A mennyiségi kémiai analízis gyakorlati kézikönyve

Tartalom

Előszó 13
1. BEVEZETÉS 16
1.1. A laboratóriumi munka 17
1.1.1. A laboratóriumi munkáról általánosságban 17
1.1.2. Elővigyázatossági rendszabályok a laboratóriumi
munkában. Elsősegélynyújtás 18
1.1.3. Az analitikai mérlegek használatának szabályai 21
1.1.3.1. Bemérés analitikai pontossággal 22
1.1.4. Térfogatmérő eszközök, tisztításuk, használatuk 23
1.1.4.1. A mérőlombik használata 24
1.1.4.2. A pipetta használata 24
1.1.4.3. A büretta használata 25
1.1.5. A térfogatmérő eszközök hitelesítése (kalibrálás) 25
1.1.6. Mérési eredményeink pontossága,
reprodukálhatósága 27
1.2. Térfogatos (titrimetriás) analitikai mérések 28
1.2.1. A térfogatos meghatározások általános szabályai 30
1.2.2. A mérőoldatok készítése és lak tora 31
1.2.3. A mérőoldatok faktorozása és a faktor kiszámítása 32
1.2.4. Bemérés az analízishez, a bemérés kiszámítása 35
1.3. Az analízis eredményeinek kiszámítása 38
1.3.1. Tömeg szerinti elemzések eredményszámítása 38
1.3.2. Térfogatos mérések (titrálások) eredményszámítása 40
2. SAV-BÁZIS REAKCIÓKON ALAPULÓ ANALITIKAI
ELJÁRÁSOK 45
2.1. A sav-bázis reakciók értelmezése 45
2.1.1. A hidrolízis 46
2.1.2. A disszociációs állandó 48
2.2. A pH kísérleti meghatározása 50
2.3. A pH számítása 53
2.3.1. A pH számítása erős savak vagy erős bázisok
oldatában 53
2.3.2. A pH számítása gyenge savak vagy gyenge bázisok
oldatában 55
2.3.3. A pH számítása anionbázisok, illetve kationsavak
(hidrolizáló sók) oldataiban 57
2.3.4. Pufferoldatok pH-jának számítása 59
2.3.5. A pufferhatás és a pufferkapacitás 63
2.3.6. A pH változása sav-bázis titrálások során (titrálási
görbe pontjainak számítása) 66
2.3.7. A titrálási görbe ábrázolása 70
2.3.8. Az acidi-alkalimetriás titrálások végpontjelzése 73
2.3.9. Az indikátorhiba 75
2.4. A sav-bázis titrálások gyakorlata 77
2.5. Acidimetriás mérések 79
2.5.1. Kb. 0,1 N sósav mérőoldat készítése és faktorozása 79
2.5.2. Ammónia desztillációja és meghatározása 80
2.5.3. Szerves vegyületek nitrogéntartalmának
meghatározása 82
2.5.4. Hidroxid- és karbonátionok meghatározása egymás
mellett 83
2.5.5. Bórax (nátrium-tetraborát) meghatározása 85
2.5.6. Higany(II)-oxid közvetett acidimetriás
meghatározása 85
2.6. Alkalimetriás mérések 87
2.6.1. Karbonátmentes 0,1 N nátrium-hidroxid mérőoldat
készítése és faktorozása 87
2.6.2. Kénsav meghatározása 88
2.6.3. Ecetsav meghatározása 88
2.6.4. Tejsav meghatározása 89
2.6.5. Betaininm-klorid alkalimetriás meghatározása
műszeres végpontjelzéssel 91
2.6.5.1. Alkalimetriás meghatározás
potenciometriás végpontjelzéssel 92
2.6.5.2. Alkalimetriás meghatározás
konduktometriás végpontjelzéssel 92
2.6.6. Többértékű gyenge savak mérése vörösborban
konduktometriás végpontjelzéssel 93
2.6.7. Bórsav meghatározása mannitos komplexképzés
után. Bórax és bórsav meghatározása egymás
mellett 95
2.6.8. Nátrium-tioszulfát közvetett alkalimetriás
meghatározása 96
2.6.9. Nikkelionok meghatározása a kationcsere során
képződő hidrogénionokon keresztül 97
2.6.1. Szulfátionok elválasztása és meghatározása Raschig
szerint 99
2.7. Sav-bázis mérések nemvizes oldatokban 100
2.7.1. Elméleti háttér 100
2.7.2. A nemvizes közegű titrálások gyakorlata 102
2.7.3. Lidokain mérése jégecetes közegben 103
2.7.4. Papaverinium-klorid papaverintartalmának
meghatározása jégecetes perklórsavval 101
KOMPLEXKÉPZŐDÉSEN ALAPULÓ ANALITIKAI
ELJÁRÁSOK 106
í. Elméleti háttér 106
3.1.1. A stabilitási állandó 107
3.2. Komplexek egyensúlyi koncentrációinak számítása 109
3.2.1. Egyensúlyok csak egy fémiont és egy ligandumot
tartalmazó oldatokban 109
3.2.2. A pH hatása a komplexkémiai egyensúlyokra 112
3.2.3. Idegen komplexképző hatása az egyensúlyokra 116
3.3. Kelatometriás mérések 121
3.3.1. A fémion-koncentráció változása a kelatometriás
titrálás során 121
3.3.2. A kelatometriás titrálási görbe ábrázolása 127
3.3.3. A végpontjelzés 128
3.3.4. A kelatometriás mérések szelektivitása 131
3.3.4.1. A pH hatása a szelektivitásra 131
3.3.4.2. Szelektivitás elérése álcázószer
alkalmazásával 132
3.3.4.3. Szelektivitás biztosítása redoxireakciók és/
vagy csapadékképzés felhasználásával 134
3.3.5. A kelatometria gyakorlata 134
3.4. Közvetlen kelatometriás titrálások 136
3.4.1. Nikkelionok kelatometriás meghatározása 136
3.4.2. Ólomionok kelatometriás meghatározása 137
3.4.3. A bizmutionok kelatometriás meghatározása 138
3.5. Összetett kelatometriás feladatok 139
3.5.1. Alumíniumionok kelatometriás meghatározásának
lehetőségei 139
3.5.2. Kalcium- és magnéziumionok meghatározása
egymás mellett 141
3.5.3. Higany(II)- és cinkionok meghatározása egymás
mellett 142
3.5.4. Réz- és cinkionok meghatározása egymás mellett 143
3.6. A komplexometria nem kelatometriás módszerei 145
3.6.1. Gianidion meghatározása
(Liebig-Den igés módszer) 145
3.6.2. A higany(II)-ionok meghatározása
(Volhard-módszer) 146
4. REDOXIREAKCIÓKON ALAPULÓ MEGHATÁROZÁSOK 148
4.1. Elméleti háttér 148
4.1.1. A normál (standard) redoxipotenciál 149
4.1.2. A redoxireakciók egyensúlyi állandója 150
4.2. Az oldatok redoxipotenciáljával kapcsolatos számítások 152
4.2.1. A pH hatása az oldat redoxipotenciáljára 152
4.2.2. Komplexképződés hatása a redoxipotenciálra 156
4.2.3. Csapadékképződés hatása a redoxipotenciálra 158
1.3. A redoxititrálások sajátosságai 160
4.3.1. A redoxipotenciál változása titrálás során (a titrálási
görbe pontjainak számítása) 160
4.3.2. A titrálási görbe ábrázolása 164
4.3.3. A redoxititrálás végpontjelzése 165
4.3.4. Az indikátorhiba 168
4.3.5. A redoxititrálások gyakorlata 169
1.4. Oxidimetriás módszerek 171
4.4.1. Permanganometria 171
1 4.4.1.1. A 0,1 N kálium-permanganát mérőoldat faktorozása 174
4.4.1.2. Vas(II)-ionok permanganometriás
meghatározása 175
4.4.1.3. A vas(III)-ionok meghatározása
Zimmermann-Reinhardt szerint 175
4.4.1.4. Bromidionok permanganometriás
meghatározása Winkler módszerével 177
4.4.1.5. Hidrogén-peroxid (ill. peroxidok)
meghatározása 178
4.4.2. Kromatometria 179
4.4.2.1. Vas(II)-ionok kromatonietriás
meghatározása 179
4.4.3. Cerimetria 180
4.4.3.1. Az aminofenazon (amidazoíén) cerimetriás
meghatározása 182
4.4.4. Bromatometria 182
4.4.4.1. Arzén(IIl)- vagy antimon(111) -ionok
meghatározása 185
4.4.4.2. Az aszkorbinsav (C-vitamin) meghatározása 186
4.4.4.3. Az allil-alkohol brómaddíción alapuló
közvetlen meghatározása 187
4.4.4.4. A fenazon (azofén) közvetlen
bromatometriás meghatározása
brómszubsztitúciós reakcióban 188
4.4.4.5. A fenol meghatározása Koppeschaar
szerint 189
4.4.4.6. Acetil-szalicilsav tartatom meghatározása
tablettákban 192
4.4.4.7. Az izonikotinsav-hidrazid meghatározása
bróm-klorid mérőoldattal 193
4.4.5. Elemi jód mint oxidálószer alkalmazása (titrálások
jód mérőoldattal) 194
4.4.5.1. Aszkorbinsav meghatározása 195
4.4.5.2. Aldehidmeghatározás az aldehid -
hidrogén-szulfit kölcsönhatás alapján 196
4.4.5.3. Formaldehid meghatározása hipojoditos
oxidációval 197
4.4.5.4. A Kari Fischer-féle vízmeghatározás 198
4.4.6. Kálium-jodát mérőoldat alkalmazása 199
4.4.6.1. Jodidionok szelektív meghatározása jodát
mérőoldattal 199
4.4 .7. A perjodátos oxidáció analitikai alkalmazásai . . . 200
4.4.7.1. Polialkoholok meghatározása perjodátos
oxidáció alapján. Mannit (vagy glicerin)
meghatározása a perjodát feleslegének
mérésén keresztül 202
4.1.5. Reduktometriás módszerek 205
4.5.1. Jodometriás meghatározások 206
4.5.1.1. A 0,01 N nátrium-tioszulfát mérőoldat
faktorozása 209
4.5.1.2. Nátrium-hipoklorit aktív klórtartalmának
jodometriás meghatározása 209
4.5.1.3. A réz(Il)-ionok közvetlen jodometriás
meghatározása 210
4.5.1.4. Nitritionok meghatározása
permanganátfelesleg jodometriás
mérésével 211
4.5.1.5. A vízben oldott oxigén meghatározása
Winkler L. szerint 212
|4.5.1.6. Kis mennyiségit jodid jodometriás
meghatározása (Winkler-féle sokszorozó
módszer) 213
4.5.1.7. A rodanidionok meghatározása Schulek
szerint, bróm-ciánon keresztül 214
4.5.1.8. Króm(III)- (kromát-, ill. dikromát-) ionok
jodometriás meghatározása 216
4.5.1.9. Hidrokinon meghatározása a brómos
oxidáció során keletkező kinon mérésével 218
4.5.1.10. A fenol meghatározása a brómos oxidáció
során keletkező tetrabróm-fenol
jodometriás mérése útján 219
3. CSAPADÉKKÉPZŐDÉSEN ALAPULÓ ANALITIKAI
ELJÁRÁSOK 221
5.1. A csapadékok oldhatósága 222
5.1.1. Telített vizes oldatban, sajátion-fölösleg nélkül 223
5.1.2. Saját ionok hatása az oldhatóságra 225
5.1.3. Sav hatása az oldhatóságra 228
5.1.4. Komplexképződés hatása az oldhatóságra 230
5.2. A precipitációs gravimetria gyakorlata, munkamenete 233
5.2.1. A csapadék leválasztása 233
5.2.1.1. Csapadékleválasztás Winkler szerint 233
5.2.1.2. Csapadékleválasztás homogén oldatból 234
5.2.1.3. A csapadékleválasztás gyakorlata 235
5.2.2. A csapadékok szűrése 235
5.2.2.1. A szűrőfajták előkészítése és használata 236
5.2.2.2. A szűrés gyakorlata 238
5.2.3. A csapadék mosása 239
5.2.3.1. A mosás gyakorlata 239
5.2.4. A csapadék tömegállandóvá tétele szárítással,
izzítással 240
5.2.4.1. Szárítás szobahőmérsékleten 240
5.2.4.2. Szárítás szárítószekrényben 241
5.2.4.3. A csapadék izzítása 241
5.3. Gravimetriás meghatározások 243
5.3.1. Kristályvíztartalom meghatározása 243
5.3.2. Magnéziumionok (ill. foszfátionok) meghatározása
MgNH4PO4 6H2O alakban 243
5.3.3. Szulfátionok (ill. báriumionok) meghatározása
bárium-szulfát alakban 244
5.3.4. Vas(III)-ionok leválasztása Fe(OH)3
és meghatározása Fe2O3 formájában 245
5.3.5. Kalciumionok meghatározása homogén oldatból
való oxalátos leválasztással 247
5.3.6. Alumíniumionok meghatározása alumínium-oxinát
csapadék formájában 248
5.4. Csapadékos titrálások 251
5.4.1. Argentometriás titrálási görbe pontjainak számítása 251
5.4.2. A csapadékos titrálási görbe ábrázolása 253
5.5. Az argentometria gyakorlata 254
5.5.1. Mérőoldatok és faktorozásuk 254
5.5.2. Kloridionok meghatározása Mohr szerint 255
5.5.3. Halogenid- és pszeudohalogenidionok
meghatározása Volhard szerint 255
5.5.4. Bromidionok meghatározása adszorpciós indikátor
jelenlétében 256
5.5.5. Jodidionok meghatározása p-etoxi-krizoidin
indikátor jelenlétében. A jódtinktura összetevőinek
meghatározása 258
5.5.6. KI és KCl egymás melletti meghatározása
argentometriásan, potenciometriás végpontjelzéssel 259
5.5.7. Az „Elixirium thymi compositum"
bromidtartalmának mérése potenciometriás
végpontjelzéssel 260
5.5.8. Az o-klór-benzoesav klórtartalmának
meghatározása 261
6. OLDÓSZEREXTRAKCIÓN ALAPULÓ ANALITIKAI
ELVÁLASZTÁSOK 263
6.1. Az oldószerextrakciós elválasztással kapcsolatos
számítások 264
6.1.1. Az extrakció hatásfokának kiszámítása 264
6.1.2. A pH hatása a megoszlásra 267
6.1.3. Komplexképződés hatása a megoszlásra 272
(5.2. Néhány gyakorlati feladat 276
6.2.1. Koffein tömeg szerinti meghatározása
oldószerextrakciós elválasztás után 276
6.2.2. Kininium-szulfát kinintartalmának meghatározása
kirázást követő visszaméréses titrálással 277
6.2.3. Kininium-szulfát kénsavtartalmának kétfázisú
titrálása 278
6.2.4. Kininium-szulfát kinintartalmának meghatározása
kirázást követő nemvizes titrálással 279
Függelék 281
7. SZÍNMÉRÉSEN ALAPULÓ MÓDSZEREK 281
7.1. Abszorpciós spektrofotometria 281
7.1.1. Az abszorpciós spektrofotometria gyakorlata 282
7.1.2. A spektrumok pH-függése,
differenciaspektrofotometria 284
7.1.3. B|2-vitamint (cianokobolamint) tartalmazó oldat
minősítése 288
7.1.4. Multivitamin-tabletták vastartalmának
spektrofotometriás meghatározása 289
7.1.5. Tojáshéj foszfortartalmának spektrofotometriás
meghatározása 291
7.2. Fémionok, ill. anionok (és természetes minták)
félkvantitatív meghatározása iontesztekkel 292
Tárgymutató 295

Témakörök