Методы титриметрического анализа

По типу используемых химических реакций методы титриметрического анализа разделяют на три группы: 1) методы, основанные на реакциях соединения ионов; 2) методы, основанные на реакциях окисления-восстановления; 3) методы, основанные на реакциях комплексообразования. К первой группе относят методы кислотно-основного и осадительного титрования, ко второй — различные методы окислительно-восстановительного титрования и к третьей — методы комплексометрического титрования.

Метод кислотно-основного титрования (или нейтрализации) основан на взаимодействии кислот с основаниями, или, иначе говоря, на соединении протонов с гидроксид-ионами:

Метод позволяет определять в растворах не только концентрацию кислот или оснований, но также и концентрацию гидролизующихся солей. Для определения в растворах концентрации оснований или солей, дающих при протолизе щелочную реакцию, используют титрованные растворы кислот. Этот метод называют ацидиметрией (от лат. acidum — кислота). Концентрацию кислот или гидрологически кислых солей определяют с помощью титрованных растворов сильных оснований. Такие определения относятся к методу алкалиметрии (от ар. alqali — щелочь). Точку эквивалентности при нейтрализации определяют по изменению окраски индикатора (метилового оранжевого, метилового красного, фенолфталеина и др.).

Осадительное титрование основано на реакциях осаждения между определяемым веществом и титрантом. Например, при титриметрическом определении ионов С~ исследуемый раствор титруют раствором нитрата серебра AgN0₃ в присутствии индикатора хромата калия К₂Сг0₄. Когда все ионы С1^_ будут осаждены, малейший избыток нитрата серебра вызывает появление кирпичнокрасного осадка хромата серебра Ag₂Cr0₄. В этот момент титрование прекращают.

Титриметрическим методам осаждения дают названия в зависимости от вида титранта. Например, если для этого используют раствор нитрата серебра AgN0₃, то метод называют аргентометрией, если пользуются рабочим раствором тиоцианата аммония NH₄SCN — тиоцианатометрией и т. д.

Методы комплексометрического титрования объединяют титриметрические определения, основанные на образовании комплексных соединений (ионов или молекул). С помощью этих методов определяют различные катионы (Mg²⁺, Са²⁺, Zn²⁺, Hg²⁺, А1³⁺) и анионы (CN~, F^-, С1^-), обладающие свойством вступать в реакции комплексообразования. Широкое распространение имеют методы анализа, основанные на взаимодействии катионов с органическими реактивами — комплексонами. Такое титрование называют комплексонометрическим.

Методы окислительно-восстановительного титрования (редоксметоды) основаны на окислительно-восстановительных реакциях между анализируемым веществом и титрованным раствором.

Используют их для количественного определения в растворах различных восстановителей (Fe²⁺, С₂0%~, NO2 и др.) или окислителей (Сг₂0^^_, Mn0₄, С10§, Fe³⁺ и др.). Названия отдельных редоксометрических методов происходят от наименований титрованных растворов. Наиболее распространены из них следующие.

Перманганатометрическое титрование, при котором титрантом является перманганат калия, играющий в реакциях роль окислителя.

Иодометрическое титрование, основанное на том, что свободный иод 1₂ ведет себя в реакциях как окислитель, а ион I^- — как восстановитель; индикатором служит раствор крахмала.

Дихроматометрическое титрование, в основе которого лежат процессы окисления веществ титрованным раствором дихромата калия К₂Сг₂0₇.

Существуют и другие редоксометрические методы, основанные на использовании различных окислителей: бромометрия — бромат калия КВг0₃, ванадатометрия — ванадат аммония NH₄V0₃; цериметрия — соединения церия (1У); титанометрия — соли титана (Ш).