Использование окислительно-восстановительных реакций в анализе

Окислительно-восстановительные реакции применяются в химическом анализе не только для открытия и разделения ионов, но лежат в основе методов оксидиметрии и использования редокс-индикаторов. [c.80]

Использование окислительно-восстановительных реакций в анализе [c.137]

Вольтамперометрия. Вольтамперометрический метод анализа основан на изучении вольтамперограмм, т.е. кривых зависимости тока электрохимической реакции ячейки, возникающего в результате окислительно-восстановительных процессов на индикаторном электроде, от потенциала его поляризации. Исследования проводят в варианте двухэлектродной схемы, когда электрохимическая ячейка содержит два электрода индикаторный и вспомогательный, относительно которого задано поляризующее напряжение от внешнего источника. Иногда вспомогательный электрод располагают не в исследуемом растворе, а в растворе, находящемся в электрохимическом контакте с ним. В вольт-амперометрии наиболее употребительной является трехэлектродная схема, когда дополнительно к первому варианту в ячейку вводят электрод сравнения, относительно которого осуществляют задание и измерение поляризующего напряжения. В качестве индикаторных электродов в вольтамперометрии применяют твердые проводящие материалы (чистые металлы, сплавы, графит) и жидкие (ртуть, галлий, различные амальгамы). Из электродов последнего типа наибольшее распространение получил так называемый ртутный капающий электрод (РКЭ). Современной вольтамперометрии и ее использованию в аналитической химии посвящена монография Бонда [123]. [c.285]

В основе разнообразных химических и физико-химических методов анализа лежат, как правило, реакции трех типов кислотноосновные, окислительно-восстановительные и комплексообразования. Значение их в практике анализа примерно одинаково, но научные исследования сосредоточены преимущественно вокруг реакций двух последних типов. Теория кислотно-основных взаимодействий неплохо разработана, здесь многое давно устоялось. Правда, в настоящее время внимание привлечено к кислотно-основным реакциям в неводных растворах. Окислительно-восстановительные реакции находят все новые применения в разнообразных физико-химических методах анализа, и поэтому их исследуют весьма интенсивно. Однако особенно большое значение имеет изучение процессов комплексообразования— для фотометрического и флуориметрического анализа с использованием органических реагентов, кинетических методов анализа, методов разделения элементов. [c.39]

В количественном анализе окислительно-восстановительные реакции лежат в основе методов перманганатометрии, иодометрии и использования редокс-индикаторов (дифениламин). [c.88]

Окисление — восстановление — один из важнейших процессов природы. Дыхание, усвоение углекислого газа растениями с выделением кислорода, обмен веществ и ряд биологических процессов в основе своей являются окислительно-восстановительными реакциями. Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления — восстановления. Получение простых веществ, например железа, хрома, марганца, никеля, кобальта, вольфрама, меди, серебра, цинка, серы, хлора, иода и т. д., и ценных химических продуктов, например аммиака, щелочей, сернистого газа, азотной, серной и других кислот, основано на окислительно-восстановительных реакциях. Производство строительных материалов, пластических масс, удобрений, медикаментов и т. д. было бы невозможно без использования окислительно-восстановительных процессов. На процессах окисления — восстановления в аналитической химии основаны методы объемного анализа пер-манганатометрия, иодометрия, броматометрия и др., играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. [c.51]

В основном окислительно-восстановительные реакции имеют сравнительно высокую мольную теплоту и, следовательно, могли бы очень легко применяться в термометрическом анализе, однако очень немногие исследователи применяют термометрический метод для анализа окислительно-восстановительных систем. Несмотря на то, что возможность использования реакций большинства наиболее известных окислителей и восстановителей в термометрическом анализе изучена, однако применение их не получило широкого распространения. [c.62]

Окислительно-восстановительные реакции имеют ряд особенностей, затрудняющих их использование в объемном анализе. [c.366]

Использование в газохроматографическом анализе галогенидов металлов расплавленных нелетучих неорганических солей и их эвтектик [31, 32] сразу же резко увеличило возможности метода. Применяя неорганиче- ские соли в качестве неподвижной фазы, можно работать при значительно более высоких температурах. Кроме того, насадка не реагирует с анализируемыми веществами, особенно если соли содержат те же ионы, что и хроматографируемые соединения. Однако, как показано в работе [38], эффективность таких колонок ниже эффективности колонок с обычными жидкими фазами. К тому же обмен ионов в колонке наряду с окислительно-восстановительными реакциями может усложнить хроматографическое разделение. Для анализа хлоридов нельзя использовать нитраты, поскольку они сильные окислители и разлагаются в присутствии хлоридов. [c.135]

ЗЛ4 ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ [c.72]

Изложены общие теоретические основы аналитической химии и качес1 венный анализ. Рассмотрены гетерогенные (осадок — раствор), протолитические, окислительно-восстановительные равновесия, процессы комплексообразования, применение органических реагентов в аналитической химии, методы разделения и концентрирования, экстракция, некоторые хроматографические методы, качественный химический анализ катионов и анионов, использование физических и физико-химических методов в качественном анализе. Охарактеризованы методики аналитических реакций катионов и анионов, нх идентификация по ИК-спектрам поглощения. Приведены примеры и задачи. [c.2]

Приведенные в гл. 15—20 примеры кинетических методов анализа с использованием равновесных систем относятся в основном к окислительно-восстановительным реакциям. Изучение кинетики реакций может привести к выяснению механизма реакции, а это, в свою очередь, приводит к выбору оптимальных условий, обеспечивающих минимум помех. При проведении равновесных методов анализа, основанных на изучении равновесных реакций, катализаторы обычно применяют для сокращения времени завершения реакций. [c.440]

Физико-химические методы определения витамина Е основаны на использовании окислительно-восстановительных свойств токоферолов. Для определения суммы токоферолов в пищевых продуктах наиболее часто используют широко известную реакцию восстановления трехвалентного железа в двухвалентное токоферолами с образованием окрашенного комплекса двухвалентного железа с а,а-дипиридилом или батофенантролином [35], К сожалению, реакция не является строго специфичной для токоферолов, окрашенные комплексы с указанными реактивами могут давать каротины, стеролы, витамин А и некоторые другие соединения, Кроме того, интенсивность образования окрашенного продукта реакции существенно зависит от времени, температуры, освещенности и других факторов. Поэтому для повышения точности анализа токоферолы предварительно отделяют от соединений, мешающих определению, с помощью адсорбционной хроматографии на колонке или в тонком слое адсорбента. В некоторых случаях (в зависимости от свойств исследуемого продукта) перед хроматографией необходимо проводить осаждение стеринов. [c.203]

Экспериментальные условия подбираются таким образом, чтобы они были удовлетворительными одновременно с точки зрения точности, избирательности и быстроты анализа. При использовании обратимой окислительно-восстановительной системы потенциал электрода и состав водного раствора выбирают так же, как в электрогравиметрическом методе с регулируемым катодным потенциалом. В кулонометрическом анализе можно использовать также необратимые реакции. Однако в этом случае не удается вычислить необходимое значение электродного потенциала его подбирают эмпирическим путем. [c.431]

В анализе наиболее часто применяют методы, основанные на использовании гомогенного катализа окислительно-восстановительных реакций. [c.174]

Термодинамические соображения могут быть полезны при оценке пригодности той или иной реакции для аналитических целей с точки зрения полноты превращения. Вопрос о возможности использования реакции для весового анализа может быть решен вычислением растворимости одного или нескольких компонентов. Весьма важен также расчет степени превращения окислительно-восстановительной реакции, которую предположено использовать для объемных определений. Кроме того, необходимо отметить, что потенциометрические методы приобретают все большее значение при выполнении анализов и как основа методов непрерывного контроля химических операций. [c.185]

В качестве последнего примера рассмотрим использование в органическом анализе периодатного окисления. Более подробно применение этой окислительно-восстановительной реакции для определения соседних гидроксильных групп в гликолях и углеводах дано в разделе УП1-Б гл. 6 и разделе IV-B гл. 7, Исчерпывающий обзор дали Кольтгофф и Белчер". Перйодат окисляет соседние группы, но не действует на изолированные оксигруппы или полиоксисоединения, в которых гидроксильные группы разделены одним или более углеродными атомами При окислении каждое соседство (а не каждая пара гидроксильных групп) потребляет 1 моль перйодата [c.58]

Раствор нитрата ртути (I) является восстановителем и может быть использован также для анализов, основанных на окислительно-восстановительных реакциях. Его можно использовать, например, для определения Ре +, в этом случае в качестве индикатора применяют железо-аммонийные квасцы. Следует помнить, что соли ртути (I), окисляясь до солей ртути (II), становятся ядовитыми. Это является недостатком метода. [c.48]

Сжигание топлива в топках паровых котлов и двигателях внутреннего сгорания, электролитическое осаждение металлов, процессы, происходящие в гальванических элементах и аккумуляторах, включают реакции окисления - восстановления. Получение простых веществ (железа, хрома, марганца, никеля, кобальта, вольфрама, меди, серебра, цинка, серы, хлора, иода и т. д.) ценных химических продуктов, например аммиака, щелочей, сернистого газа, азотной, серной и других кислот, основано на окислительно-восстановительных реакциях. Производство строительных материалов, пластических масс, удобрений, медикаментов И т. д. было бы невозможно без использования окисли-тельно-восстановительных процессов. На процессах окисления — восстановления в аналитической химии основаны методы объемного анализа перманганатометрия, ио,дометркя, броматометрия и др., играющие важную роль при контролировании производственных процессов и выполнении научных исследований. [c.75]

Физико-химические методы. Эти методы основаны на использовании физико-химических характеристик витаминов (их способности к флюоресценции, светопоглощению, окислительно-восстановительным реакциям и пр). Благодаря развитию аналитической химии, приборостроения физико-химические методы почти полностью вытеснили длительные и дорогостоящие биологические методы анализа. Ниже рассмотрены основные из них. [c.291]

Большое применение находят масс-спектрометры с химической ионизацией, основанные на использовании ионов-реагентов и регистрации масс-спектра, происхождение которого обусловлено протеканием химических процессов с переносом протона или электрона, т.е. кислотно-основных или окислительно-восстановительных реакций. Эти реагенты, обладающие различными кислотностью или окислительным потенциалом, определяют интенсивность и ггаправле-ние реакций химической ионизации, что способствует широкому использованию этого метода в качественном и количественном анализе и для исследования реакциогшой способности органических соединений. [c.141]

В качестве другого примера можно привести реакцию обнаружения золота с использованием фотохимического восстановления его до металла [300]. Реакцию проводят на фильтровальной бумаге, которая одновременно является хроматографическим носителем и реагентом, восстанавливающим золото(1П). Благодаря свойствам бумаги как дисперсионной среды (большая внутренняя поверхность) и как восстановителя (низкий окислительно-восстановительный потенциал) реакция между золотом и бумагой протекает быстро и количественно, что позволяет использовать эту реакцию в химическом анализе. Облучение ультрафиолетовым светом приводит к образованию металлического золота. Достоинством реакции является простота исполнения ее и высокая чувствительность (0,015 мкг Аи). Практически полное отсутствие мешающего влияния других элементов делает реакцию высокоселективной. [c.124]

Аналитические методы для определения хлората, по существу, — окислительно-восстановительные методы. Селективность при определении одних анионов-окислителей в присутствии других достигается часто использованием различия в скоростях редокс-реакций. Например, реакция между хлоратом и иодидом медленнее реакции между броматом или иодатом с иодидом. Другим использующимся в анализе свойством хлората является его способность легко восстанавливаться до хлорида, который затем и определяют. В качестве восстановителей используют ЗОг в газообразном виде, бисульфит или нитрит. [c.281]

Новые возможности определения люминесцентным методом катионов с незаполненными электронными оболочками — гасителей флуоресценции — открываются при использовании органических люминесцентных реагентов, в основе действия которых лежат гомогенные каталитические реакции. Применение флуоресцирующих реагентов в кинетических методах анализа в ряде случаев имеет преимущества по сравнению с применением цветных реакций, так как дает возможность уменьшить количество реагента до 10 —10 М Это в свою очередь позволяет повысить чувствительность метода, сокращает время проведения анализа, устраняет необходимость термостатировать растворы. Применение люминесцентных органических реагентов дало возможность разработать новый кинетический метод определения меди с использованием люмокупферона, не связанный с окислительно-восстановительными процессами. В реальных условиях чувствительность лимитируется загрязнением медью холостых растворов и реагентов и равна 0,005 мкг меди ъ Ъ мл раствора. К числу кинетических методов с люминесцентным окончанием относится определение железа стильбексоном и кобальта салицилфлуороном. [c.11]

В амперометрических ферментных электродах используют, как правило, окислительно-восстановительные ферменты, относящиеся к классу оксидаз, и катализирующие окисление различных субстратов кислородом. При этом в процессе реакции происходит потребление кислорода, а продуктом является пероксид водорода или вода. К одному из наиболее ценных соединений, анализ которого важен в медицине, микробиологической или пищевой промышленности, относится глюкоза. Ее определение с использованием ферментного электрода основано на реакции окисления глюкозы кислородом или искусственным акцептором электронов, катализируемое глюкозооксидазой. В процессе ферментативной реакции, протекающей в тонкой пленке иммобилизованной глюкозооксидазы, непосредственно контактирующей с электрохимическим детектором, в системе изменяются такие параметры, как pH раствора, концентрация кислорода и пероксида водорода. Причем их изменение происходит в строгом соответствии с определяемой концентрацией глюкозы, что позволяет ее количественно определить по соответствующему калибровочному графику. В соответствии с этим можно выбрать тот или иной способ детекции. Изменение концентрации кислорода регистрируется кислородным электродом, отделенным от исследуемого раствора проницаемой для газов мембраной. Электрохимическая реа Сция происходит при потенциале электрода, соответствующем предельному диффузионному току кислорода. При регистрации пероксида водорода в конструкции электрода отсутствует полупроницаемая мембрана и анализ глюкозы проводят при потенциале электроокисления пероксида водорода. [c.81]

Определение момента завершения кулонометрического титрования. Почти все способы индикации конечной точки реакции, используемые в титриметрических методах анализа, пригодны й при кулонометрическом титровании. Применяются цветные индикаторы (в основном при кислотно-основных и окислительно-восстановительных реакциях), а также ряд инструментальных методов (потенциометрия, кондуктометрия, амперометрия, спектрофотометрия, радиометрия и т. д.). Из них наиболее часто применяют потенциометрию и амперометрию, особенно биамперометрию. Большая концентрация вспомогательного реагента отрицательно сказывается при использовании кондуктометрического метода индикации конечной точки, так как электропроводность является функцией всех ионов в растворе, и поэтому небольшое ее изменение в процессе кулонометрического титрования трудно обнаружить. [c.203]

Кинетические методы анализа, иснользующие для количественного определения элементов каталитические свойства их соединений, разработаны главным образом для осмия и рутения. Они преимущественно основаны на способности металло в ускорять ряд окислительно-восстановительных реакций и, в большинстве случаев на использовании спектрофотометричеокого метода для определения изменения концентрации одного из реагирующих веществ ИЛИ продуктов реакции во времени. Например, используют способность рутения ускорять реакцию взаимодействия Се (IV) и As (III) [412]. Осмий является катализатором окио.ления различных органических соединений перекисью водорода, хлоратом калия и др. [413-—417]. Другие платановые металлы и золото также ускоряют ряд реакций, однако большинство этих реакций использовано для качественного апределения металлов—катализаторов и лишь немногие — для количественного апределения следов металлов (палладий, иридий, золото) [418—420], [c.206]

Мы заканчиваем эту главу некоторыми примерами окислительно-восстановительных реакций, которые по природе являются реакциями переноса атома. Анализ будет проводиться с использованием правил симметрии связет, однако хорошо работает и простой подсчет электронов в переходном состоянии [180]. Запрещенный характер согласованного присоединения галогена к двойной связи уже обсуждался. Галогенирующие агенты, такие, как РЬС14, Sn I и Sb ls, дают разрешенное согласованное присоединение. [c.486]

Окислительно-восстановительные свойства. При изучении катионов I и II аналитических групп мы встречались исключительно с реакциями обмена. Окислительно-восстановительные реакции при анализе катионов этих групп не используются потому, что валентность элементов, образующих катионы I и II групп, постоянна. В III аналитическую группу входит ряд элементов высших групп периодической системы, обладающих переменной валентностью. Счедствием этого является широкое использование при анализе III группы реакций окисления—восстановления. Особенно важное значение они имеют для открытия и отделения марганца, хрома и железа. [c.279]

Подобно другим физико-химическим методам анализа в полярографии (в книге рассматривается, главным образом, классическая или так называемая полярография постоянного тока) широко используются химические реакции с целью решения аналитических задач. При этом химические реакции позволяют получить важные для анализа разультаты повысить избирательность за счет смещения полярографической волны в нужную область потенциалов, понизить предел обнаружения благодаря использованию каталитических реакций, перевести полярографически неактивные соединения в активную форму. Применяют самые различные реакции комплексообразование, окислительно-восстановительные реакции, нитрование, получение аминометилольных производных и производных с азометиновой группой, нитро-зирование, галогенирование и др. [c.13]

С целью определения локализации модифицированной карбодиимидом карбоксильной группы пероксидазы, мы применили метод ингибиторного анализа с использованием сходного по строению с субстратом (о-дианизидином) ингибитора, который не участвует в окислительно-восстановительных реакциях пероксидазы, но может конкурировать за центр связывания с одним из ее субстратов [Рогожин и др., 20006]. Это позюлило исследовать субстрат связывающую площадку активного центра фермента, а также оценить степень доступности карбоксильных групп после модификации и каталитические характеристики нативной и модифицированной -толуолсульфонат 1-циклогексил-3-(2-мор-фолиноэтил) карбодиимидом пероксидазы. В качестве ингибитора использовали N-этиламид о-сульфобензоилуксусной кислоты (амид III). [c.125]

Прямые титриметрические методы определения серебра, основанные на реакциях окисления-восстановления, не находят широкого применения. Предложен метод определения серебра, основанный на его восстановлении до металла с помощью титрованного раствора Ге304 в присутствии фторидов щелочных металлов при pH 4,10—4,65 с использованием в качестве окислительно-восстановительного индикатора вариаминового синего [840] или в присутствии этого же индикатора посредством восстановления аскорбиновой кислотой [835]. Метод использован для анализа монет. [c.82]

Особое внимание в работе [48] было уделено рассмотрению процессов, включающих существенно необратимые окислительно-восстановительные системы. Дана попытка анализа многообразного влияния изменения концентрации основных компонентов раствора на электрохимические характеристики процесса. Отмечается возможность, иод воздействием этих факторов, перехода от контроля скорости процесса на стадии разряда, предусматриваемого использованием электрохимических схем, к контролю на стадии диффузии, т. е. подвода реагентов или отвода продуктов реакции. Уделено внимание и роли адсорбции восстановителя, которая, в частности, может быть снижена при наличии в растворе более поверхностноактивных частиц. В применении к объектам исследования допускается конкуренция в адсорбции восстановительного агента, которым в случае системы соль Аи—ЫаВН4 являются частицы ВЫзОН , и комплексного иона Au( N) 2 . [c.163]

Помимо чисто аналитических целей, полярографический метод может быть использован для изучения кинетики реакций, механизма реакций, кетоенольной таутомерии, цис-транс-тошерш, окислительно-восстановительных систем и ряда других интересных и важных проблем органической химии. Неудивительно поэтому, что в настоящее время полярографический метод становится не только одним из наиболее популярных инструментальных методов анализа, но и одним из важных физико-химических методов исследования органических веществ. Свидетельством этому служит непрерывно возрастаюш ее число публикаций по полярографии органических веществ, которое в настоящее время приближается к 1000. [c.10]

При рассмотрении способов использования явления люминесценции в анализе неорганических веществ описаны реакции, основанные на образовании комплексов с органическими люминесцентными реагентами, на извлечении тройных комплексов, применении комплексонометрических, адсорбционных, окислительно-восстановительных и хемилюминесцентных индикаторов, применении кристаллофосфоров, рентгенофлуоресценцин и катодолюминесценции. Освещен также вопрос о применении люминесцентного метода анализа совместно с хроматографическим. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология