Тема 10


Работа 10.19

Определение содержания 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в препарате аминной соли 2,4-Д


При потенциометрическом титровании в исследуе­мый раствор опускают индикаторный электрод и реги­стрируют изменения потенциала этого электрода в за­висимости от объема добавляемого титранта. Потенциометрическое титрование позволяет точно установить точ­ку эквивалентности. Показателем достижения этой точ­ки служит резкое изменение потенциала индикаторного электрода (скачок потенциала). На основании данных зависимости ЭДС от количества титранта строят кри­вые потенциометрического титрования.

Этот метод более чувствителен, что исклю­чает субъективные ошибки. Он позволяет титровать несколько ком­понентов в одной и той же порции раствора и проводить определения в мутных и сильноокрашенных средах.

При этом используются все основные типы реакций: кислотно-основные, осаждения, комплексообразования, окисления-восстановления.

Реактивы и оборудование: потенциометр типа ЛП-58, ЛП-5, ЛПУ-01; рН-метр; милливольтметр рН-121 или аналогичный прибор со стеклянным и кало­мельным электродами; ацетон х.ч.; 0,5 н. раствор НСl; 0,1 н. КОН.

Ход работы. На аналитических весах берут навеску 0,3-0,5 г пре­парата аминной соли 2,4-Д (с точностью до 0,0002 г) и с помощью 50-60 мл ацетона переносят в стакан для титрования емкостью 150 мл. В полученный раствор опускают магнит механической мешалки и погружают электроды (стеклянный и каломельный), предвари­тельно промыв их в ацетоне.

После включения прибора и механической мешалки к анализируемому раствору приливают примерно 2 мл 0,5 н. раствора соляной кислоты, что позволяет связать ионы аминов и создать небольшой избыток кис­лоты, соответствующий 1-2 мл щелочи.

Затем смесь титруют 0,1 н. раствором едкого калия, прибавляя его порциями по 0,2 мл и каждый раз записывая показания прибора в таблицу (табл. 14).

Таблица 14

  Результаты потенциометрического титрования, мВ

Расход 0,1 н. КОН, мл

Показания потенциометра (Е) 

∆Е=Еn+1 Еn

(Е)' =∆Е n+1 – ∆Е

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

10,4

10,6

10,8

11,0

11,2

11,4

11,6

+415

+398

+360

+248

+216

+198

+70

+46

+9

+44

-68

-83

-97

17

38

112

32

18


24

37

53

24

15

14



74

80




16

29

Примечание: Подчеркнутые цифры соответствуют первому и второ­му скачку потенциала.


Когда пройден первый скачок потенциала, соответствующий концу титрования избытка кислоты, прибавляют 20 мл воды и продолжают титрование (без записи показаний прибора), пока потенциал стеклянного элек­трода не начнет заметно изменяться. Тогда раствор щелочи начинают прибавлять порциями по 0,2 мл, каждый раз записывая показания прибора.

Титрование заканчивают после прохождения второго скачка потенциала, соответствующего концу титрования 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты.

Обработка результатов. Количество 0,1 н. раствора едкого калия (V1), пошедшее на титрование избытка соляной кислоты (до первой точки эквивален­тности), определяют из данных таблицы по формуле

где (E1)' и (Е2)' - изменение скорости падения потенциала соот­ветственно до и после скачка потенциала;

α1 - количество щелочи, прибавленное до скачка потенциала, мл.

Аналогичным образом находят количество 0,1н. раствора едкого калия (V2), пошедшее на титрование до второй точки эквивалентности:

,

где: (Е3)' и (Е4)' - изменение скорости падения потенциала до и после второго скачка потенциала;

α2 - количество щелочи, при­бавленное до второго скачка потенциала, мл.

Процентное содержание основного продукта в пе­ресчете на 2,4-дихлорфеноксиуксусную кислоту вычис­ляют по формуле

,

где Э - грамм-эквивалентная масса 2,4-Д, равная 0,0221 г/мл;

m - навеска препарата, г.

Конечные точки титрования - точки эквивалентнос­ти (О1 и О2) можно определить графически. Для этого по данным таблицы строят кривую титрования (рис. 64). На пологих участках этой кривой до и после скачка потенциала проводят взаимно параллельные касательные (A1M1, B1N1 и А2М2, B2N2) и соединяют их прямой (A1B1 или А2В2), середина которой лежит на участке кривой титрования в области скачка потенциала. Пер­пендикуляр, опущенный из точки (О) их пересечения на ось абсцисс (ось объема титранта), отсекает на этой оси объем титранта, отвечающий конечной точке тит­рования.


 


Рис. 64. Кривая потенциометрического титрования 2,4-Д


Пример расчета. Первому скачку потенциала, как это видно из табл.14., соответствует объем щелочи от 1 до 1,2 мл; скорость изменения потенциала до скачка (Е1)' составляет 74 мВ, а после скачка (Е2)' - 80 мВ; объем щелочи, пошедшей на титрование до скачка по­тенциала (α1) - 1,0 мл. Таким образом, до первой конечной точки титрования было прилито приблизи­тельно 1,1 мл щелочи:

Второй скачок потенциала лежит между 10,8 и 11,0 мл; (Е3)' = 16; (Е4)' = 29; α2 = 10,8. Следовательно:

Концентрация 2,4-Д в препарате при навеске 0,3458 г равна: