ИНДИКАТОРЫ
Описанная реакция настолько чувствительна, что оказывается возможным определять NOF-ноны в дождевой воде. Попада¬ют ннтрит-ионы в дождевые капли в результате превращении азота в грозовых разрядах.
С помощью реакции этерификации обнаруживают ацетат-ионы. Образующиеся на основе уксусной кислоты сложные эфиры обладают весьма сильными специфическими запахами эссенций.
Малые концентрации бора в его соединениях обнаружи¬вают с помощью реакции этерификации:
Na2B407 + H2SO,(KOHU.)+5H20 ? Na2S04 + 4H3B03, (3.5)
НзВ03+ЗСН3ОН КОНЦ Нг5°>4 В(ОСН3)3 + ЗН20. (3.6)
Образующийся борнометиловый эфир — легколетучее сое-динение, горящее характерным пламенем.
3.5. ИНДИКАТОРЫ
Большое значение в аналитической химии имеют органиче¬ские реагенты, позволяющие контролировать конечную точку титрования,— реагенты-индикаторы. Особенность этого типа реагентов состоит в том, что свойства этих соединений должны совпадать со свойствами контролируемой системы, т. е. индикаторы в кислотно-основных методах должны быть кислотами илн основаниями, в окислительно-восстановитель¬ных — окислителями и восстановителями и, наконец, в комп-лексонометрических методах — комплексообразующнми ли¬гандами. Кроме того, изменение состояния индикатора должно сопровождаться изменением какого-либо легко контролируе¬мого свойства. Так как наиболее просто контролируемым свойством долгое время было н до сих пор остается изменение окраски, то исторически поиск таких соединений привел к
60 тому, что индикаторы представляют собой ОАР, содержащие помимо ФАГ, характерной для контролируемой системы, еще н хромофорную группу; иногда роль обеих групп выпол¬няет одна н та же.
НзС\л н,с
Индикаторы, используемые в кислотно-основных методах титрования, представляют собой органические кислоты (или основания), которые могут образовывать различающиеся по окраске таутомерные соединения, таутомеры. Например, краситель метиловый оранжевый при рН<3 существует в виде розового соединения с хинондной структурой (IX), при рН>4,5 —в виде желтой азо-формы (X):
>O=N-NH-Os05 «
Н3С
н,с
IX
N-O-N=N-
Для окислительно-восстановительного титрования в каче¬стве индикаторов используют органические соединения, обла¬дающие свойством изменять окраску при определенном окис-лительно-восстановительном потенциале раствора: изменение окраски, так же как и в случае кислотно-основных индика¬торов, объясняется образованием различно окрашенных таутомеров или тем, что при определенном значении окисли-тельно-восстановительного потенциала реагент окисляется или восстанавливается с образованием продукта реакции окраска которого резко отличается от окраски исходного соединения. Например, бесцветный дифениламин (XI) при Е"— +0,76 В окисляется в интенсивно окрашенный в фиоле¬товый цвет дифенилбензидин:
XI -2Н+
Соответственно в комплексонометрнн, т. е. при титровании с образованием устойчивых комплексов, в качестве индика¬торов используют сопряженную систему окрашенный комп-леГмёталла - комплексообразующнй реагент (металлонн-днкатор). В этом случае при использовании прямых методов титрования константа устойчивости окрашенного индикатор¬ного комплекса должна быть меньше константы УС^™» комплекса с комплексообразующнм реагентом-тнтрантом.
ФАГ кислотно-основных, окислительно-восстановительных и комплексонометрнческнх индикаторов являются хромофор¬ные группы этих реагентов, а ААГ - группировки атомов, изменяющие электронное строение этих группировок. Напри¬мер в метиловом оранжевом (IX) роль такой группировки "грает HSCvrpynna бензольного кольца; при замене этой группы на карбоксильную можно получить новый индика¬тор - метиловый красный (XII). Таутомеры этого соединения окрашены в красный н желтый цвета, а реакция таутомерн-зацнн н, следовательно, изменение окраски происходит в более щелочной по сравнению с метиловым оранжевым области: НЯС.
3 /N=^M-NH-hQ> .
xu со°-
н3с.
n4~)"n=n^Q (3*9)
ООО¬хелатные сорбенты, в которых функциональные и структуро-образующие группы представляют собой единое целое. Хелат-ные сорбенты довольно широко используют в аналитической хнмнн для разделения н концентрирования металлов.
Аналитически ценные свойства ФГ, такие как, например, избирательность, полностью нлн частично сохраняются при переходе от мономера к полимеру. Именно поэтому качествен¬ные и количественные методы прогнозирования свойств моно¬мерных органических реагентов применимы и прн обсуждении свойств полимерных сорбентов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Хольцбехер 3., Дивиш Л., Крал М., Щука Л., Влачил Ф Орга¬нические реагенты в неорганическом анализе. М.: Мир 1979 752 с 1967 407"" Д' °рганические аналитические реагенты. М.': Мир,'
Умланд Ф., Янсен А., Тюриг Д., Вюнш Г. Комплексные соеди¬нения в аналитической химии. М.: Мир, 1975. 531
Коренман И. И. Органические реагенты в неорганическом ана¬лизе: Справочник. М.: Химия, 1980. 448 с.
Кузнецов В. В. Применение органических аналитических реаген¬тов в анализе неорганических веществ/Под ред. А. П. Крешкова. М.: Изд-во МХТИ им. Д. И. Менделеева, 1972. 145 с.
1от,*о2о"г Р- Хелато°бразующие ионообменники. М.: Мио 19/1. Zbo С к'
М, На^984Г17? с Савв"Н ^ Б- ХелатообРазУ°Щие сорбенты.
Органические реагенты н хелатные сорбенты в анализе мине¬ральных объектов/Под ред. И. П. Харламова. М.: Наука 1980 187 с
ций. М°- ^^mTmT^"" Те°РИИ °Ргани— Р-к-новен^мет^мТм^ М^ЖпТ K°M"™6P~
Выше с той нлн иной полнотой затронута только часть областей применения органических мономерных реагентов Широкое применение сейчас уже находят и полимерные ана тческне реагенты. В полимерных реагентах, так же как и в мономерных, можно выделить органическую матрицу и функционально-аналитические н аналнтнко-актнвные груп¬пы Полимерные реагенты можно разделить на две большие группы- ионообменные н комплексообразующие. Ионообмен¬ные реагенты, которые чаще называют ионообменными смола¬ми в качестве ФГ содержат простейшие катнонообмеиные, например SCT-, нлн аннонообменные, например» NH»^rpynnbL Ионообменные смолы широко используют в промышленности и аналитической химии для разделения ионных частиц, полу-еиия чистых металлов н органических соединении очистки воды. Комплексообразующие полимерные реагенты могут содержать сколь угодно сложные ФГ н часто называются хеТатнымн сорбентами. Иногда выделяют в отдельную группу
62