ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ Часть 2
Гпр = 36,46 • 0,1056/1000 = 0,003850 г /мл, К = 0,003850/0,003646= 1,056.
В качестве титрантов обычно применяют разбавленные растворы реагентов 0,1—0,01 М, которые готовят либо разбавлением концентрированных растворов (например, НС1, NaOH), либо растворением соответствующей приблизитель¬ной навески реагента, взвешенной на технических весах (например, KMn04, Na2S203). Такие растворы должны быть стандартизованы с помощью установочных веществ, являю¬щихся первичными стандартами.
Первичным стандартом называют стандартный раствор, приготовленный по точной навеске. Реагент для приготов¬ления первичного стандарта (установочное вещество) должен быть квалификации не ниже чда (чистый для анализа), нелетучим, негигроскопичным, не поглощать С02 и другие компоненты из атмосферы и иметь по возможности большую моль-эквивалентную массу.
Вторичным стандартом называют стандартный раствор, характеристики которого установлены по первичному стан¬дарту.
Если при определении вещества необходимо использо¬вание двух титрантов (например, способом обратного титро¬вания), то необязательно стандартизировать оба раствора титрантов с использованием первичных стандартов. Можно концентрацию одного из них установить титрованием другим, концентрация которого установлена по первичному стан¬дарту. Так, раствор NaOH можно стандартизировать по стандартному раствору НС1, раствор 12 — по стандартному раствору Na2S203.
12.8. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
12.8.1. ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАСТВОРОВ, МЕРНАЯ ПОСУДА
В титриметрических методах анализа количество опреде¬ляемого компонента измеряют объемом раствора титранта точно известной концентрации. Поэтому технике измерения объемов растворов и приготовлению растворов точно извест¬ной концентрации необходимо уделять большое внимание.
188
189
В международной системе единиц (СИ) в качестве еди¬ницы объема принят кубический метр (м3) и его доли — дм3 и см3. Мерная посуда, применяемая в лабораториях, градуирована в литрах (л) и миллилитрах (мл): 1 л = = 1,000028 дм3, 1 мл =1,000028 см3. Поскольку обычно до¬стигаемая в аналитической лаборатории точность измерения объема составляет ±0,02 мл, разницей между 1 мл и 1 см3 можно пренебречь.
Следует иметь в виду, что при постоянной абсолютной погрешности измерения объема раствора чем меньше изме¬ряемый объем, тем больше относительная погрешность измерения. Так, при абсолютной погрешности ±0,02 мл относительная погрешность измерения объема 10 мл со¬ставляет (0,02-100) : 10 = 0,2%, а измерения объема 1 мл — (0,02-100) : 1 =2%. Поэтому при выполнении титриметриче¬ских операций не рекомендуется использовать методики с измерением объема меньше 10 мл. Для измерения объемов жидкостей используют специальную лабораторную стеклян¬ную мерную посуду.
Мерные цилиндры, мензурки (рис. 12.2) используют в тех случаях, когда допустима абсолютная погрешность измерения объема больше 0,2 мл. Наиболее употребительны мерные цилиндры и мензурки вместимостью от 5 мл до 1 л. На стенке сосуда нанесена калибровочная шкала в милли¬литрах (20 °С). Чтобы отмерить нужный объем жидкости, ее наливают в сосуд до уровня соответствующего деления. Нельзя наливать в мерные сосуды горячие жидкости.
Мерные колбы (рис. 12.3) — круглые плоскодонные кол¬бы с узким длинным горлом, приблизительно на середине которого находится круговая метка. Если налить жидкость так, чтобы нижний мениск ее находился на уровне метки, тогда объем находящейся в колбе жидкости будет равен номинальной вместимости колбы. Мерные колбы калиброваны при 20 °С на вливание. На стенке колбы находится марка завода-изготовителя, в которой указаны номинальный объем
колбы, температура калибро-вания, класс точности, ГОСТ.
Мерные колбы изготов¬ляют вместимостью 25, 50, 100, 200, 250, 500, 1000, 2000 мл. Они имеют либо пришлифованные стеклянные пробки, либо закрываются резиновыми пробками.
Рис. 12.2. Мерный цилиндр (а) и мензурка (б)
А
V
Мерные колбы предназначены для приготовления раство¬ров точно известного объема либо путем разбавления точно измеренного объема (аликвотной части) раствора более вы¬сокой концентрации, либо растворением точной навески ве¬щества в дистиллированной воде и других растворителях.
Объем раствора в мерной колбе доводят до метки следую¬щим образом: из промывалки наливают растворитель до уровня приблизительно на 1 см ниже метки, затем при помощи пипетки с резиновым колпачком по каплям добав¬ляют растворитель до метки. При этом глаза наблюдателя должны находиться на уровне метки на колбе. Мерную колбу нужно всегда брать за горло выше уровня раствора, в противном случае колба и раствор за счет тепла руки нагреваются, и объем раствора не будет соответствовать номинальному.
Пипетки (рис. 12.3, б) — стеклянные длинные трубки с цилиндрическим или шаровым расширением посредине. Нижний конец пипетки оттянут. На верхнем ее конце имеется одна круговая метка, а на стенке — марка завода-изгото¬вителя с указанием объема, температуры калибрования, класса точности, ГОСТ. Пипетки на один определенный объем изготавливают на 1,3, 5, 10, 15, 20, 25, 50, 100, 200 мл; пипетки с нанесенной на стенке шкалой объемов, разбитой делениями на целые мл,—0,1 или 0,01 мл. Эти пипетки изготавливают на общий объем 10,5; 2,1 мл и меньше.
Пипетки калибруют на выливание — объем свободно вы-текающей жидкости, предварительно набранной в пипетки до метки, равен ее номинальному объему.
190
191
Пипетки предназначены для точного отмеривания опре-деленного объема жидкости и переноса ее из одного сосуда в другой (отбор аликвотных частей). Эту операцию произ¬водят следующим образом. Чистую пипетку берут большим и средним пальцами правой руки за ее верхний конец, погру¬жают нижний конец на 3—4 см в жидкость и всасывают ее приблизительно до половины пипетки. Быстро закрывают верхнее отверстие пипетки указательным пальцем, выни¬мают пипетку из жидкости, наклоняют пипетку почти гори¬зонтально и, не отпуская указательный палец, поворачивают ее так, чтобы жидкость обмыла стенки, затем выливают ее. Ополаскивание пипетки повторяют. Для отбора аликвотной части погружают конец пипетки в жидкость, всасывают ее до уровня немного выше метки и закрывают верхнее отвер¬стие указательным пальцем. Затем приподнимают пипетку над жидкостью и, ослабив нажим указательного пальца, медленно, по каплям, выпускают избыток жидкости до тех пор, пока нижний край мениска не коснется метки (глаза должны находиться на одном уровне с меткой), в этот момент плотно прижимают указательный палец и прекра¬щают тем самым вытекание жидкости. Если на кончике пи¬петки остается капля, ее удаляют прикосновением конца пипетки к стенке сосуда. Для выливания жидкости из пи¬петки опускают в соответствующий сосуд нижний конец пипетки, открывают верхнее отверстие и дают жидкости свободно вытечь, затем слегка касаются носиком пипетки дна или стенки сосуда, держат так пипетку приблизительно 10 с и вынимают ее из сосуда. В носике пипетки всегда остается жидкость.
Операция отбора аликвотных частей жидкости должна быть отработана до уровня навыка, это гарантирует ее правильность и воспроизводимость.
Заполнять пипетку ядовитыми жидкостями, концентри-рованными кислотами и щелочами надо только с помощью специальных приспособлений (груш и др.).
Бюретки (рис. 12.4) — длинные стеклянные трубки с кра¬ном или другим запорным устройством. Это может быть на¬детая на конец бюретки резиновая трубка со стеклянным оттянутым наконечником, которая либо пережимается ме¬таллическим зажимом, либо в нее вставлен стеклянный шарик, служащий затвором. При сдавливании резиновой трубки в месте расположения шарика сверху вниз по каса-тельной резина оттягивается, образуется щель между шари¬ком и внутренней стенкой резиновой трубки, через кото¬рую вытекает раствор из бюретки. Бюретки изготовляют различной вместимости: 50, 25, 10, 5, 1 мл и менее. Бю¬ретки вместимостью 5 мл и менее называют микробюретками.
Рис. 12.4. Бюретки