Лабораторна робота № 19 Визначення заліза (III) із сульфосаліциловою кислотою диференційним методом

Порівняльні значення оптичних густин забарвлених розчинів у звичайній і диференційній фотометрії

№
Mkt,мг	0,15	0,30	0,45	0,60	0,75	0,90
Ак Н2О	0,3	0,6	0,9	1,2	1,5	1,8
Авідн	-0,6	-0,3		+0,3	+0,6	+0,9

При вимірі А менш забарвлених розчинів відносно більш забарвленого розчину № 3, змінюється порядок проведення вимірів і оптичні густини записуються зі знаком " -".

Необхідні прилади і реактиви:

1.Фотоколориметр і кювети;

2.Мірні колби місткістю 50мл - 6 шт.;

3.Стандартний розчин заліза, що містить 0,1 мг Fе у 1 мл;

4.Сульфосаліцилова кислота, 10%-ний розчин;

5.Сірчана кислота – 1 M розчин.

Принцип методу. Метод заснований на утворенні забарвлених комплексів заліза (III) із сульфосаліциловою кислотою (Н₂Sаl). У залежності від рН розчину можливе утворення трьох комплексів різного складу, що мають різну стійкість і забарвлення: моно-, ди- і трисульфосаліцилат заліза. Відповідні реакції комплексоутворення можна представити наступними умовними схемами:

При рН < З

[FеSаl] - фіолетовий; К_стійк. = 10¹⁷; λ_мах= 540 нм.

У слабокислих і слаболужних розчинах, рН = 4-9:

[Fе(Sа1)₂]^3- червоний; К_стійк = 10²⁷; λ_тах = 580 нм.

При рН = 9-12:

[Fе(Sаl)₃]^6- - жовтий; К_сгійк = 10³⁴; λ_max= 420 нм.

При рН >12 відбувається розкладання комплексу з виділенням в осад гідроксиду заліза.Оскільки вихід комплексних форм залежить від рН розчину, то реакції необхідно проводити в строго визначеному інтервалі кислотності, який відповідає максимальному виходу індивідуальної комплексної сполуки.

Залізо (ПІ) як d-елемент з повністю заповненим d-рівнем має хромофорну дію, тому для його визначення можна використовувати незабарвлені реагенти, до числа яких і відноситься і сульфосаліцилова кислота. Забарвлення сульфосаліцилату заліза обумовлене переходом електронів з орбіталей, локалізованих на ліганді, на орбіталі, локалізовані на атомі металу.

З рис. 19 (фрагмент II) видно, що максимум поглинання моносульфосаліцилату заліза (III) знаходиться при 510 нм і визначення заліза (III) проводять, використовуючи зелений світлофільтр. Жовтий комплекс трисульфосаліцилату заліза [Fе(SSа1)₃]^6- варто визначати використовуючи фіолетовий світлофільтр.

Рис.19 I 20 Залежність виходу комплексів у системі Fе³⁺ - Н₂Sal від рН розчину (І) і спектри поглинання комплексних сполук (II)

Сульфосаліцилатні комплекси більш стійкі, ніж роданідні, що дозволяє широко використовувати їх в аналізах для визначення заліза в присутності хлоридів, фосфатів, ацетатів і боратів. Визначенню заліза (IIІ) у вигляді сульфосаліцилатного комплексу не заважають елементи, що утворюють безбарвні комплекси з цією кислотою, наприклад, Ві(Ш); Іn(ІП); Gа(ІП); Zr(ІУ); при великому надлишку реагенту. Комплекси міді й алюмінію в кислому середовищі менш стійкі, ніж комплекси заліза (Ш), тому вони теж не заважають визначенню.

Хід роботи. У мірні колби, місткістю 50мл, з бюретки відміряють 2,5 мл, 5 мл, 7,5 мл, 10 мл і 12,5 мл стандартного розчину заліза, додають по 10 мл сульфосаліцилової кислоти, по 10 крапель 1 М сірчаної кислоти і доводять об'єми рідини в колбах до мітки дистильованою водою. У таких же умовах готують задачу (контрольний розчин). Оптичну густину розчинів вимірюють, застосовуючи зелений світлофільтр. Вміст заліза в контрольному розчині визначають за графіком.

Для побудови каліброваного графіка необхідно замірити оптичну густину приготовленої серії стандартних розчинів відносно розчину № 3 (з середньою концентрацією). Відносні оптичні густини мають значення «—», що знаходяться в області шкали з мінімальною погрішністю. Порядок виміру менш забарвлених розчинів (1,2) відносно більш забарвленого змінюється (компенсацію проводять на досліджуваному розчині), тому що фотометричні прилади не пристосовані для виміру негативних значень.

Будують калібрований графік, використовуючи як позитивну, так і негативну частину і по ньому визначають концентрацію контрольного розчину.

Таблиця 7

Дата добавления: 2015-06-28