Федеральне агентство з освіти
Російської Федерації
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
"Вінницький державний УНІВЕРСИТЕТ"
хімічний факультет
кафедра аналітичної хімії
Курсова робота
«Визначення фенолу методом броматометріческого титрування»
Виконав студент II курсу 4 гр.
Мельниченко Д.В.
Науковий керівник
доцент Садіменко Л.П.
Ростов-на-Дону
2006
ЗМІСТ
1. Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
2. Теорія броматометріческого методу аналізу ... ... ... ... ... ... ... ... .4
3. Техніка титрування ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
4. Переваги і недоліки броматометріческого методу ... ... ... .. 6
5. Феноли ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
6. Визначення фенолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
7. Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
Введення.
Титриметричний метод аналізу заснований на зміні кількості реагенту суворо певної концентрації та відомого складу в момент встановлення точки еквівалентності. Прагнучи не пропустити точку еквівалентності, реактив додають поступово, по краплях. Прикладом може служити визначення кількості кислоти титруванням її лугом у присутності індикатора, який здатний змінювати забарвлення, якщо після точки еквівалентності з'явився навіть незначний надлишок лугу. Титриметричні методи відрізняються високою точністю і швидкістю визначення. На відміну від гравіметричних методів, вони дозволяють послідовно визначати кілька компонентів.
Хімічні реакції, використовувані в методах тітриметрія, різноманітні. Всі вони, однак, відносно швидкі. Реактиви, що використовуються для титрування, повинні бути стійкі при зберіганні, до дії світла і т.д. Реакцію можна використовувати для титрування, якщо кінцева точка титрування без особливих зусиль можна знайти хімічними (за допомогою індикатора - речовини здатного змінювати колір в цій точці) або фізичними методами (вимірюючи силу струму, електродний потенціал і т.д.).
Досить часто застосовують, наприклад, реакції, продуктом яких є малорастворимое з'єднання, - осаджувальної титрування. В якості індикаторів крім давно відомих можуть служити деякі реагенти, спочатку запропоновані для фотометричного визначення відповідних елементів. Так, для визначення барію і сульфат-іонів шляхом осадження сульфату барію успішно використовують реагент нітхромазо, який був синтезований спочатку як фотометричний реагент.
Більш важливі для аналітичної практики окислювально-відновні реакції. Крім широко застосовуваних класичних окислювально-відновних методів - перманганатометрія, броматометріі, церіметріі - пропонуються нові прийоми. Методи окислювально-відновного титрування отримали широкий розвиток. Запропоновано, зокрема, новий прийом - ванадатометрія, заснований на використанні ванадат амонію як окислювача, індикатором служить фенілантранілова кислота. Розроблено метод меркуроредуктометріі; досліджено окисно-відновні індикатори, головним чином різні аналоги фенілантранілової кислоти.
Швидко розвиваються комплексометріческіе методи титрування, в основу яких покладені реакції комплексоутворення. Відомі вони не один десяток років, але особливе значення методи ці отримали у повоєнні роки. У 30-40-і роки швейцарський хімік Г. Шварценбах показав, що етилендіамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА) утворює з іонами багатьох металів стійкі комплекси постійного складу, причому реакції йдуть швидко. Під назвою «комплексони» ЕДТА і особливо її натрієва сіль були запропоновані як реагенти для маскування іонів металів і для комплексометріческого титрування. Були підібрані індикатори, в числі перших був описаний мурексиду і еріохром чорний Т.
У переважній більшості випадків для титрування використовують водні розчини. Однак невідне титрування в органічних або неводних неорганічних розчинниках обіцяє часом великі можливості. Одна з головних причин - диференціація властивостей різних речовин у таких розчинниках. Якщо, наприклад, дві кислоти у воді повністю дисоційований і титруються одночасно, то в правильно підібраному неводних розчинників їх можна титрувати роздільно. Загальна теорія неводного титрування з позицій теорії розчинів була розроблена Н. А. Ізмайловим. Неводному титруванню присвячено чимало робіт, на особливу увагу заслуговує монографія А.П. Крешкова «Кислотно-основне титрування в неводних розчинах».
Титриметричні методи прості і доступні. Піпетки, бюретки, мірні колби, конічні колби для титрування - ось майже весь нехитрий набір обладнання. Проте розроблено і розробляються багато інструментальних методів. Перш за все це стосується фіксації кінцевої точки титрування: фізико-хімічні і фізичні методи дозволяють робити це об'єктивно. Звичайний прийом чи не в будь-якій лабораторії - потенціометричне титрування. Розвинені і застосовуються методи амперометричного титрування. Є й інші способи визначення кінцевої точки, включаючи найсучасніші - з використанням іоноселективних електродів. Кілька особливий випадок - титрування з використанням радіоізотопів (радіометричне титрування). Інструменталізація має і іншу мету: автоматизувати операції. Не дуже складний тітратор дозволяє проводити масові визначення з великою продуктивністю.
Теорія броматометріческого методу аналізу.
Для титрування неорганічних і органічних сполук у практиці аналітичної хімії використовують бром і бромат калію. Бромат є більш сильним окислювачем у порівнянні з бромом
(
тому в якості титранту переважно застосовують розчин бромату.
Титрування стандартним розчином бромату грунтується на окислюванні відновників - олова (II), миш'яку (III), сурми (III), селену (IV), гідроксиламіну, похідних гідразину і т. п. у кислому середовищі
і може бути здійснено прямим і зворотним методами. Поряд з реакціями окиснення - відновлення в присутності бромідів спостерігаються також реакції приєднання брому і заміщення бромом, який утворюється в процесі взаємодії бромату з бромідом в кислому середовищі:
Тому дуже часто титрування проводять розчином суміші бромату і броміду калію у відношенні 1:5.
У методі прямого титрування визначення точки еквівалентності здійснюють візуально щодо зміни забарвлення титруемого розчину, індикаторним методом (органічні азобарвники) та інструментальними методами. У методі зворотного титрування кінцеву точку титрування визначають, як правило, індикацією кінця титрування надлишку брому в присутності індикатора - крохмаль-йодид.
Техніка титрування.
Титрування проводять у кислому середовищі в присутності хлористоводневої або сірчаної кислоти, що сприяють миттєвому виділенню брому. У багатьох випадках для поліпшення розчинності аналізованого продукту поряд з водою застосовують і неводні розчинники (безводну оцтову кислоту, спирти та ін.) Щоб уникнути випаровування вільного брому титрування, як правило, проводять при кімнатній температурі, а іноді і при 0 ° С. В особливих випадках повільно протікають реакцій окислення - відновлення вдаються до нагрівання титруемого розчину до 40 - 70 ° С. Для запобігання втрат брому титрування проводять в конічних колбах, забезпечених скляними притертими пробками. Для прискорення реакцій в тітруемих розчин додають каталізатори: сульфат марганцю або ртуті (II), молібдат натрію і ін
У методах зворотного титрування дуже часто вдаються до постановки холостого досвіду для того, щоб уточнити, яка кількість стандартного розчину титранту витрачається на титрування певного обсягу реагенту.
При титруванні надлишку брому додають йодид калію, реагує з бромом з виділенням йоду, який оттітровивают стандартним розчином тіосульфату в присутності індикатора - крохмалю.
Робочий розчин броматометріі - бромат калію - зазвичай готують з точної навішуванні його кристалічної солі. Препарат КВrО 3 виходить досить чистим після перекристалізації з води і висушування при 150 ... 180 ° С. Титр розчину бромату іноді перевіряють йодометричним методом, додаючи KI до відміряному обсягом бромату і титруючи виділився йод тіосульфатом натрію. Водні розчини бромату калію стійкі невизначено довго. У практиці використовують також бромат-бро-мідние нейтральні розчини, що містять бромат калію точно відомої концентрації і приблизно п'ятикратний надлишок броміду калію. При підкисленні такий розчин виділяє вільний бром в кількості, еквівалентній взятому кількості бромату.
Крім того, броматометрію застосовують для визначення багатьох інших неорганічних і органічних сполук: фенолів та їх похідних, амінів, аскорбінової кислоти, 8-оксихіноліну (і загрожених цими сполуками іонів: Мg 2 +, А1 3 +, В1 3 +, Fе 3 +, In 3 + та ін), тіосечовини, меркаптанів і т. п.
Широке застосування в броматометріческіх визначеннях отримала здатність вільного брому вступати в реакцію заміщення, приєднання і окислення-відновлення з деякими органічними сполуками по точному стехиометрическому рівнянню без утворення будь-яких побічних продуктів. Таким чином можна відзначити два основних типи броматометріческіх визначень. У реакціях першого типу безпосередньо використовується реакція бромату з визначальним відновником, а в реакціях другого типу бере участь вільний бром, що виділяється при взаємодії бромату з бромідом. У реакціях першого типу також не виключається утворення вільного брому як проміжного продукту реакції, - однак у таких реакціях бромід калію в реагує систему не вводять.
C 6 H 5 OH + 3Br 2
H 2 C = CH 2 + Br 2
Індикаторами броматометріі є азобарвники, такі, як метиловий оранжевий або метиловий червоний. У точці еквівалентності відбувається необоротне окислення індикатора з утворенням безбарвних продуктів. Азобарвники можуть окислюватися безпосередньо броматом, тому перед точкою еквівалентності зазвичай знову додають кілька крапель індикатора, який знебарвлюється в точці еквівалентності. Оборотно змінюють своє забарвлення при проведенні броматометріческіх визначень n-етоксіхрізоідін,
Переваги і недоліки броматометріческого методу.
Броматометріческій метод відрізняється рядом переваг у порівнянні з іншими методами.
1. Бромат-бромідние розчини можна застосовувати не тільки для визначення відновників та окисників, але і для аналізу органічних ненасичених, ароматичних і гетероциклічних сполук, а також для непрямого визначення різноманітних іонів, загрожених у вигляді нерозчинних у воді сполук, наприклад у вигляді оксіхінолятов.
2. На відміну від стандартних розчинів йоду або брому, застосовуваних для аналізу тих же сполук, розчини бромату калію стійкі і не змінюють свого титру протягом тривалого часу. Тому при користуванні броматом виходять більш надійні результати аналізу.
3. При введенні в бромат-бромідную суміш іонів ртуті (II) збільшується потенціал системи бром - бромід завдяки утворенню стійких комплексних іонів [HgBr 4] 2 -;
Броматометріческій метод має також ряд недоліків.
1. Вода, яка присутня в розчині або утворюється в процесі титрування неводних розчинів, заважає визначенню багатьох органічних сполук.
2. Окислення деяких органічних сполук супроводжується небажаними побічними реакціями гідролізу, заміщення і приєднання, що викликаються дією іонів води і брому.
3. У ряді випадків реакції бромату калію з органічними речовинами протікають не в строго стехіометричних відносинах, що призводить до спотворення кінцевих результатів аналізу.
Феноли.
Феноли - похідні бензолу з однією або декількома гід-роксільнимі групами. Їх прийнято ділити на дві групи - летючі з парою феноли (фенол, крезоли, ксиленоли, гваякол, тимол) і нелеткі феноли (резорцин, пірокатехін, гідрохінон, пирогаллол та інші багатоатомні феноли).
Феноли у природних умовах утворюються в процесах метаболізму водних організмів, при біохімічному розпад і трансформації органічних речовин. Феноли є одним з найбільш поширених забруднень, що надходять у поверхневі води зі стоками підприємств нафтопереробної, лісохімічної, коксохімічної, та ін У стічних водах цих підприємств вміст фенолів може перевершувати 10-20 г / л при досить різноманітних поєднаннях.
У поверхневих водах феноли можуть перебувати в розчиненому стані у вигляді фенолятов, фенолят-іонів і вільних фенолів. Феноли у водах можуть вступати в реакції конденсації і полімеризації, утворюючи складні гумусоподобние і інші досить стійкі з'єднання
Хлорування фенолсодержащіх вод при водоочистці призводить до утворення хлорфенолів (фенолу, о-і м-крезолів та ін), які навіть при концентрації 1 мкг / л надають воді неприємний запах і смак. Спуск у водойми і водотоки фенольних вод різко погіршує їх загальний санітарний стан, роблячи вплив на живі організми не тільки своєю отруйністю, а й значною зміною режиму біогенних елементів і розчинених газів (О 2, С0 2).
У токсикологічному та органолептичними щодо феноли нерівноцінні. Летючі з парою феноли більш токсичні і мають більш інтенсивним запахом при хлоруванні, ніж нелеткі феноли. Найбільшою токсичністю відрізняється гідрохінон, потім по зменшенню токсичності слідують нафтепи, кспленоли, пірокатехін, крезоли, фенол, резорцин, пирогаллол, флороглюцин. Токсикологічні порогові концентрації фенолів становлять кілька міліграмів у літрі, органолептичні значно нижче і для різних фенолів відрізняються більш ніж в 1000 разів. Тому велике практичне значення має сумарний вміст фенолів.
Визначення фенолу.
Велике практичне застосування має броматометріческое визначення фенолу. Визначення фенолу засноване на тому, що в аналізований розчин вводиться надлишок бромат-бромідной суміші, яка в кислому середовищі виділяє вільний бром:
Утворений бром реагує з фенолом:
З 6 Н 5 ОН + ЗВг 2
При додаванні до цього розчину йодиду калію надлишковий, не прореагировавших бром окисляє йодид до йоду, який титрують стандартним розчином тіосульфату натрію:
Br 2 + 2I
I 2 + 2S 2 O
Реактиви:
1. Тіосульфат натрію 0,02 М розчин (або стандартизований) *
2. Бромат-бромідная суміш.
3. Сірчана кислота 1М розчин
4. Крохмаль, 0,5% розчин
5. Йодид калію, KI (к)
Посуд:
1. Колба мірна 500 мл
2. Колба конічна 250-300 мл
3. Мірний циліндр 20 мл
4. Піпетки 20 і 25 мл
5. Бюретка 25 мл
Виконання роботи.
Бромат-бромідний розчин можна приготувати по навішуванні: 0,334 г KBrO 3 і 1,2 KBr розчиняють у дистильованій воді і доводять до мітки в мірній колбі місткістю 500 мл, в цьому випадку концентрація приблизно дорівнює 0,024 М. Для отримання такої ж концентрації розчин можна приготувати фіксанала KBrO 3-KBr 0,1 Н але в цьому випадку вміст запаяній ампули слід розчинити у 4 л дистильованої води.
Для аналізу відбирають аліквотах (10 мл) розчину, що містить 0,02-0,4 г / л фенолу **, піпеткою в конічну колбу для титрування. Додають 12 мл (піпеткою) бромат-бромідной суміші, 10 мл 1М розчину сірчаної кислоти, закривають пробкою і залишають на 30 хв. Потім додають 1 г йодиду калію, зваженого на технічних терезах, і знову закривають пробкою. Через 5 хв титрують виділився йод розчином тіосульфату натрію, додаючи в кінці титрування, коли забарвлення розчину стане ясно-жовтою, 2-3 мл розчину крохмалю. Титрування продовжують до зникнення синього забарвлення розчину. Проводять три титрування і розраховують середній обсяг V 1 з збіжних результатів.
Російської Федерації
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
"Вінницький державний УНІВЕРСИТЕТ"
хімічний факультет
кафедра аналітичної хімії
Курсова робота
«Визначення фенолу методом броматометріческого титрування»
Виконав студент II курсу 4 гр.
Мельниченко Д.В.
Науковий керівник
доцент Садіменко Л.П.
Ростов-на-Дону
2006
ЗМІСТ
1. Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
2. Теорія броматометріческого методу аналізу ... ... ... ... ... ... ... ... .4
3. Техніка титрування ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
4. Переваги і недоліки броматометріческого методу ... ... ... .. 6
5. Феноли ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
6. Визначення фенолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
7. Список літератури ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
Введення.
Титриметричний метод аналізу заснований на зміні кількості реагенту суворо певної концентрації та відомого складу в момент встановлення точки еквівалентності. Прагнучи не пропустити точку еквівалентності, реактив додають поступово, по краплях. Прикладом може служити визначення кількості кислоти титруванням її лугом у присутності індикатора, який здатний змінювати забарвлення, якщо після точки еквівалентності з'явився навіть незначний надлишок лугу. Титриметричні методи відрізняються високою точністю і швидкістю визначення. На відміну від гравіметричних методів, вони дозволяють послідовно визначати кілька компонентів.
Хімічні реакції, використовувані в методах тітриметрія, різноманітні. Всі вони, однак, відносно швидкі. Реактиви, що використовуються для титрування, повинні бути стійкі при зберіганні, до дії світла і т.д. Реакцію можна використовувати для титрування, якщо кінцева точка титрування без особливих зусиль можна знайти хімічними (за допомогою індикатора - речовини здатного змінювати колір в цій точці) або фізичними методами (вимірюючи силу струму, електродний потенціал і т.д.).
Досить часто застосовують, наприклад, реакції, продуктом яких є малорастворимое з'єднання, - осаджувальної титрування. В якості індикаторів крім давно відомих можуть служити деякі реагенти, спочатку запропоновані для фотометричного визначення відповідних елементів. Так, для визначення барію і сульфат-іонів шляхом осадження сульфату барію успішно використовують реагент нітхромазо, який був синтезований спочатку як фотометричний реагент.
Більш важливі для аналітичної практики окислювально-відновні реакції. Крім широко застосовуваних класичних окислювально-відновних методів - перманганатометрія, броматометріі, церіметріі - пропонуються нові прийоми. Методи окислювально-відновного титрування отримали широкий розвиток. Запропоновано, зокрема, новий прийом - ванадатометрія, заснований на використанні ванадат амонію як окислювача, індикатором служить фенілантранілова кислота. Розроблено метод меркуроредуктометріі; досліджено окисно-відновні індикатори, головним чином різні аналоги фенілантранілової кислоти.
Швидко розвиваються комплексометріческіе методи титрування, в основу яких покладені реакції комплексоутворення. Відомі вони не один десяток років, але особливе значення методи ці отримали у повоєнні роки. У 30-40-і роки швейцарський хімік Г. Шварценбах показав, що етилендіамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА) утворює з іонами багатьох металів стійкі комплекси постійного складу, причому реакції йдуть швидко. Під назвою «комплексони» ЕДТА і особливо її натрієва сіль були запропоновані як реагенти для маскування іонів металів і для комплексометріческого титрування. Були підібрані індикатори, в числі перших був описаний мурексиду і еріохром чорний Т.
У переважній більшості випадків для титрування використовують водні розчини. Однак невідне титрування в органічних або неводних неорганічних розчинниках обіцяє часом великі можливості. Одна з головних причин - диференціація властивостей різних речовин у таких розчинниках. Якщо, наприклад, дві кислоти у воді повністю дисоційований і титруються одночасно, то в правильно підібраному неводних розчинників їх можна титрувати роздільно. Загальна теорія неводного титрування з позицій теорії розчинів була розроблена Н. А. Ізмайловим. Неводному титруванню присвячено чимало робіт, на особливу увагу заслуговує монографія А.П. Крешкова «Кислотно-основне титрування в неводних розчинах».
Титриметричні методи прості і доступні. Піпетки, бюретки, мірні колби, конічні колби для титрування - ось майже весь нехитрий набір обладнання. Проте розроблено і розробляються багато інструментальних методів. Перш за все це стосується фіксації кінцевої точки титрування: фізико-хімічні і фізичні методи дозволяють робити це об'єктивно. Звичайний прийом чи не в будь-якій лабораторії - потенціометричне титрування. Розвинені і застосовуються методи амперометричного титрування. Є й інші способи визначення кінцевої точки, включаючи найсучасніші - з використанням іоноселективних електродів. Кілька особливий випадок - титрування з використанням радіоізотопів (радіометричне титрування). Інструменталізація має і іншу мету: автоматизувати операції. Не дуже складний тітратор дозволяє проводити масові визначення з великою продуктивністю.
Теорія броматометріческого методу аналізу.
Для титрування неорганічних і органічних сполук у практиці аналітичної хімії використовують бром і бромат калію. Бромат є більш сильним окислювачем у порівнянні з бромом
(
тому в якості титранту переважно застосовують розчин бромату.
Титрування стандартним розчином бромату грунтується на окислюванні відновників - олова (II), миш'яку (III), сурми (III), селену (IV), гідроксиламіну, похідних гідразину і т. п. у кислому середовищі
і може бути здійснено прямим і зворотним методами. Поряд з реакціями окиснення - відновлення в присутності бромідів спостерігаються також реакції приєднання брому і заміщення бромом, який утворюється в процесі взаємодії бромату з бромідом в кислому середовищі:
Тому дуже часто титрування проводять розчином суміші бромату і броміду калію у відношенні 1:5.
У методі прямого титрування визначення точки еквівалентності здійснюють візуально щодо зміни забарвлення титруемого розчину, індикаторним методом (органічні азобарвники) та інструментальними методами. У методі зворотного титрування кінцеву точку титрування визначають, як правило, індикацією кінця титрування надлишку брому в присутності індикатора - крохмаль-йодид.
Техніка титрування.
Титрування проводять у кислому середовищі в присутності хлористоводневої або сірчаної кислоти, що сприяють миттєвому виділенню брому. У багатьох випадках для поліпшення розчинності аналізованого продукту поряд з водою застосовують і неводні розчинники (безводну оцтову кислоту, спирти та ін.) Щоб уникнути випаровування вільного брому титрування, як правило, проводять при кімнатній температурі, а іноді і при 0 ° С. В особливих випадках повільно протікають реакцій окислення - відновлення вдаються до нагрівання титруемого розчину до 40 - 70 ° С. Для запобігання втрат брому титрування проводять в конічних колбах, забезпечених скляними притертими пробками. Для прискорення реакцій в тітруемих розчин додають каталізатори: сульфат марганцю або ртуті (II), молібдат натрію і ін
У методах зворотного титрування дуже часто вдаються до постановки холостого досвіду для того, щоб уточнити, яка кількість стандартного розчину титранту витрачається на титрування певного обсягу реагенту.
При титруванні надлишку брому додають йодид калію, реагує з бромом з виділенням йоду, який оттітровивают стандартним розчином тіосульфату в присутності індикатора - крохмалю.
Робочий розчин броматометріі - бромат калію - зазвичай готують з точної навішуванні його кристалічної солі. Препарат КВrО 3 виходить досить чистим після перекристалізації з води і висушування при 150 ... 180 ° С. Титр розчину бромату іноді перевіряють йодометричним методом, додаючи KI до відміряному обсягом бромату і титруючи виділився йод тіосульфатом натрію. Водні розчини бромату калію стійкі невизначено довго. У практиці використовують також бромат-бро-мідние нейтральні розчини, що містять бромат калію точно відомої концентрації і приблизно п'ятикратний надлишок броміду калію. При підкисленні такий розчин виділяє вільний бром в кількості, еквівалентній взятому кількості бромату.
Крім того, броматометрію застосовують для визначення багатьох інших неорганічних і органічних сполук: фенолів та їх похідних, амінів, аскорбінової кислоти, 8-оксихіноліну (і загрожених цими сполуками іонів: Мg 2 +, А1 3 +, В1 3 +, Fе 3 +, In 3 + та ін), тіосечовини, меркаптанів і т. п.
Широке застосування в броматометріческіх визначеннях отримала здатність вільного брому вступати в реакцію заміщення, приєднання і окислення-відновлення з деякими органічними сполуками по точному стехиометрическому рівнянню без утворення будь-яких побічних продуктів. Таким чином можна відзначити два основних типи броматометріческіх визначень. У реакціях першого типу безпосередньо використовується реакція бромату з визначальним відновником, а в реакціях другого типу бере участь вільний бром, що виділяється при взаємодії бромату з бромідом. У реакціях першого типу також не виключається утворення вільного брому як проміжного продукту реакції, - однак у таких реакціях бромід калію в реагує систему не вводять.
C 6 H 5 OH + 3Br 2
H 2 C = CH 2 + Br 2
Індикаторами броматометріі є азобарвники, такі, як метиловий оранжевий або метиловий червоний. У точці еквівалентності відбувається необоротне окислення індикатора з утворенням безбарвних продуктів. Азобарвники можуть окислюватися безпосередньо броматом, тому перед точкою еквівалентності зазвичай знову додають кілька крапель індикатора, який знебарвлюється в точці еквівалентності. Оборотно змінюють своє забарвлення при проведенні броматометріческіх визначень n-етоксіхрізоідін,
Переваги і недоліки броматометріческого методу.
Броматометріческій метод відрізняється рядом переваг у порівнянні з іншими методами.
1. Бромат-бромідние розчини можна застосовувати не тільки для визначення відновників та окисників, але і для аналізу органічних ненасичених, ароматичних і гетероциклічних сполук, а також для непрямого визначення різноманітних іонів, загрожених у вигляді нерозчинних у воді сполук, наприклад у вигляді оксіхінолятов.
2. На відміну від стандартних розчинів йоду або брому, застосовуваних для аналізу тих же сполук, розчини бромату калію стійкі і не змінюють свого титру протягом тривалого часу. Тому при користуванні броматом виходять більш надійні результати аналізу.
3. При введенні в бромат-бромідную суміш іонів ртуті (II) збільшується потенціал системи бром - бромід завдяки утворенню стійких комплексних іонів [HgBr 4] 2 -;
Броматометріческій метод має також ряд недоліків.
1. Вода, яка присутня в розчині або утворюється в процесі титрування неводних розчинів, заважає визначенню багатьох органічних сполук.
2. Окислення деяких органічних сполук супроводжується небажаними побічними реакціями гідролізу, заміщення і приєднання, що викликаються дією іонів води і брому.
3. У ряді випадків реакції бромату калію з органічними речовинами протікають не в строго стехіометричних відносинах, що призводить до спотворення кінцевих результатів аналізу.
Феноли.
Феноли - похідні бензолу з однією або декількома гід-роксільнимі групами. Їх прийнято ділити на дві групи - летючі з парою феноли (фенол, крезоли, ксиленоли, гваякол, тимол) і нелеткі феноли (резорцин, пірокатехін, гідрохінон, пирогаллол та інші багатоатомні феноли).
Феноли у природних умовах утворюються в процесах метаболізму водних організмів, при біохімічному розпад і трансформації органічних речовин. Феноли є одним з найбільш поширених забруднень, що надходять у поверхневі води зі стоками підприємств нафтопереробної, лісохімічної, коксохімічної, та ін У стічних водах цих підприємств вміст фенолів може перевершувати 10-20 г / л при досить різноманітних поєднаннях.
У поверхневих водах феноли можуть перебувати в розчиненому стані у вигляді фенолятов, фенолят-іонів і вільних фенолів. Феноли у водах можуть вступати в реакції конденсації і полімеризації, утворюючи складні гумусоподобние і інші досить стійкі з'єднання
Хлорування фенолсодержащіх вод при водоочистці призводить до утворення хлорфенолів (фенолу, о-і м-крезолів та ін), які навіть при концентрації 1 мкг / л надають воді неприємний запах і смак. Спуск у водойми і водотоки фенольних вод різко погіршує їх загальний санітарний стан, роблячи вплив на живі організми не тільки своєю отруйністю, а й значною зміною режиму біогенних елементів і розчинених газів (О 2, С0 2).
У токсикологічному та органолептичними щодо феноли нерівноцінні. Летючі з парою феноли більш токсичні і мають більш інтенсивним запахом при хлоруванні, ніж нелеткі феноли. Найбільшою токсичністю відрізняється гідрохінон, потім по зменшенню токсичності слідують нафтепи, кспленоли, пірокатехін, крезоли, фенол, резорцин, пирогаллол, флороглюцин. Токсикологічні порогові концентрації фенолів становлять кілька міліграмів у літрі, органолептичні значно нижче і для різних фенолів відрізняються більш ніж в 1000 разів. Тому велике практичне значення має сумарний вміст фенолів.
Визначення фенолу.
Велике практичне застосування має броматометріческое визначення фенолу. Визначення фенолу засноване на тому, що в аналізований розчин вводиться надлишок бромат-бромідной суміші, яка в кислому середовищі виділяє вільний бром:
Утворений бром реагує з фенолом:
З 6 Н 5 ОН + ЗВг 2
При додаванні до цього розчину йодиду калію надлишковий, не прореагировавших бром окисляє йодид до йоду, який титрують стандартним розчином тіосульфату натрію:
Br 2 + 2I
I 2 + 2S 2 O
Реактиви:
1. Тіосульфат натрію 0,02 М розчин (або стандартизований) *
2. Бромат-бромідная суміш.
3. Сірчана кислота 1М розчин
4. Крохмаль, 0,5% розчин
5. Йодид калію, KI (к)
Посуд:
1. Колба мірна 500 мл
2. Колба конічна 250-300 мл
3. Мірний циліндр 20 мл
4. Піпетки 20 і 25 мл
5. Бюретка 25 мл
Виконання роботи.
Бромат-бромідний розчин можна приготувати по навішуванні: 0,334 г KBrO 3 і 1,2 KBr розчиняють у дистильованій воді і доводять до мітки в мірній колбі місткістю 500 мл, в цьому випадку концентрація приблизно дорівнює 0,024 М. Для отримання такої ж концентрації розчин можна приготувати фіксанала KBrO 3-KBr 0,1 Н але в цьому випадку вміст запаяній ампули слід розчинити у 4 л дистильованої води.
Для аналізу відбирають аліквотах (10 мл) розчину, що містить 0,02-0,4 г / л фенолу **, піпеткою в конічну колбу для титрування. Додають 12 мл (піпеткою) бромат-бромідной суміші, 10 мл 1М розчину сірчаної кислоти, закривають пробкою і залишають на 30 хв. Потім додають 1 г йодиду калію, зваженого на технічних терезах, і знову закривають пробкою. Через 5 хв титрують виділився йод розчином тіосульфату натрію, додаючи в кінці титрування, коли забарвлення розчину стане ясно-жовтою, 2-3 мл розчину крохмалю. Титрування продовжують до зникнення синього забарвлення розчину. Проводять три титрування і розраховують середній обсяг V 1 з збіжних результатів.
Визначення загальної маси брому, що виділяється з бромат-бромідного розчину, виконують наступним чином.
У чисті конічні колби доливають дистильовану воду в тому ж обсязі, в якому було взято розчин, що аналізується, додають 25 мл (тієї ж піпеткою) бромат-бромідний розчин, 10 мл 1М розчину сірчаної кислоти, закривають пробкою, витримують 30 хв, додають 1 г иодида калію і також через 5 хв оттітровивают виділився йод тіосульфатом натрію. Титрування повторюють три рази, знаходять середній результат V 2.
Розраховують концентрацію (мг / л) фенолу:
де m (1 / 6 С 6 Н 5 ОН) - молярна маса еквівалента фенолу; V пр - обсяг проби, взятий для аналізу.
Результати експерименту:
З 1 = 
З 2 =
З 3 =
Математична обробка результатів (P = 0,95 t p, n -1 = 4,30 при n = 3)
На підставі даного експерименту можна зробити висновок про те, що метод броматометріческого визначення фенолу цілком точний, тому що були отримані результати, що задовольняють вихідному умові. Оцінка даних експерименту методом математичної обробки показала, що похибка, пов'язана з різними факторами, присутня тільки в третьому знаку після коми, що припустимо для даного визначення.
Важливо також відзначити, що даний метод досить швидкий (~ 50 хв), простий і не вимагає великих витрат.
Список літератури
1. В.Н. Алексєєв «Кількісний аналіз», вид. «Хімія», 1972.
2. А.П. Крешков «Основи аналітичної хімії», том 2,
вид. Москва, 1976.
3. В.П. Васильєв «Аналітична хімія. Гравіметричний і тітриметрія-
чний аналіз », вид. Москва «Вища школа», 1989.
4. Стаття А.В. Бугаєвського «титриметричні методи».
У чисті конічні колби доливають дистильовану воду в тому ж обсязі, в якому було взято розчин, що аналізується, додають 25 мл (тієї ж піпеткою) бромат-бромідний розчин, 10 мл 1М розчину сірчаної кислоти, закривають пробкою, витримують 30 хв, додають 1 г иодида калію і також через 5 хв оттітровивают виділився йод тіосульфатом натрію. Титрування повторюють три рази, знаходять середній результат V 2.
Розраховують концентрацію (мг / л) фенолу:
де m (1 / 6 С 6 Н 5 ОН) - молярна маса еквівалента фенолу; V пр - обсяг проби, взятий для аналізу.
Результати експерименту:
| V 1, мл | 1,45 | 1,40 | 1,40 |
| V 2, мл | 15,4 | 15,3 | 15,3 |
З 2 =
З 3 =
Математична обробка результатів (P = 0,95 t p, n -1 = 4,30 при n = 3)
| 402,41 | 0,96 | ||||
| 400,97 | 401,45 | 0,48 | 0,831 | 2,06 | 401,45 |
| 400,97 | 0,48 |
Важливо також відзначити, що даний метод досить швидкий (~ 50 хв), простий і не вимагає великих витрат.
Список літератури
1. В.Н. Алексєєв «Кількісний аналіз», вид. «Хімія», 1972.
2. А.П. Крешков «Основи аналітичної хімії», том 2,
вид. Москва, 1976.
3. В.П. Васильєв «Аналітична хімія. Гравіметричний і тітриметрія-
чний аналіз », вид. Москва «Вища школа», 1989.
4. Стаття А.В. Бугаєвського «титриметричні методи».
* При проведенні даного аналізу використовувався стандартизований розчин тіосульфату натрію з C = 0,0184 М
** В умовах даного експерименту аналізувався розчин містить 0,4009 г / л фенолу