Pont annyi, amennyit beleteszel.



Loading


Tartalomjegyzék

Analitikai kémia (kvantitatív)

  • Az előző féléves analitika folytatása, de ezúttal mennyiségi meghatározás történik.
  • Az előadás anyaga nincs sehol se leírva, így érdemes bejárni, ráadásul a tanárnő tényleg azt kérdezi ami elhangzik, illetve a szigorlati tételekhez is jó vázlatot ad.
  • A ZH-kban kvantitatív kérdéseken kívül kvalitatívak is szerepelnek.
A tárgy adatlapja
kódja a Neptunon GYASKAKKG1M
típus előadás és gyakorlat
intézet ELTE-TTK Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék
intézet honlapja http://webkvanti.chem.elte.hu/
oktatási felelős Csörgeiné Dr. Kurin Krisztina
számonkérés típusa év közben 2 ZH + 1 évfolyam ZH
jegymegajánlás/tanulmányi verseny tanulmányi versenyen helyezettek könyvutalványt kapnak
félévek száma 3
vizsga típusa ebben a félévben nincs vizsga, csak gyakorlati jegy
nehézség átlagos nehézségű tárgy

mérések

acidi-alkalimetria

kénsav meghatározása

  • a kénsav vizes oldatban kétbázisú erős savként titrálható
  • NaOH mérőoldattal
  • metilvörös indikátor jelenlétében
  • az ekvivalenciapontban hagymaszínűből sárgába vált az oldat
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeg fele

~ 0,1N sósav mérőoldat faktorozása

  • analitikai pontossággal mért KHCO3 segítségével határozzuk meg a mérőoldat pontos összetételét
  • a meghatározandó sósav mérőoldattal titrálunk
  • HCO3- + H+ = CO2 + H2O
  • a metilvörös indikátor kezdetben sárga
  • kezdődő piros színnél a titrálást megszakítva az oldat CO2-tartalmát kiforraljuk
  • a titrálást folytatva már nem elhzódó, hanem éles végpontot észlelünk
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeggel egyezik meg

nátrium-hidroxid és -karbonát egymás melletti meghatározása

  • kétindikátoros (Warder-féle) módszer
  • az első lépésben fenolftalein indikátor mellett sósavval titráljuk a lúgot és a karbonátot együttesen tartalmazó oldatot, a fenolftalein átcsapási pH-tartományát NaCl adagolásával az alacsonyabb, kedvezőbb irányba toljuk el
    • először a hidroxidion semlegesítődik a savval:
      • OH- + H+ = H2O
    • a karbonátion pedig hidrogén-karbonáttá alakul:
      • CO32- + H+ = HCO3-
  • a második titrálás során metilvörös indikátor mellett a sósav mérőoldat a hidrogén-karbonát tartalmat méri (a végpontban az oldatot kiforralva)
    • HCO3- + H+ = H2CO3 (» H2O + CO2)
  • az első titrálás során fogyott mérőoldat térfogatából levonjuk a második titrálásnál kapott fogyást, így kapjuk a hidroxiddal egyenértékű sav térfogatát, a második titrálásnál fogyott sav közvetlenül ekvivalens a karbonáttartalommal (a karbonátot egyértékű bázisként kezelve)
  • így a NaOH és a Na2CO3 egyenértéktömege is a molekulatömeggel egyezik meg

nátrium-tioszulfát indirekt meghatározása brómos oxidáció után

  • a tioszulfát brómmal (brómos vízzel) hidrogénionok képződése közben szulfáttá oxidálható:
    • S2O32- + 4 Br2 + 5 H2O = 2 SO42- + 8 Br- + 10 H+
  • a felszabadult savat a bróm kiforralását követően metilvörös jelenlétében NaOH mérőoldattal megtitráljuk
  • a bróm teljes kiforralásáról metilvörös becseppentésével győződhetünk meg
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeg tizede

bórax meghatározása

  • a bórax (tetraborát anion) sósav mérőoldattal metilvörös indikátor jelenlétében kétértékű bázisként határozható meg
  • a felszabaduló bórsav igen gyenge sav, így a meghatározást jelenléte nem zavarja
  • B4O5(OH)42- + 2 H+ + 3 H2O = 4 H3BO3
  • színváltás sárgából vörösbe
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeg fele
  • ha az ismeretlen bórsavtartalmát kívánjuk meghatározni a bóraxtartalom mellett, akkor:
    • metilvörös mellett megtitráljuk sósav mérőoldattal a bóraxtartalmat
    • mannitot adunk hozzá » a bórsavból keletkező komplex egyértékű, közepes erősségű sav
    • fenolftalein mellett NaOH-dal titráljuk
    • színváltás sárgából vörösbe, majd sárgán keresztül narancsos színig

ecetsav meghatározása potenciometriás végpontjelzéssel

  • vizes oldatban csak a 10-7-nél nagyobb disszociációállandójú savak határozhatók meg
  • az ecetsav Kd=1,85 * 10-5, így erős bázis mérőoldattal mérhető
  • a végpontot potenciometriásan jelezzük
    • a mérőelektród üvegelektród, a referenciaelektród kalomelelektród
    • a titrálás során mérjük a rendszer elektromotoros erejét
    • a mérőoldatfogyás függvényében ábrázoljuk az adatokat
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeggel egyezik

betainium-klorid meghatározása konduktometriás végpontjelzéssel

  • a betainium-klorid:
  • vizes oldatban szinte tökéletesen disszociál, sósavtartalma nátronlúggal közvetlenül titrálható
  • konduktometriás végpontjelzés esetén
    • vezetőképességi elektródot (harangelektród) használunk
    • első szakasz: a legnagyobb moláris vezetőképességű hidrogénionok koncentrációja, s ezzel együtt a mért vezetőképesség is csökken
    • a mért vezetőképesség az ekvivalenciapontban a legkisebb
    • az ekvivalenciapont után a hidroxidionok koncentrációjának növekedése miatt a vezetőképesség is újra nő
  • a mért értékeket a fogyás függvényében ábrázoljuk
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeggel egyezik

tejsav meghatározása ("szabad" savtartalom)

  • a tömény tejsavoldatokban a tejsav monomer tejsav és laktiltejsav formájában van jelen
  • NaOH-dal titrálva egyértékű savként reagál a monomer tejsav:

  • és a laktiltejsav is:

  • NaOH mérőoldattal fenolftalein indikátor mellett halvány rózsaszínig titrálunk
  • a mérés a monomer és a laktiltejsav együttes mennyiségét, a szabad savtartalmat méri
  • ha ehhez a megtitrált oldathoz ismert feleslegben nátronlúgot adunk, melegítés és várakozás után (elszappanosítás) a mérőoldat feleslegét sósavval mérhetjük vissza. a két titrálásban fogyott összes NaOH mennyisége az anyag összes savtartalmának felel meg
  • az egynértéktömeg a molekulatömeggel egyezik meg

lidokain nemvizes közegű meghatározása

  • a lidokain
  • bázisként vizes közegben nem, de jégecetes oldatban megmérhető
  • a mérőoldat jégecetes perklórsav, a mintát is jégecetben kell föloldani
  • kristályibolya indikátort használunk, a kékeszöld szín eléréséig
  • egyenértéktömeg a molekulatömeggel egyezik meg

komplexometria, kelatometria

ólom(II)-ionok kelatometriás meghatározása

  • ólomionokat pH≈10 és pH≈5 kémhatású oldatban egyaránt titrálhatunk

pH≈10

  • ammónia/ammónium pufferoldattal állítjuk be a kívánt kémhatást
  • a Pb(OH)2 csapadék leválását tartarátionokkal akadályozzuk meg
  • eriokrómfekete-T indikátort használunk, színváltás: lilából élénk kék végleges színig
  • EDTA mérőoldatot használunk

pH≈5

  • a salétromsavas oldathoz urotropint adunk
  • metiltimolkék indikátorral a színváltás kékből állandó sárgába

Ni(II)-ionok kelatometriás meghatározása

pH≈9-10

  • ammóniával állítjuk be a pH-t
  • az ammónia egyben segédkomplexképző is (annyit kell csöpögtetni, hogy a csapadék éppen föloldódjon)
  • murexid indikátorral a színváltás sárgából ibolyába
  • EDTA mérőoldattal

Bi(III)-ionok kelatometriás meghatározása

  • a bizmutionokat a BiY- komplex nagy stabilitása miatt pH≈0,8-2,5 értékek között titrálhatjuk
    • kiküszöböltnek tekinthető a bizmutionok hidrolízise és lehetőség nyílik a bizmutionok mérésére kétértékű fémionok mellett

pH≈0,8-2,5

  • a kívánt kémhatást cc. salétromsavban való oldással érjük el
  • metiltimolkék indikátort használunk
  • EDTA mérőoldattal kékből állandó sárgáig titrálunk
  • túlsavanyítás esetén az oldat liláskék, ekkor ammóniával állíthatjuk be a helyes pH-tartományt

"burow"-oldat alumíniumion-tartalmának meghatározása

  • az alumínium széles pH-tartományban stabilis komplexet képez EDTA-val, a komplex kialakulása lassú
  • emiatt az Al3+ közvetlenül nem, de visszaméréses titrálással meghatározható:
    • ismert feleslegű EDTA jelenlétében az oldatot forraljuk, majd a mérőoldat fölöslegét visszamérjük pH≈5-nél, cinkionos mérőoldattal

pH≈5

  • kénsavas oladthoz EDTA mérőoldat feleslegét adjuk és forraljuk
  • hexametilén-tetramint (urotropin) adunk hozzá, továbbforraljuk
  • a mérőoldatfölösleget ZnSO4-tal mérjük vissza
  • metiltimolkék indikátort alkalmazva a színváltás sárgából kékig (visszamérés miatt első színváltozásig)
  • ha az alumíniumot valamilyen kétértékű ion mellett akarjuk szelektíven meghatározni, a visszamérés után fluoridot adva az oldathoz az alumíniummal egyenértékű EDTA szabadul föl

kalcium és magnéziumionok egymás melletti meghatározása ásványvízben

pH≈12

  • a kémhatást NaOH-dal állítjuk be
  • a hidroxidionok maszkírozzák a magnéziumionokat
  • a kalciumionok mérhetők murexid indikátor jelenlétében EDTA mérőoldattal
    • színváltás: rózsaszín-ibolya

pH≈9-10

  • a kémhatást a murexid sósavas bontása után ammóniával állítjuk be
  • EDTA-val titrálható a magnézium ugyanabban az oldatban
  • eriokrómfekete-T indikátorral a színváltás ibolyából kékbe

vagy

  • a két iont együtt mérjük pH≈9-10-es értéknél eriokrómfeketeT mellett, majd egy másik oldatrészletből a kalciumionokat 12-es pH értéknél közvetlenül titráljuk murexid jelenlétében, ekkor a két titrálás különbsége adja a magnéziumion-tartalmat

higany és cinkionok meghatározása egymás mellett

pH≈5-6

  • urotropinnal állítjuk be a pH-t
  • az EDTA fölöslegét visszamérjük ZnSO4 mérőoldattal metiltimolkék mellett sárgából kékig titráljuk
  • Hg(SCN)42--ot választunk le az oldatból KSCN segítségével, ekkor a higanyionokkal egyenértékű EDTA szabadul föl, amit újra visszamérünk ZnSO4-tal

réz- és cinkionok meghatározása egymás mellett

pH≈9-10

  • az oldatot annyi cc. ammóniával lúgosítjuk, hogy a kezdetben leváló csapadék éppen föloldódjék
  • a réz- és cinkionokat így amminkomplexszé alakítva együttesen mérhetők
  • murexid indikátort használva a színváltás sárgából ibolyába

pH≈5-6

  • egy másik oldatrészlethez aszkorbinsavat adunk
  • az elegyhez kálium-rodanidot öntünk » CuSCN leválik, a cink titrálható
  • urotropin hozzáadása után a csapadékos oldatot metiltimolkék indikátort használva EDTA-val megtitráljuk
    • a színváltás kékből sárgába

komplexometria nem kelatometriás módszere

cianidionok meghatározása Liebig-Denigès szerint

pH≈9

  • a cianidion ezüstionnal semleges, illetve gyengén lúgos közegben stabil, vízben jól oldódó diciano-argentát komplexet képez
    • 2 CN- + Ag+ = Ag(CN)2-
  • a végtermék két cianidiont tartalmaz, ezért egyenértéktömege a moláris tömeg kétszerese
  • az ezüstionok fölöslegével a komplex csapadékot ad:
    • Ag(CN)2- + Ag+ = 2 AgCN
  • ammóniás közegben azonban a végpont jelzésére jodidionokat kell alkalmaznunk, mert az ezüst-jodid nem oldódik ammóniában és nem képes megbontani a komplexet, így csak a végpont után keletkezhet:
    • Ag+ + I- = AgI (sárga)
  • AgNO3 mérőoldattal titrálunk
  • a végpontot az oldat enyhén sárgás opálosodása jelzi

higany(II)-ionok meghatározása Volhard szerint

pH≈2

  • salétromsavval állítjuk be a pH-t
  • a higany(I)-tartalmat a titrálás előtt kálium-permanganáttal oxidáljuk, az oxidálószert hidrogén-peroxiddal eltávolítjuk
  • KSCN mérőoldattal titrálunk, vas(III)-nitrátot használunk indikátorként
  • halvány drappos rózsaszín a végpontban az oldat színe
  • Hg2+ + 2 SCN- = Hg(SCN)2
  • a higany egyenértéktömege a molekulatömeg fele

gravimetria

csapadékleválasztás Winkler szerint

  • a csapadék leválasztása
    • híg vizes oldatból
    • állandó, meghatározott pH-n
    • forralás közben
    • cseppenként adagolt, nagy fölöslegben alkalmazott lecsapószerrel történik
  • az oldathoz ammónium-kloridot adunk, ami gátolja a szennyeződések csapadékfelületre való kötődését
  • a vattaszűrőt Winkler-féle kehelytölcsérben készítjük elő
  • a vattaszűrő és a csapadék mosása:
    • forró desztillált vízzel
    • hideg desztilált vízzel
    • etanollal, szívatás közben
  • szárítószekrényben történő szárítás után lezárjuk a tartóedényt és tömegmérést végzünk
  • a csapadék tömege az üres és a csapadékos vattaszűrő tömegének különbsége

szulfátionok meghatározása

  • pH=2-es oldatból (sósavas savanyítás)
  • forralás közben bárium-klorid cseppenként adagolt fölöslegével választjuk le
    • Ba2+ + SO42- = BaSO4
  • a csapadékot szárítószekrényben szárítjuk tömegállandóságig
  • a reakcióelegyben ammónium-kloridot is oldunk

argentometria

  • a pH nem lehet 8,5-nél magasabb, mert akkor Ag2O képződik

kloridionok meghatározása Mohr szerint

  • semleges közegben
  • kálium-kromát indikátor jelenlétében
  • ezüst-nitrát mérőoldattal
    • Ag+ + Cl- = AgCl
    • 2 Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4
  • a Kso értékekből következik, hogy az ezüst-kromát leválása csak a kloridion-leválás ekvivalenciapontja után kezdődhet meg
  • ekvivalenciapont: amikor a kálium-kromáttól sárga alapszínű oldatban a fehér csapadék enyhén drappos színűvé válik

bromidionok meghatározása adszorpciós indikátor jelenlétében

  • az adszorpciós indikátor a titrálás elején adszorbeálódik az ezüstcsapadék felszínére, de a halogenidionokkal nem lép kölcsönhatásba. az egyenértékpont után a megnövekedett ezüstkoncentráció rosszul oldódó ezüstkomplexeket, s ezen keresztül színváltozást eredményez
  • eozin indikátor használata esetén ecetsavval savanyítani kell az oldatot, a színváltás rózsaszínből ibolyásvörösbe
  • fluoreszcein használata esetén zöldessárgából drappos rózsaszínűvé változik a csapadékos elegy

bromidionok meghatározása Volhard szerint

  • a halogenidionokat ismert mennyiségű, feleslegben alkalmazott AgNO3-tal, csapadék alakjában leválasztjuk
  • az ezüstionok fölöslegét lehűtött, salétromsavas oldatban vas(III)-nitrát indikátor jelenlétében KSCN mérőoldattal titráljuk maradandó halványsárgás rózsaszínig
  • kloridion meghatározása esetén a csapadékos oldatot KNO3-tal forraljuk a csapadék felületének csökkentése érdekében

második féléves mérések

permanganometria

  • a mérőoldat színes és egy cseppjének színe már megfelelően jelzi a végpontot
  • savas közegben alkalmazzuk:
    • MnO4- + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ + 4 H2O

kálium-permanganát faktorozása

  • a kálium-permanganát mérőoldatot analitikai pontossággal mért nátrium-oxaláttal faktorozzuk
    • 2 MnO4- + 5 (COO)22- + 16 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
  • kénsavas közeget kell biztosítani, mert csak így képződik Mn2+
  • a kristályos anyagot desztillált vízben oldjuk, 2N kénsavval savanyítjuk és kb. 60°C-ra melegítjük
  • kristályos mangán-szulfátot adunk hozzá, mert a Mn2+ ionok katalizálják a reakciót
  • kezdetben és a végpontnál cseppenként adagoljuk a permanganátot
  • a végpontot az oldat egy csepp mérőoldat hozzáadására bekövetkező maradandó rózsaszínes színváltozása jelzi.
  • az egyenértéktömeg az egyenlet alapján a molekulatömeg fele

peroxidok meghatározása

  • kénsavas közegben a hidrogén-peroxid a permanganátionokat redukálja
    • 2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 O2
  • az egyenértéktömeg a moláris tömeg fele
  • így mérhető minden olyan peroxo-vegyület, amelyből savas közegben, gyors folyamatban hidrogén-peroxid képződik
  • a végpontot a mérőoldat fölöslegének halvány rózsaszíne jelzi

Fe(III)-ionok meghatározása Zimmermann-Reinhardt szerint

  • a vasat háromértékű formában tartalmazó, kloridion-tartalmú oldatok permanganometriás mérését teszi lehetővé
  • titrálás előtt a vasat redukálni kell sósavas oldatban
    • 2 FeCl4- + SnCl42- = 2 Fe2+ + SnCl62- + 6 Cl-
    • kerülni kell a néhány cseppnél több ón(II)-reagens fölöslegét (forró oldatba cseppenként adagoljuk, a sárga szín eltűnése jelzi az elegendő mennyiséget)
    • a redukálószer fölöslegét HgCl2-dal távolítjuk el
      • ezt egyszerre adjuk hozzá, nagy feleslegben, a jól lehűtött oldathoz
      • SnCl42- + 2 HgCl2 = SnCl62- + Hg2Cl2
      • az oldat így kevés selyemfényű higany-I-klorid csapadékot tartalmaz
  • a kloridionok zavaró hatását a Zimmermann-Reinhardt reagenssel küszöböljük ki
    • a Mn(II) a kloridénál gyorsabb reakcióban Mn(III)-má oxidálódik és reakcióba lép a Fe(II)-vel
    • a foszforsav a Fe(III)-mal színtelen komplexet alkot
      • csökken a redoxpotenciál
      • könnyebben észlelhető a végpont
  • a végpontot az oldat maradandó rózsaszínes színváltozása jelzi
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeggel egyezik meg
  • a módszer az összes vastartalmat méri

Bromidion meghatározása Winkler szerint

  • 2 MnO4- + 10 Br- + 16 H+ = 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 Br2
  • 4 N kénsavas oldat » növeli a permanganát redoxpotenciálját
  • forralás közben végezzük a titrálást
    • eltávozik az illékony bróm
      • csökken a bróm/bromid rendszer redoxpotenciálja
      • könnyebben észlelhető a végpont
  • a mérőoldatot gólyaorrú bürettából adagoljuk
  • a módszer előnye, hogy a kloridionok nem zavarják
  • 0,1 N permanganáttal titrálunk
  • a végpontot az oldat 5-10 másodpercig állandósuló rózsaszín színváltozása jelzi
  • egyenértéktömeg a moláris tömeggel egyenlő

kromatometria

  • kálium-dikromát (K2CrO4) mérőoldatot használunk
  • Cr2O72- + 14 H+ + 6 e- = 2 Cr3+ + 7 H2O
  • előnye a permanganometriával szemben, hogy
    • a mérőoldat stabilis
    • nincs kloridionok által indukált reakció
  • hátránya, hogy indikátor használata szükséges
  • a kromatometriás titrálásokat
    • kénsavval savanyított oldatban végezzük
    • a végpontot difenil-amin indikátorral jelezzük

vas(II)-ionok meghatározása

  • Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ = 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
  • a kloridionok jelenléte nem zavarja a reakciót
  • az oldatot kénsavval kell savanyítani
  • difenil-amin indikátort kell alkalmazni
    • túl korán jelezné a végpontot, ezért a Fe2+/Fe3+ rendszer redoxpotenciálját lecsökkentjük a vas(III)-ionok foszforsavas komplexképzésével
    • erőteljes keverés mellett, cseppenként kell titrálni, hogy a zöldesbarna átmeneti termék képződését elkerüljük
    • a végpontot a halványzöld oldat határozott ibolyáskék színe jelzi
  • egyenértéktömeg a moláris tömeggel egyenlő

cerimetria

  • a cérium(IV)-ionok erős oxidálószerként képesek redukálódni:
    • Ce4+ + e- = Ce3+
  • csak erősen savas közegben léteznek
  • a leggyakrabban alkalmazott indikátor a ferroin

aminofenazon meghatározása

  • az aminofenazon négy elektron leadása közben oxidálható » egyenértéktömeg a moláris tömeg negyede

  • aminofenazont vízben oldunk, az oldatot kénsavval savanyítjuk
  • 1 csepp ferroin indikátort használunk
  • végpontként azt a fogyást fogadjuk el, amelynél az indikátor zöldeskék színe pár percig megmarad

bromatometria

  • kálium-bromát mérőoldatot használunk
  • a meghatározások alapja lehet közvetlen oxidációs, addíciós, valamint szubsztitúciós reakció
    • ezen reakciók egy része olyan gyors, hogy közvetlen meghatározásokra is alkalmassá teszi a módszert
    • a többi meghatározásnál általában jodometriás visszamérést alkalmazunk
  • a bromatometriás meghatározások többségét sósavas közegben kálium-bromid feleslegében végezzük
  • az ekvivalenciapont jelzésére p-etoxi-krizoidin indikátort használunk
    • színváltás élénk pirosból halvány sárgába

arzén(III)- vagy antimon(III)-ionok bromatometriás meghatározása

  • bromát, vagy bromidionok jelenlétében az abból képződő bróm pillanatszerűen oxidálja az arzén(III)- és antimon(III)-tartalmú oldatokat:
    • BrO3- + 3 H2AsO3- = 3 HAsO42- + Br- + 3 H+
    • Br2 + H2AsO3- + H2O = HAsO42- + 2 Br- + 3 H+
    • BrO3- + 3 SbCl4- + 6 Cl- + 6 H+ = 3 SbCl6- + Br- + 3 H2O
    • Br2 + SbCl4- + 2 Cl- = SbCl6- + 2 Br-
  • kálium-bromid jelenlétében sósavval savanyított oldatban 50-60°C-ra melegítve titrálunk
  • indikátor: p-etoxi-krizoidin
  • színváltás: élénk pirosból halvány sárgába
  • 0,1 N kálium-bromát mérőoldatot használunk
  • az egyenértéktömeg a moláris tömeg fele antimon esetén és a moláris tömeg negyede arzén esetén
  • szerves arzén és antimonvegyületek meghatározásánál roncsolni kell azokat kénsav-peroxid eleggyel, majd redukálni kristályos hidrazínium-szulfáttal

aszkorbinsav bromatometriás meghatározása

  • a reakció hideg oldatban is megfelelő sebességgel zajlik (melegítve az aszkorbinsav bomlik)

  • az egyenértéktömeg a molekulatömeg fele
  • az aszkorbinsavas oldatba kálium-bromidot szórunk és sósavval savanyítjuk
  • p-etoxi-krizoidin jelenlétében titrálunk
  • a mérőoldat 0,1 N kálium-bromát

fenazon (azofén) közvetlen bromatometriás meghatározása

  • a fenazon 4-es helyzetű hidrogénje egy brómmolekulával pillanatszerűen szubsztituálódik

  • azofént vízben oldunk és sósavat adunk hozzá
  • az oldatban kálium-bromidot oldunk
  • p-etoxi-krizoidin indikátort adunk hozzá
  • állandó keverés mellett lassan titrálunk
  • a 0,1 N kálium-bromát mérőoldatot addig adagoljuk, amíg a piros szín sárgára nem változik
  • a túltitrálás elkerülése érdekében kellő KBr-fölöslegre van szükség
  • egyenértéktömeg a moláris tömeg fele

Jodometria

~0.01 N Na-tioszulfát mérőoldat faktorozása

  • pontos beméréssel nem lehet készíteni, ezért 1.000 faktorú KIO3 vagy kálium-hidrogén-jodát mérőoldattal ellenőrizzük
  • gyengén savanyú oldatban (pH<5) kellő sebességgel megy végbe
  • az ismert mennyiségű KIO3 vagy KH(IO3)2 mérőoldatot vízzel hígítjuk, sósavval savanyítjuk
  • az oldatba kálium-jodidot szórunk
    • IO3- + 5 I- + 6 H+ = 3 I2 + 3 H2O
  • a kivált jódot titráljuk a faktorozandó Na-tioszulfáttal
  • végpont előtt keményítő indikátort adunk hozzá
  • a kék szín eltűnéséig titráljuk (1-2 perc elteltével visszakékül)
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeg hatoda jodát esetén és Mt/12 hidrogén-jodát esetén

Fenol meghatározása Koppeschaar szerint

  • lépcsőzetes brómszubsztitúció, a hosszú reakcióidő miatt visszaméréses titrálást alkalmazunk
  • ismert bromát mérőoldat-felesleget kell alkalmaznunk és az el nem reagált brómot határozzuk meg jodometriásan
  • a fenolt a kálium-bromát, a kálium-bromid és a sósav reakciójában szabaddá váló bróm feleslegével brómozzuk
    • BrO3- + 5 Br- + 6 H+ = 3 Br2 + 3 H2O

  • a bróm fölöslegét jodometriásan visszamérjük:
    • kálium-jodidot adunk hozzá
      • Br2 + 2 I- = 2 Br- + I2
    • kivált jódot 0.01 N Na-tioszulfáttal titráljuk meg
      • I2 + 2 S2O32- = 2 I- + S4O62-
  • végpont közelében keményítő indikátort adunk hozzá
  • Egyenértéktömeg: Mt/6
  • színváltozás: jódkeményítő kék színének eltűnéséig

acetilszalicilsav-tartalom meghatározása tablettákban

  • az acetil-szalicilsav lúgos hidrolízise során acetát- és szalicilátionok képződnek

  • átsavanyítás után a megfelelő savakká alakulnak
  • a szalicilsav brómfelesleg hatására tribróm fenollá alakul

  • ugyanúgy mérhető, mint a fenol (Koppeschaar)
  • a tabletta porított részletét 2M NaOH és víz elegyében oldjuk
  • 10 perces forralás után hűtjük és törzsoldatot készítünk
  • kálium-bromát fölöslegét és kálium-bromidot adunk hozzá
  • sósavval savanyítjuk és egy órát állni hagyjuk
  • a bróm fölöslegét Koppeschaar szerint mérjük, 0,1 N Na2S2O3 mérőoldattal (visszamérés)
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeg hatoda

Na-hipoklorit-tartalom meghatározása

  • hipohalogenitek savas közegben KI feleslegével reagálva ekvivalens mennyiségű jódot választanak ki:
    • ClO- + 2 H+ + 2 I- = Cl- + I2 + H2O
  • a gyenge savas közegben a diszproporcionálódással képződő klorát csak lassan oxidálja a jódot:
    • 3 ClO- = ClO3- + 2 Cl-
  • vízben kálium-jodidot oldunk és sósavval savanyítjuk, ebbe pipettázzuk a hipoklorit tartalmú oldat részletét
  • 0,01 N Na-tioszulfát mérőoldattal titráljuk
  • végpont közelében keményítő indikátort adunk hozzá
  • színváltozás: jód kék színének eltűnése
  • egyenértéktömeg: a molekulatömeg fele

króm(III) (kromát- és dikromátionok) meghatározása

  • króm(III)-ion lúgos oldatban hidrogén-peroxiddal forralva kvantitatívan kromáttá oxidálható:
    • 2 Cr(OH)4- + 3 H2O2 + 2 OH- = 2 CrO42- + 8 H2O
    • hidrogén-peroxid feleslegét elforraljuk (ezt az ezüstionok katalizálják)
      • 2 H2O2 = O2 + 2 H2O
      • a krómion így meghatározhatóvá válik
  • kromátionok és a savanyításra belőlük képződő dikromátionok erősen savas közegben a jodidionokat jóddá oxidálják
    • Cr2O72- + 6 I- + 14 H+ = 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O
    • az erősen savas közeg miatt a levegő O2-jének zavaró hatását kell kiküszöbölni (jodid → jód oxidáció)
      • KHCO3-ot szórunk az oldathoz a kálium jodid hozzáadása előtt
      • a fejlődő CO2 kiszorítja az oxigént a lombikból
  • a mérés során a Cr(III)-ionokat tartalmazó oldat részletét vízzel kiegészítve NaOH-dal és cc. H2O2-dal elegyítjük
  • kis lánggal forraljuk, ezüst-nitrátot juttatunk az oldatba (peroxidbontás)
  • szobahőmérsékletűre hűtjük és kénsavval savanyítjuk
  • kálium-hidrogén-karbonátot szórunk hozzá
  • a pezsgés megszűnésekor hozzáadjuk a kálium-jodidot
  • a kivált jódot 0,01 N Na-tioszulfát mérőoldattal titráljuk
  • a keményítő indikátort csak a végpont előtt adjuk hozzá
  • a végpont a króm(III)ionoktól halványzöld oldat
  • egyenértéktömeg a molekulatömeg hatoda dikromát esetén, króm(III) esetén a molekulatömeg harmada

KI meghatározása Winkler szerint (sokszorozó módszer)

  • gyengén savanyú oldatban végezzük a titrálást
    • sósavval savanyítunk
    • pH=2-n kvantitatív a jód oxidációja
    • a klór diszproporcionálódása el sem kezdődik
  • klóros víz feleslegével jodáttá oxidáljuk a jodidot (annyi klóros vizet adagolunk, hogy a kivált jód elszíntelenítéséhez fölhasznált mennyiségnek még másfélszeresét vesszük)
    • I- + 3 Cl2 + 3 H2O = IO3- + 6 Cl- + 6 H+
    • a klórfelesleget kiforraljuk
      • akkor forraltuk ki teljesen a klórt, ha a hozzácseppentett metilnarancs megtartja színét
  • az oldatot forralás után lehűtjük és kálium-jodidot oldunk benne (redukálódik a jodát)
    • IO3- + 5 I- + 6 H+ = 3 I2 + 3 H2O
  • foszforsavval savanyítjuk és a kivált jódot tioszulfát mérőoldattal titráljuk:
    • 3 I2 + 6 S2O32- = 6 I- + 3 S4O62-
  • keményítőt csepegtetünk bele a végpont előtt
  • a végpontban visszakapjuk a metilnarancsos színt
  • egyenértéktömeg a moláris tömeg hatod része
  • klorid és bromid nem zavarja az eljárást (kiforralás miatt)
  • az eljárás alkalmas jódozott konyhasó jódtartalmának meghatározására

Réz(II)ion jodometriás meghatározása

  • 2 Cu2+ + 4 I- = 2 CuI + I2
  • réz(I)-jodid kis oldhatósága teszi lehetővé
  • a réz(II)/réz(I) rendszer katalizálja jodid oxidációját
    • ecetsavval savanyítunk, hogy csökkentsük a hatást
  • a vizsgálandó oldat részletéhez vizet öntünk, ecetsavval savanyítjuk
  • az elegyben kálium-jodidot oldunk
  • 20 perc elteltével a kivált jódot 0,01 N Na-tioszulfáttal titráljuk
  • keményítő indikátor a végpont előtt
  • végpont: legalább 1 percig színtelen - fehér - marad
  • egyenértéktömeg a molekulatömeggel egyezik meg

Mannit meghatározása (Malaprade reakció)

  • polialkoholok esetén mindig 2 mol formaldehid képződik, a keletkező hangyasav mólszáma pedig a szekunder alkoholcsoportok számával egyezik

  • a Malaprade-reakció során fölöslegben maradt perjodátot nem határozhatjuk meg egyszerűen jodometriásan:
    • IO4- + 7 I- + 8 H+ = 4 I2 + 4 H2O
    • mivel az alkohol reakciója során képződő jodát is jódképzés közben reagálna
    • ha pH>5 (NaHCO3-dal tompított oldatban pH~8) a jodát már nem képes oxidálni a jodidionokat, csak a perjodát reagál:
      • IO4- + 2 I- + 2 H+ = I2 + IO3- + H2O
    • a kivált jódot nátrium-arzenit mérőoldattal kell titrálnunk (ezen a pH-n a jód-tioszulfát reakció nem egyértelmű)
      • I2 + AsO33- + H2O = 2 I- + AsO43- + 2 H+
  • az egyenértéktömeg a molekulatömeg tizede
  • a mérés során a törzsoldat gyengén ecetsavas részletét perjódsavoldattal elegyítjük, hígítjuk
  • Na-hidrogén-karbonátot szórunk bele apró részletekben
  • kálium-jodidot szórunk az oldatba
  • a kivált jódot 0,1 N Na-arzenittel titráljuk keményítő jelenlétében
  • a méréssel párhuzamosan üres mérést végzünk csak a kémszerekkel, a fogyást a két mérés különbségéből kapjuk

műszeres mérések

tojáshéj foszfortartalmának spektrofotometriás meghatározása

  • a molibdátion a foszfáttal dodekamolibdáto-foszfát-ionok képződése közben reagál:
    • H2PO4- + 12 HMoO4- + 10 H+ = PMo12O403- + 12 H2O
  • a képződött komplex aszkorbinsavval szelektíven kék, molibdén(V)-öt tartalmazó termékké redukálható:
    • PMo12O403- + n e- = PMonVMoVI12-nO40-3-n
  • a kék anyag mennyisége spektrofotometriásan mérhető
  • a tojások héját mossuk, szárítjuk, majd hamvasztjuk
  • analitikai pontossággal bemért mennyiségét 1:2 hígítású sósavban oldjuk fel, ebből készítjük a törzsoldatot
  • kalibráló oldatsorozatot készítünk, az előkészített oldatokhoz kénsavat, ammónium-molibdátot és aszkorbinsavat adunk
  • a szín kifejlődése időreakció, állás után mérjük az oldatok abszorbanciáját adott hullámhosszon
  • az abszorbanciaértékeket a koncentráció függvényében ábrázolva a koncentrációkat grafikusan határozhatjuk meg

Elixirium thymi compositum bromidtartalmának mérése potenciometriásan

  • a készítmény sötétbarna színű, így az argentometria minden vizuális végpontjelzését lehetetlenné teszi
  • bromidtartalma potenciometriásan határozható meg
  • NaOH-dal semlegesítjük, ecetsav-acetát pufferral állítjuk be a pH-t
  • ezüst mérőelektródot és kettős sóhidas másodfajú (Ag/AgCl/KCl/KNO3) referenciaelektródot használunk
  • ezüst-nitrát mérőoldattal titrálunk

fogkrém fluorid-tartalmának meghatározása potenciometriásan

  • a méréseket fluoridion-szelektív elektróddal végezzük, az érzékelő lantán-fluorid, amelynek vezetőképességét európium(III)-mal növelték
  • a fluoridion aktivitását állandó értéken kell tartanunk, ezért TISAB-oldatot használunk
    • az ionerősséget és a pH-t is szabályozza
    • nátrium-klorid, ecetsav, nátrium-acetát
      • konstans ionerősséget biztosít
    • ecetsav és az acetát
      • pufferolja a pH-t
    • nátrium-citrát
      • komplexképzőként a fluorid mérését zavaró fémnyomokat (Fe(III)-ion) maszkírozza
  • referenciaelektródként KCl-dal töltött Ag/AgCl elektródot (KNO3 sóhíddal) használunk
  • kalibrálósorozatot készítünk, ábrázoljuk az EME értékeket a lg cF- függvényében
  • a meghatározandó koncentrációkat erről a grafikonról leolvasott értékek alapján számoljuk

foszforsav mérése NaOH-dal cola-ban, potenciometriás titrálás számítógépvezérléssel

  • a számítógép megfelelő interface-ek segítségével az analitikai mérőműszerek irányítására és szabályozására is alkalmas
  • az automata potenciometriás titráló berendezéshez digitális pH-mérőt és automata bürettát használunk
  • mérés közben a bevitt térfogat függvényében rögzítjük az egyensúlyi potenciált, illetve a pH-t
  • a foszforsav háromértékű sav, a savi disszociációs állandók közötti megfelelő különbség lehetővé teszi, hogy több lépcsőben titráljuk NaOH-dal
  • a pH-mérőt két pufferre kalibráljuk
  • a cola-ból eltávolítjuk a CO2-ot, és belehelyezzük a kombinált üvegelektródot
  • nincs lehetőség a végpont előtti kiforralásra, ezért karbonátmentes lúg mérőoldatot kell használni, ezt a légszívó csonk bemeneténél lévő Ba(OH)2-os mosóval érhetjük el

nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiás analízis (HPLC)

  • széleskörű alkalmazhatóságát számos előnyös tulajdonsága teszi lehetővé
    • az analízis szobahőmérsékleten történik, így hőérzékeny vegyületek, biológiai minták is vizsgálhatók
  • legfőbb hátránya magas költsége
  • HPLC készülék fölépítése:
    • oldószer tároló edény » oldószer keverő » szűrő » pumpa » nyomás- és áramlásmérő » injektor » előtétkolonna » analitikai kolonna » detektor » adatrögzítő és -értékelő egység
  • valamennyi detektor a vizsgált rendszer valamely fizikai vagy kémiai paraméterével egyértelmű függvénykapcsolatban álló jelet ad
    • ha több komponenst vizsgálunk, a detektornak alkalmasnak kell lennie valamennyi kimutatására
    • leggyakrabban UV-VIS fotometriás detektorokat használnak, bár ezek alkalmazásának feltétele a kromofór csoport
  • a leggyakrabban használt kolonnák szilícium-dioxid szemcséket tartalmaznak, melyek mérete eltérő
    • a poláris, kissé savas szemcsék felületét módosíthatják, ezzel apolárissá téve azokat
  • elegyek komponenseinek elválasztásakor az tekinthető optimálisnak, ha az egyes komponensek teljes egészében elkülönülnek, a vizsgálat a lehető legrövidebb ideig tart, és a csúcsok alakja is elfogadható
  • k, kapacitási tényező egyetlen csúcs jellemzésére használható
    • k, = (tR - t0) / t0
  • két csúcs elkülönülését a csúcsfelbontással jellemezhetjük
    • RS = (tR2 - tR1) / (W1 + W2)
    • ahol tR a retenciós idő és W a csúcs félértékszélessége

ionkromatográfia

  • az ioncserekromatográfia és a HPLC kombinációja
    • 2 ioncserélő oszlop (szeparátor és szupresszor)
    • nagy nyomás
    • vezetőképességi detektálás
  • a szeparátor anion- (R-N+⋅⋅⋅HCO3-) vagy kationcserélő oszlop, a szupresszor az eluens vezetőképességének elnyomására szolgál (R-SO3-⋅⋅⋅H+)
  • anionok sorrendje: F-, Cl-, Br-, NO3-, H2PO4-, SO42-
  • a tengelyeken: μS/cm vs. min
  • a szeparátor anioncserélő regenerálása NaHCO3 eluenssel
  • a szupresszor kationcserélő regenerálása kénsavval, vízzel

félkvantitatív iontesztek

  • szelektív és érzékeny színreakciók alapján gyors, félkvantitatív eredmény érhető el
  • a reakcióidő max. 2 perc
  • a reakciózónán jellegzetes színváltozás lép föl, amely a színskálákkal összehasonlítva lehetővé teszi a koncentráció meghatározását

többértékű gyenge savak mérése vörösborban konduktometriásan

  • a borokban lévő savak gyenge savként titrálhatók lúg mérőoldattal
  • a bor színét adó anyagok sav-bázis indikátorként működnek, azonban nem a titrálás végpontjában váltanak színt, ezért a vizuális végpontjelzést lehetetlenné teszik
  • a gyenge savak erős bázissal titrálva nem határozhatók meg konduktometriásan, mert nem a hidrogénion-koncentráció csökkenése, hanem a keletkező ionok koncentrációjának növekedése okozza az oldat vezetőképességének változását
  • ha nem erős, hanem gyenge bázist használunk mérőoldatként, az ekvivalenciapont után a vezetőképesség már nem változik
  • vezetőképességi elektródot (harangelektród) és NH3 mérőoldatot használunk

atomabszorpciós spektroszkópia

  • alapállapotú atomok képesek megfelelő hullámhosszúságú fény elnyelésére, ha az atomgőzt a jelenlévő elemek színképvonalához tartozó hullámhosszúságú fénnyel sugározzuk be, a vonal helyén éles abszorpció történik
  • atomgőz létrehozására két módszer használatos:
    • lángtechnika:
      • a mintát a lángba porlasztjuk, a jel folyamatos, a kiértékelés a csúcsmagasság alapján történik
      • jelentős mértékű a mintafelhasználás, de kicsi a mérések szórása, az atomok a fényútban rövid ideig tartózkodnak, ezért a kimutatási határ ppm tartományban van
    • grafitkemencés módszer:
      • a minta egy grafitból készült küvettából párolog el, a jel tranziens és a kiértékelés a csúcs alatti terület alapján történik
      • a mintafelhasználás kicsi, a mérések közötti szórás nagyobb, a minta hosszabb időt tölt a fényútban, így ppb tartományban van a kimutatási határ
  • az atomgőzön állandó intenzitású, monokromatikus fénysugarat bocsátunk át
    • a nagy felbontású monokromátorokat, vagy vájtkatód lámpákat használunk
      • a vájtkatód lámpában az anód volfrám, a katód ameghatározandó fém, kis nyomású nemesgázzal van töltve
      • feszültséget kapcsolva a lámpára a kisülés porlasztja a katódot, majd gerjeszti az elektronokat, amelyek relaxációjukkor a rájuk jellemző spektrumot sugározzák
      • a vájtkatód lámpákhoz nem kell monokromátort használni
  • a láng hőmérsékletét az éghető és égést tápláló gáz mennyiségének megválasztásával szabályozhatjuk
  • a detektor régebben fotocella, ma általánosan fotoelektronsokszorozó
  • a mérés:
    • kikeressük a kalcium méréséhez szükséges műszerparamétereket
    • a meghatározáshoz kalibráló oldatsorozatot készítünk
    • a zavaró hatások kiküszöbölésével is foglalkoznunk kell
    • ellenőrizzük, hogy a kalcium vonalán megfelelő intenzitás jut-e a detektorba
    • begyújtjuk a lángot
    • injektáljuk a legmagasabb koncentrációjú standardot
    • beállítjuk a lámpát, a lámpaáramot és kiválasztjuk a megfelelő hullámhosszt
    • megvizsgáljuk, hogy a kiválasztott hullámhossz értéken kapjuk-e a legmagasabb transzmittanciát
    • a lámpaáram egy bizonyos szintig javítja a jelet, utána azonban csak a lámpa élettartamát csökkenti
    • beállítjuk a résszélességet és a láng pozícióját (magasság, forgatással az úthossz csökkentése)
    • végül a láng összetételét és a porlasztás sebességét változtatjuk
  • az abszorbancia értékeket ábrázoljuk a koncentráció függvényében, a kalibráló görbe segítségével értékeljük ki a mérést

Más nyelveken
Translations of this page: