Кислотно-основные индикаторы

Под общей щелочностью воды понимают сумму содержащихся в воде бикарбонатов, карбонатов, гидратов и солей других слабых кислот, вступающих в реакцию с соляной кислотой с образованием хлористых солей щелочных и щелочно-земельных металлов.

ЩЕЛОЧНОСТЬ РАСТВОРА

Щелочность воды определяется числом (концентрацией) ионов ОН^- в объеме.

Для воды природной (т.е. раствор солей в дистиллированной воде) принято понятие общей щелочности.

Для большинства пресных природных вод при рН 8,3 - 8,4 щелочность определяется концентрацией .

Различают три формы щелочности:

1. бикарбонатную, которая характеризуется концентрацией ионов

2. карбонатную, которая характеризуется концентрацией ионов

3. гидратную, которая характеризуется концентрацией ионов ОН^-

Щелочность определяют титрованием определенного объема исследуемой воды HCl в присутствии индикаторов – фенолфталеина и метилоранжа

100% 100% 100%

СО₂ СО₂ СО₂ + +

0 розовый 3,7-4 желтый 8,5 розовое 11,2 14 рН

метиловый фенол-

оранжевый фталеин

В водных растворах углекислых соединений устанавливается равновесие

Все количество сильной кислоты, израсходованное от начала титрования до перехода окраски метилового оранжевого (включая расход кислоты на титрование с фенолфталеином), выраженное в градусах или мг-экв/л называют общей щелочность воды.

Кислотно-основными индика­торами или просто индикаторами, называют

вещества, меняющие свою окраску в определенной области значений рН

раствора.

Индикаторами могут быть слабые органические кислоты HInd и основания IndOH, молекулы и ионы которых имеют разную окраску.

В кислых растворах индикаторы, представ­ляющие собой слабые кислоты, в соответствии с принципом Ле-Шателье находятся преимущественно в виде молекул и окраска рас­твора соответствует молекулярной форме индикатора HInd. Если индикатор кислота, то диссоциация его идет по схеме:

Изменение концентрации Н⁺ или ОН^- сильно влияет на степень диссоциации Ind.

Если Ind – кислота, то с увеличением Н⁺ степень диссоциации снижается; с увеличением ОН^- повышается.

Индика­торы, являющиеся слабыми основаниями, в растворах кислот, напро­тив, будут находиться в своей ионной форме Ind⁺, которая обуслов­ливает окраску раствора

Если Ind – основание, то диссоциация его идет по схеме:

С увеличением Н⁺ степень диссоциации повышается; с увеличением ОН^- снижается.

Кислой формой индикатора называют форму, которая преобладает в кислых растворах, основной – в щелочных.

В некотором промежутке значений рН в растворе могут одновременно находится обе формы индикатора, вследствие чего возникает переходная окраска индикатора.

Область значений рН, в которой совершается переход одной формы индикатора в другую, называется интервалом перехода индикатора.

Таблица

Индикатор	Интервал перехода	Изменение окраски
Метиловый-фиолетовый	1,2-2,8	Желтая	Фиолетовая
Метиловый-оранжевый	3-4,4	Красная	Желто-оранжевая
Метиловый-красный	4,3-6,2	Красная	Желтая
Лакмус	5-8	Красная	Синяя
Фенолфталеин	8,1-9,8	Бесцветная	Малиновая
Ализариновый желтый	10-12	Бледно-желтый	Желто-Коричневый
Индиго карминовый	11,6-14	Синяя	Желтая

Имея набор индикаторов можно с точностью 0,3 рН определить активную кислотность раствора.

Метод определения рН растворов с помощью индикаторов состоит в том, что последовательно фиксируют изменение окраски нескольких индикаторов в отдельных пробах раствора, рН которого требуется установить. Точность метода составляет 0,3 ед. рН.

Установление значения рН, при котором наступает нейтрализация кислоты или основания используется для определения их концентраций.

Имеются специальные приборы - рН-метры, с помощью которых можно

определить рН растворов в диапазоне от 0 до 14 с точностью до 0,01

единицы рН, метод анализа воды называется рН-метрией.

рН–метрия – совокупность потенциометрических методов определения водородного показателя рН. Они основаны на измерении эдс гальванического элемента, состоящего из индикаторного электрода и электрода сравнения. Возникающая величина эдс пропорциональна концентрации ионов водорода в исследуемом растворе.

Метод рН-метрии может быть использован для определения концентрации кислот, оснований без использования индикатора, а также концентрации ионов тяжелых металлов с использованием в качестве индикаторного (измерительного) электрода, соответствующего ион-селективного электрода.

рН

С

Важную роль во многих биологических и технологических

процессах играет водородный по­казатель среды. Значение рН можно

поддерживать на практически постоянном уровне путем применения буферных

смесей.

Дата добавления: 2014-01-07