Приготовление титрованных растворов

Титрованные растворы (рабочие растворы, вторичные стандарты), применяемые в фармацевтическом анализе, согласно НД готовят двумя способами:

– по точной навеске (первичный стандарт) соответствующего химически чистого вещества – приготовленные растворы;

– по навеске вещества, позволяющей приготовить раствор приблизительно требуемой концентрации с последующим доведением ее значения до норматива по указанному в НД установочному веществу (первичный стандарт) или титрованному раствору (вторичный стандарт) – установленные растворы.

Первым способом согласно ГФ готовят титрованные растворы калия дихромата и калия иодата (приготовленные растворы).

Второй способ является наиболее употребительным в ГФ. Его используют, если вещество нельзя получить в достаточно чистом виде или его концентрация меняется при хранении. В этом случае готовят растворы желательно большей концентрации, чем требуемая, т.к. такие растворы при уточнении концентрации (определение молярности и поправочного коэффициента) проще и точнее разбавить, чем укрепить. Этим способом готовят титрованные растворы кислот (серной, хлорной, хлористоводородной), тиоцианата аммония (аммония роданида), щелочей (натрия и калия гидроксида) и других веществ.

Приготовленные растворы (первичные стандарты) имеют более точную концентрацию, чем установленные растворы (вторичные стандарты).

Навеску вещества (а), необходимую для приготовления заданного объема титрованного раствора, рассчитывают в зависимости от способа выражения его концентрации.

Навеску вещества а(Х), г для приготовления титрованного раствора можно рассчитать по величине титра (указан в ОФС «Титрованные растворы» в статье на соответствующий титрованный раствор):

(4)

где Т(А) – титр вещества, мг/мл; W – заданный объем титрованного раствора, мл.

ПРИМЕР: Рассчитайте навеску для приготовления 3 литров (W) 0,1 М раствора серебра нитрата, если 1 мл этого раствора согласно ГФ должен содержать 16,99 мг вещества.

РЕШЕНИЕ:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Навеска серебра нитрата для приготовления 3 литров 0,1М раствора равна 51,0 г.

Рассчитанные тем или иным способом навески используют для приготовления титрованных растворов. По первому способу приготовления – навески отвешивают на аналитических весах, по второму – на ручных весах или отмеривают по объему.

При приготовлении титрованных растворов должны соблюдаться требования ГОСТ 27025. Для приготовления титрованных растворов твердые вещества взвешивают с точностью до второго десятичного знака, концентрированные растворы веществ отмеряют пипетками (ГОСТ 29227) или бюретками (ГОСТ 29251) с ценой деления 0,1 см³.

При взвешивании применяют лабораторные весы общего назначения типов ВЛР–200 г и ВЛКТ–500 г–М или ВЛЭ–200 г. При приготовлении больших объемов титрованных растворов твердые вещества взвешивают на весах ВЛКТ-1000, а концентрированные растворы отмеривают цилиндром.

Допускается применять другие средства измерения и оборудование с аналогичными метрологическими и техническими характеристиками, а реактивы по качеству, указанному в НД или более высокого качества.

Навески вносят в мерные колбы требуемой вместимости, растворяют в небольшом количестве соответствующих растворителей (вода, метанол, ледяная уксусная кислота и другие), доводят ими до метки, перемешивают.

Согласно НД (ГОСТ; ГФ) допускается готовить титрованные растворы с помощью стандарт-титров (фиксаналов).

Фиксанал представляет собой запаянную стеклянную ампулу, содержащую точно отвешенное количество реактива или его раствора (рис. 1).

Рисунок 1 – Фиксаналы

На каждой ампуле фиксанала обозначена формула находящегося в ней вещества и его количество (0,1 М; 0,1 н. и др.).

Промышленность выпускает фиксаналы почти всех титрантов, используемых согласно ГФ:

– кислоты серная, азотная, хлористоводородная, уксусная, янтарная, щавелевая;

– аммония тиоцианат (роданид), аммония хлорид, аммоний щавелевокислый (аммония оксалат);

– калия гидроксид, калия бромид, калия бромат, калия бромид-бромат, калия дихромат, калия перманганат, калий железистосинеродистый, калий железосинеродистый, калия иодид, калия иодат, калия тиоцианат (роданид), калия карбонат, калия хлорид, калия хромат, калия оксалат;

– натрия гидроксид, натрия карбонат, натрия гидрокарбонат, натрия сульфит, натрия тетраборат, натрия хлорид, натрия оксалат;

– магния сульфат, магния хлорид, бария хлорид, серебра нитрат, иод, натрия эдетат (трилон Б) и другие.

Фиксаналы едких щелочей хранят не более 6 мес., так как при более длительном хранении они загрязняются продуктами выщелачивания стекла. Фиксаналы солей и кислот имеют длительный срок годности.

При приготовлении 0,05 М (0,1 н.) титрованного раствора иода из фиксанала необходимо перед вскрытием ампулы внести в мерную колбу 30–40 г иодида калия. Если же ампула содержит 0,005 М (0,01 н.) иода, то добавлять калия иодид не нужно. Для растворения иода вполне достаточно того количества иодида, которое имеется в ампуле. Обычно навеска иода в фиксанале рассчитана на приготовление 500 мл 0,05 М (0,1 н.) титрованного раствора иода.

Для приготовления титрованных (рабочих) растворов содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу соответствующей вместимости, и получают раствор точной концентрации (0,1М; 0,05 М; 0,1 н.; 0,01 н. или другой).

Перед приготовлением раствора из фиксанала сначала удаляют теплой водой штемпель (или этикетку) с ампулы, затем обмывают ее водой дистиллированной. В мерную колбу (5) соответствующей вместимости (для получения титрованных растворов нужной концентрации) вставляют стеклянную воронку (4). Помещают в нее боек с крестовидным утолщением (2) коротким острым концом вверх (обычно прилагается к каждой коробке фиксанала) (рис. 2).

Рисунок 2 – Приготовление титрованного раствора из фиксанала

Затем дно ампулы фиксанала (1) разбивают осторожным ударом об острый конец бойка. После чего пробивают вторым бойком (3) верхнее углубление ампулы. Содержимое ампулы фиксанала тщательно промывают через верхнее отверстие струей воды из промывалки в мерную колбу. Для промывания нужен не менее чем шестикратный объем воды по сравнению с вместимостью ампулы. Вещество в колбе растворяют в воде при взбалтывании, доводят объем раствора до метки. Колбу закрывают пробкой, и раствор хорошо перемешивают.

В остальном приготовление титрованного раствора из фиксанала аналогично вышеприведенному способу (установление титра, поправочного коэффициента и др.).

Из фиксаналов можно приготовить растворы различной концентрации, используя мерные колбы соответствующей вместимости. Например, из фиксанала, содержащего 0,1 моль вещества, можно приготовить 0,1 М раствор в мерной колбе вместимостью 1000,0 мл; 0,05 М раствор – вместимостью 2000,0 мл; 0,02 М – 500,0 мл и т.д.

При использовании мерных колб вместимостью больше, чем 1000,0 мл, титрованные растворы будут меньшей концентрации:

или (5)

При использовании мерных колб вместимостью меньше, чем 1000 мл, титрованные растворы будут большей концентрации:

или (6)

где N(X) – заданная молярная концентрация эквивалента титрованного раствора, М, УЧ, н.; С₁(Х) – заданная молярная концентрация вещества титрованного раствора, М/л; Э(Х) – молярная масса эквивалента, содержащаяся в фиксанале, г/моль; С₀(Х) – молярная масса эквивалента, содержащаяся в фиксанале, г/моль; W₀ – вместимость мерной колбы, на которую рассчитана навеска в фиксанале, мл; W₁ – вместимость мерной колбы для приготовления титрованного раствора заданной концентрации, мл.

ПРИМЕР: Рассчитайте вместимость мерной колбы (W₁) для приготовления 1 н. (N(Х)) раствора серной кислоты из фиксанала, содержащего 0,1 моль-эквивалента серной кислоты (Э(Х)).

РЕШЕНИЕ:

отсюда

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Для приготовления 0,5 М. раствора серной кислоты из фиксанала нужна мерная колба вместимостью 100 мл.

Дата добавления: 2014-11-06