| Российский химико-аналитический
портал |
химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов |
 |
|
| ANCHEM.RU » Форумы » 1. Аналитический форум ... |
 |
Анализ травильных растворов >>>
|
 |
| Автор | Тема: Анализ травильных растворов | ||
|
himik Пользователь Ранг: 351 |
 30.10.2008 // 19:50:08
Уважаемые! Есть проблема. Травильный раствор. Около 20 г/л серной кислоты и около 200 г/л железа (+2) сульфата. (Не спрашивайте, почему такие концентрации – это отдельная проблема). Надо определить содержание серной. До сих пор серняга титровалась щёлочью со смесью метилоранж+индигокармин, однако наверняка железо мешает. Правилен ли следующий способ учёта этого мешающего действия? Железо титруется трилоном (до этого делалось перманганатометрически). Объём титранта V мл. Далее при титровании серняги в титруемый раствор добавляется V мл трилона. Выделившиеся при комплексообразовании протоны учитываются при нахождении серняги исходя из найденного количества железа (1 моль ионов железа высвобождает из трилона 2 моль протонов). Конечно, идеальный вариант проверки гипотезы – анализ модельной смеси серняга – соль железа (+2). Но хочется узнать чисто теоретическое мнение аналитиков и не уходить от титриметрии. Буду рад услышать и совет практиков, занимающихся анализом подобных растворов. Благодарю! |
||
|
ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
|||
|
Эксперт Пользователь Ранг: 146 |
31.10.2008 // 1:35:57
Редактировано 1 раз(а) В принципе, такая схема возможна, но при соблюдении некоторых условий. Имея ввиду, что концентрация железе более чем втрое превышает концентрацию кислоты, титровать надо пробу, в которой железо окислено в трёхвалентное, у которого константа устойчивости значительно больше, Как окислить железо, не исказив концентрацию свободной кислоты, я не знаю. Но в Вашем растворе даже с добавкой эквивалентного количества трилона количество выделяющейся кислоты всё равно будет недостаточно. Возможно, нужно будет добавлять мерное количество кислоты, чтобы в начале титрования поддерживать рН около 1. Вторая проблема - кислотно-основные свойства трилонового комплекса железа. При нейтрализации его раствора в области рН 5 - 6 комплекс состава FeY(H2O)- отдаёт ещё один протон, превращаясь в гидроксотрилонат. Цвет раствора при этом изменяется с лимонно-желтого на красновато-коричневый. И скачек титрования между концом титрования свободной кислоты и началом гидролиза трилоната не слишком велик. Таким образом, если титровать, то с потенциометрической регистрацией кривой титрования. Вывод: такое определение возможно, но стоит ли овчинка выделки, надо хорошо продумать. |
||
|
himik Пользователь Ранг: 351 |
31.10.2008 // 7:29:13
Редактировано 2 раз(а) 2 Эксперт. Удивительно, но я тоже пришёл к выводу, что неплохо бы железо окислить. И тоже не смог придумать (по крайней мере с ходу), как это сделать, не навредив серняге. Дальнейшие рассуждения я понял, в общем-то, но всё равно вопрос остался такой. Я посмотрел, что минимальный рН для комплексонометрического определения железа (+2) - 4. В принципе, в конце титрования с метилоранжем что-то такое и будет (в конце концов подобрать индикатор с нужным интервалом перехода - не проблема). Почему всё-таки железо (+2) не попробовать оставить? Я подумаю, как ещё можно замаскировать железо, например банальным осаждением красной кровяной (правда, индикатора не увидишь). |
||
|
Леонид VIP Member Ранг: 5266 |
31.10.2008 // 8:37:38
Мне кажется, что Вы усложняете себе задачу. Сульфат двухвалентного железа легко окисляется кислородом воздуха. Потому в растворе уже изначально будет присутствовать трехвалентное железо и тем больше, чем дольше будет контактировать раствор с воздухом. Ну да и Бог с ним... Серная кислота - достаточно сильная, чтобы начало перехода пришлось на сильнокислую среду. При таком раскладе не нужен никакой индикатор. Титруем щелочью до образования устойчивой мути гидроксосолей железа. Для железа (III) (его ионы более подвержены гидролизу) этот порог и придется как раз на рН около 4-5. А это будет весьма близко к КТТ. И в конце то концов, Вам же не аптекарская точность нужна. Это же технологический раствор, где допускаются весьма существенные девиации состава. |
||
|
himik Пользователь Ранг: 351 |
31.10.2008 // 19:22:23
Редактировано 1 раз(а) 2 Леонид. 1) Вообще-то пишут, что специфика растворов травления такова, что преобладает именно +2 (интенсивное выделение водорода в процессе травления). Ну да Бог с ним  2) Аптекарская точность не нужна, но когда у тебя (в смысле, у меня) серняги 20, а железа 200 (а должно быть наоборот...), хотелось бы сернягу нормально определить. 3) Исходный раствор мутный...(даже после разбавления). В принципе, у меня есть ещё ванны активирования с теми же компонентами, но в другой пропорции, и там мне точность хорошая нужна. |
||
|
sinthetic Пользователь Ранг: 3590 |
31.10.2008 // 20:46:10
Да нет, не легко. Одно из самых устойчивых соединений. Да ещё и в кислом растворе... Нет. Количественно кислородом ни в жисть не окислить. |
||
|
Каталог ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
|
||
|
Леонид VIP Member Ранг: 5266 |
01.11.2008 // 8:07:28
Ну не знаю насчет устойчивости. По опыту. Даже 1н раствор соли Мора через неделю содержит до 1% трехвалентного железа. Ну а о количественном окислении никто и речи не вел. Это нереально. Я говорил лишь о том, что эти мизерные примесные количества Fe (III) можно использовать в качестве индикатора титрования. |
||
|
Леонид VIP Member Ранг: 5266 |
01.11.2008 // 8:14:05
Конечно преобладает. Трехвалентного - только примеси. Что должно быть наоборот? Концентрации железа и серняги? Так почему это "наоборот" не приготовить? А профильтровать аликвоту - не вариант? И из чего муть состоит? |
||
|
himik Пользователь Ранг: 351 |
01.11.2008 // 13:17:19
Редактировано 1 раз(а) 2 Леонид. Конечно, профильтровать можно (я по крайней мере думаю, что можно). Но, честно, не лежит душа к такой методике - использовать примеси железа (+3) в качестве индикатора конечной точки титрования . Хотя я попробую это сделать. Мне почему-то кажется, что выпадать оно (железо +3) начнёт при более низких значениях рН. Думаю, вопрос нуждается в переформулировке: Надо провести алкалиметрическое определение серняги на фоне 5-кратного избытка (по молям) сульфата железа (+2). Как замаскировать железо? Читал целую книжку по маскировке, но что-то ничего толкового не нашёл... |
||
|
himik Пользователь Ранг: 351 |
01.11.2008 // 15:09:48
Вот сделал несколько прикидок. Пусть грубо в травильном растворе 10 г/л железа (+3). Тогда опять же грубо С(Fe)=0,2 моль/л. ПР гидроксида железа (+3) =1,1×10-36. Путём нехитрых расчётов получаем начало осаждения гидроксида при рН≈2,2-2,3. А кислота ещё не оттитрована… Даже если концентрация железа (+3)= 0,02 моль/л, то начало осаждения при рН 2,6. Кстати, если в травильном растворе 200 г/л сульфата железа (+2), т.е. где-то 1,32 моль/л железа (+2), то опять же путём нехитрых расчётов при ПР гидроксида железа (+2) 1,64×10-14 его осаждение начнётся при рН=8,0. (Если железа меньше, то соответственно рН осаждения выше и ошибка в определении кислоты меньше). Вроде бы всё чики-пуки и кислота с метилоранжем уже оттитрована, но щёлочь пойдёт и на реакцию Fe2++OH-=FeOH+. Или я неправ? Единственное, как мне кажется, что я не учёл, так это то, что после взятия аликвоты перед титрованием раствор разбавляется раз в 5—20 (в зависимости от объёма аликвоты) . Интересно, сколько в % железа (+2) при его концентрации 1,32 моль/л будет связано в комплекс FeOH+ при рН=4,0 (метилоранж показывает конец титрования)? И сколько на это пойдёт щёлочи? Может, я весь сыр-бор зря заварил, и даже такой избыток железа (+2) серняге не помеха? Константа устойчивости комплекса = 10 5,56. Если я считал правильно, то только 0,004 % железа при таком рН связано в комплекс. Берём на титрование аликвоту в 5 мл, тогда щёлочи на сернягу (20 г/л) идёт (20*0,005/98)*2=0,002 моль. Щелочи на железо идёт ((1,32*0,005)*0,004)/100=0,0000003 моль. Ха-ха! Опять же допущение: существованием других комплексов я пренебрёг, хотя они поустойчивее. Может, неправильно сделал? |
||
|
DSP007 VIP Member Ранг: 2228 |
02.11.2008 // 17:21:44
Ну ежели вас это столь напрягает... оттитруйте с рН электродом, ему ионы железа не помеха и сравните результат с визуальным титрованием - всего то делов... |
| |
||
|
Ответов в этой теме: 213
|
||
| ЖУРНАЛ | ЛАБОРАТОРИИ | ЛИТЕРАТУРА | ОБОРУДОВАНИЕ | РАБОТА | КАЛЕНДАРЬ | ФОРУМ |
| Copyright © 2002-2022 «Аналитика-Мир профессионалов» |
|
Размещение рекламы / Контакты |
[]
