které vstupují do chemické interakce s oxidem uhelnatým (4).
Druhá technologie pro přípravu titrovaných roztoků se používá ve specializovaných chemických podnicích, ve speciálních laboratořích. Je založena na použití pevných čistých sloučenin vážených v přesných množstvích a také na použití roztoků s určitou normalitou. Látky jsou umístěny ve skleněných ampulích, poté jsou uzavřeny. Látky, které jsou uvnitř skleněných ampulí, se nazývají fixanály. Během přímého experimentu se ampule s činidlem rozbije přes nálevku, která má prorážecí zařízení. Poté se celá složka přenese do odměrné baňky a přidáním vody se získá požadovaný objem pracovního roztoku.
Titrace také používá specifickéakční algoritmus. Byreta je naplněna hotovým pracovním roztokem po rysku nuly tak, aby v její spodní části nebyly žádné vzduchové bubliny. Poté se analyzovaný roztok odměří pipetou a poté se umístí do Erlenmeyerovy baňky. Přidejte do něj několik kapek indikátoru. Postupně se k hotovému roztoku z byrety po kapkách přidává pracovní roztok a sleduje se změna barvy. Když se objeví stabilní barva, která nezmizí po 5-10 sekundách, je posouzeno dokončení titrace. Poté přistoupí k výpočtům, výpočtu objemu použitého roztoku s danou koncentrací, vyvodí závěry z experimentu.
Závěr
Titrimetrická analýza umožňuje určit kvantitativní a kvalitativní složení analytu. Tato metoda analytické chemie je nezbytná pro různá průmyslová odvětví, používá se v lékařství, farmacii. Při výběru pracovního roztoku je třeba vzít v úvahu jeho chemické vlastnosti a také schopnost tvořit se zkoumanou látkou nerozpustné sloučeniny.
