ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение pH среды при помощи индикаторов из "Курс аналитической химии Издание 5" Рассмотрим второй случай — исследуемый раствор от прибавления метилового оранжевого окрасился в розовый цвет. В этом случае на основании того же рис. 75 можно сделать более определенный вывод, а именно, что этот раствор сильнокислый, так как если бы он был слабокислым или щелочным, то от метилового оранжевого он стал бы желтым. Хотя это заключение более определенное, чем в первом случае, тем не менее и такая точность аналитика удовлетворить не может. [c.197] Наконец, рассмотрим третий случай, когда раствор от прибавления метилового оранжевого окрасился в промежуточный — оранжевый цвет. Зная, что метиловый оранжевый 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.197] Таким образом, для определения различных значений pH растворов требуется не один индикатор, а набор их. С помощью таких наборов индикаторов можно определять реакцию среды растворов с точностью до 0,1—0,3 единицы pH. [c.197] Интервалы перехода индикаторов, приведенные на рис. 75, перекрывают большую часть шкалы pH (от 3 до 10), т. е. как раз тот интервал звачений 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.197] При пользовании индикаторами не следует забывать, что сами индикаторы в большинстве случаев являются кислотами. Например, метиловый оранжевый более сильная кислота, чем уксусная. Поэтому прибавление индикатора к титруемому раствору в больших количествах поведет к значительным ошибкам, так как рабочий раствор будет расходоваться также на нейтрализацию Н+-ио-нов индикатора, протекающую с образованием хорошо диссоциирующей соли. Кроме того, чем выше концентрация индикатора, тем меньше будет резкость изменения его цвета, что также приведет к увеличению ошибки определения. [c.197] Из сказанного вытекает главное правило выбора индикатора. Титрование в методе нейтрализации следует выполнять в присутствии такого индикатора, интервал перехода которого заключается в интервале скачка pH на кривой титрования данного вещества. [c.198] В ЭТОМ случае применение любого из перечисленных выше индикаторов (см. табл. 5 и рис. 76), кроме первого и последнего, приведет к приблизительно одинаковому результату. [c.199] Титрование слабой кислоты сильным основанием. При титровании слабой кислоты сильным основанием (кривая б) скачок титрования наблюдается в пределах от 8 до 10 единиц pH, а потому выбор индикатора более ограничен. В этом случае можно воспользоваться только фенолфталеином, для которого область перехода окраски лежит в интервале от 8 до 10 единиц pH. [c.199] Чтобы показать, какие ошибки могут возникнуть вследствие неправильного выбора индикатора, рассмотрим в качестве примера случай титрования 0,1 н. раствора уксусной кислоты 0,1 и. раствором едкого натра в присутствии различных индикаторов. [c.199] Предположим, что для этой цели мы воспользовались метиловым оранжевым с интервалом перехода от 3,1 до 4,4 единиц pH. Как показывает кривая (см. рис. 71), до начала титрования pH = = 2,87. Следовательно, прибавленный метиловый оранжевый окрасит раствор в розовый цвет. Но уже в самом начале титрования значение pH раствора становится равным 3, т. е. после приливания всего около 0,5 мл рабочего раствора раствор примет желтоватый оттенок, так как верхняя граница интервала перехода метилового оранжевого составляет 3,1. Зная, что рабочего раствора израсходовано еще очень мало, мы, конечно, продолжим титрование, однако после приливания 6 мл рабочего раствора титруемый раствор приобретает значение pH = 4,4 и станет желтым (так как для метилового оранжевого 4,4 — нижняя граница интервала перехода). Это означает, что при продолжении титрования цвет раствора больше изменяться не будет, поэтому титрование приходится прекратить, хотя израсходовано всего 6 мл рабочего раствора вместо требуемых 20 мл. Найденное количество СНзСООН окажется в 3—4 раза меньше действительно заключающегося в титруемом растворе. [c.199] Конечно, такая ошибка в аналитической работе совершенно недопустима. [c.200] Титрование слабого основания сильной кисло- той. Форма соответствующей кривой титрования (см. рис. 76, кривая в) 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.200] Титрование со свидетелем . Точность титрования во многом зависит от точности определения цвета титруемого раствора. Поэтому при титровании рекомендуется пользоваться так называемым свидетелем, т. е. образцовым раствором, имеющим такую же окраску, как та, при которой нужно закончить 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 проводят 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 мл раствора. [c.200] 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 меньше искажает цвета. [c.200] При работе в вечернее время при обычном электрическом освещении хорошие результаты дает применение светофильтров. Светофильтром называют пластинку из окрашенного стекла, сквозь которую или на фоне которой рассматривают окрашенный раствор. При использовании светофильтра растворы приобретают цвета, лучше различаемые при вечернем освещении. Например, метиловый оранжевый при титровании без светофильтра меняет цвета в последовательности розовый — оранжевый — желтый. При рассматривании через синий светофильтр розовый цвет становится фиолетовым, оранжевый — серым, а желтый — зеленым. [c.200] Смешанные индикаторы. Для повышения резкости перехода окраски применяют также смешанные индикаторы, состоящие из смеси нескольких веществ, изменяющих окраску с изменением pH. Например, применяют смеси 3 части 0,1%-ного раствора бромкрезолового зеленого с 2 частями 0,1%-ного раствора метилового красного. При pH = 5,1 окраска раствора, титруемого в присутствии этой смеси, резко из красной переходит в зеленую. Смесь одной части крезолового красного с 3 частями тимолового голубого при pH = 8,2 имеет ярко-красную окраску, а при pH = 8,4 — фиолетовую. [c.201] Характеристика наиболее применяемых индикаторов. Обычно при выполнении анализов методом нейтрализации применяют следующие индикаторы. [c.201] Этот индикатор можно использовать для титрований с участп-ем сильной кислоты, так как область перехода его 3,1—4,4 pH. Метиловый оранжевый дает не очень резкий переход окраски и поэтому удобен для титрования растворов с концентрацией выше 0,5 н. Индикатор приготовляют растворением 2 г сухого красителя в 1 л воды. Его часто применяют в смеси с индигокармином (1 г метилового оранжевого +2,5 г индигокармина в 1 л воды). Для титрования берут 1—2 капли индикатора на каждые 20—25 мл титруемого раствора. [c.201] Область перехода метилового красного лежит в интервале pH = 4,2—6,2. Применяют его при титрованиях с точкой эквивалентности, более близкой к линии нейтральности. Метиловый красный дает более резкий переход окраски, чем метиловый оранжевый. Для титрования берут не больше одной капли 0,2%-ного спиртового раствора на 25 мл конечного объема. При больших количествах индикатора изменение окраски заметить труднее. [c.201] Фенолфталеин. Область перехода этого индикатора при pH от 8,2 до 10. Применяют его при титрованиях, в которых участвует слабая кислота. Фенолфталеин легко обесцвечивается под действием диоксида углерода, а потому его не применяют для определений, сопровождающихся выделением СОг. При стоянии растворы, оттитрованные до розовой окраски фенолфталеина, снова обесцвечиваются это нужно принимать во внимание при титровании. [c.202] Вернуться к основной статье