ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение pH среды при помощи индикаторов из "Курс аналитической химии Книга 2" Предположим, что мы прибавили к раствору каплю индикатора метилоранжевого, отчего раствор приобрел желтую окраску. Из рис. 95 видно, что желтая окраска метилоранжевого соответствует значениям pH от 4,4 до 14, т. е. взятый нами раствор может быть и слабокислым (4,4—7), и нейтральным (7), и слабощелочным (7—10) и даже сильнощелочным (выше 10). Таким образом, в приведенном случае при помощи индикатора метилового оранжевого мы получим очень мало сведений о кислотности исследуемого раствора. Можно только сказать, что данный раствор не является сильнокислым. [c.281] Рассмотрим второй случай—исследуемый раствор от прибавления метилоранжевого окрасился в красный цвет. В этом случае на основании того же рис. 95 можно сделать более определенный вывод, а именно, что этот раствор сильнокислый, так как если бы он был слабокислым или щелочным, то от метилоранжевого он стал бы желтым. Хотя это заключение более определенное, чем в первом случае, тем не менее и такая точность аналитика удовлетворить не может. [c.281] Наконец, рассмотрим третий случай, когда раствор от прибавления метилоранжевого окрасился в промежуточный—оранжевый цвет. Зная, что метилоранжевый имеет оранжевую окраску только в интервале pH между 3,1 и 4,4, можно сказать, что pH раствора больше 3,1 и меньше 4,4. На основании этого примера можно сделать вывод индикатор только в том случае указывает определенное значение pH раствора, когда это значение pH соответствует переходной окраске индикатора, т. е. его интервалу перехода. [c.281] Таким образом, для определения различных значений pH растворов требуется не один индикатор, а целый набор их. С помощью таких наборов индикаторов можно определять реакцию среды растворов с точностью до 0,1—0,3 единицы pH. [c.281] Интервалы перехода индикаторов, приведенные на рис. 95, перекрывают большую часть шкалы pH (от 3 до 10), т. е. как раз тот интервал значений pH, в котором обычно заканчивается большинство титрований. Поэтому в обычной практике вполне можно удовлетвориться четырьмя или даже тремя из приведенных индикаторов. Определение нейтральной точки (pH =7) при титровании совсем не обязательно. [c.281] Выбор индикатора. Приступая к титрованию, необходимо снаг чала рассчитать значение pH, при котором следует закончить ти трование данного раствора. В соответствии с этим значением pH и выбирают индикатор, так как нужно, чтобы индикатор изменял цвет при значении pH, отвечающем точке эквивалентности данного титрования. Например, если точка эквивалентности при титровании уксусной кислоты едким натром лежит около pH =9, то для выполнения этого титрования нужно взять индикатор с интервалом перехода также около 9. Из табл. 8 находим, что таким индикатором является фенолфталеин (интервал перехода между pH =8 и pH =10). Прибавив каплю раствора фенолфталеина к титруемому раствору уксусной кислоты, получим бесцветный раствор, к которому нужно прибавлять щелочь до тех пор, пока он не окрасится в розовый цвет. В этот момент pH раствора будет равен 9, что и укажет на достижение эквивалентного соотношения между кислотой и щелочью. Тогда титрование нужно прекратить и сделать отсчет по бюретке. [c.282] В действительности нет необходимости подыскивать индикатор, для которого pH интервала превращения строго соответствует pH точки эквивалентности данного титрования. Как показывают кривые титрования, точка эквивалентности лежит приблизительно в середине скачка pH, а этот скачок наступает при изменении pH раствора от прибавления последней капли рабочего раствора. Поэтому от прибавления последней капли изменят цвет все индикаторы, интервал перехода которых соответствует скачку титрования. [c.282] Таким образом, если скачок титрования наблюдается в широких пределах значений pH, то можно пользоваться практически любым индикатором. [c.282] Поскольку все виды титрований, встречающиеся в методе нейтрализации, сводятся к трем основным типам, которым соответ ствуют три типа кривых титрования (рис. 96), рассмотрим вопрос о выборе индикатора для каждого из этих случаев. [c.282] Из табл. 8 и рис. 96 видно, что в указанных пределах значений pH наблюдается изменение окраски большинства рассматриваемых индикаторов. Следовательно, в этом случае применение любого из перечисленных индикаторов, кроме первого и последнего, приведет к приблизительно одинаковому результату. [c.283] Кривые титрования Т—сильной кислоты сильной щелочью II—слабой кислоты сильной щелочью Ц[—слабого основания сильной кислотой. Заштрихованы интервалы перехода индикаторов. [c.283] Титрование слабой кислоты сильным основанием. В случае титрования слабой кислоты сильным основанием скачок титрования наблюдается в пределах от 8 до 10 единиц pH, а потому выбор индикатора значительно более ограничен. В этом случае можно воспользоваться только фенолфталеином, для которого область перехода окраски лежит в интервале от 8 до 10 единиц pH. [c.283] Чтобы показать, какие ошибки могут возникнуть вследствие неправильного выбора индикатора, рассмотрим в качестве примера случай титрования 0,1 н. раствора уксусной кислоты 0,1 н раствором едкого натра в присутствии различных индикаторов. [c.283] Конечно, такая ошибка в аналитической работе совершенно недопустима. [c.284] Воспользовавшись в качестве индикатора фенолфталеином, достигнем еще меньшей ошибки, и полученный результат можно будет считать правильным. [c.285] Титрование слабого основания сильной кислотой. Форма соответствующей кривой титрования (см. рис. 92) показывает, что в этом случае скачок pH происходит в интервале значений pH от 4 до 6. Следовательно, наиболее подходящим индикатором будет метиловый красный с областью перехода от 4,2 до 6,2 единиц pH. [c.285] Титрование со свидетелем . Точность титрования во многом зависит от точности определения цвета титруемого раствора. Поэтому при титровании полезно пользоваться так называемым свидетелем, т. е. образцовым раствором, имеющим такую же окраску, как та, при которой нужно заканчивать титрование. При титровании свидетель ставят около сосуда с титруемым раствором для сравнения их окраски. Свидетель обязательно должен быть приготовлен в сосуде такой же формы и емкости, как тот, в котором производят титрование. Оба сосуда должны быть сделаны из одинакового стекла. Объем образцового раствора должен быть равен объему титруемого раствора в конце титрования. Индикатор к свидетелю и титруемому раствору нужно прибавлять в одинаковом количестве—по 1 капле на 25. ил раствора. [c.285] Применение светофильтров при титровании. Определение окраски индикатора часто затрудняется вследствие плохого освещения. Особенно трудно различать желтые оттенки растворов при электрическом освещении. Поэтому лучше всего, чтобы лаборатория была оборудована лампами дневного света, который не искажает цветов. [c.285] Вместо употребления светофильтра можно к индикатору прибавить синий краситель—индигокармин. Такой индикатор носит название вечернего и с успехом употребляется при работе в вечерних и ночных сменах. [c.286] Вернуться к основной статье