Характеристика методів визначення кислотності ґрунтів

Характеристика титриметричного методу аналізу

Титриметрія — це метод кількісного аналізу, який ґрунтується на вимірюванні кількості реагенту необхідного для взаємодії з визначуваним компонентом. Речовини реагують між собою відносно їх масам еквівалентів.

C₁/M_E1= C₂/M_E2,.

де C₁ — концентрація визначуваної речовини;

C₂ — концентрація титранту;

M_E1 — маса еквіваленту визначуваної речовини;

M_E2 — маса еквіваленту титранту.

Титрант — це розчин з відомою концентрацією.

Титрування — це реакція між визначуваним компонентом і титрантом.

Вимоги до реакцій титрування:

• — в умовах проведення реакцій вона повинна бути специфічною;
• — реакція повинна протікати кількісно;
• — реакція повинна бути стехіометричною;
• — повинна протікати швидко;
• — повинен існувати спосіб визначення точки еквівалентності.

За реакцією титрування розрізняють:

• — кислотно-основне;
• — окисно-відновне;
• — комплексометричне;
• — осаджувальне титрування.

За способом виконання розрізняють:

• — пряме титрування використовують, коли реакція титрування задовольняє всі вище вказані вимоги.
• — зворотнє титрування використовують, якщо швидкість реакції невисока, не можна підібрати індикатор для визначення точки еквівалентності або якщо при прямому титруванні можливі втрати речовини через леткість.
• — титрування замісника використовують, якщо реакція протікає нестехіометрично.

Визначення точки еквівалентності. Закінчення реакції титрування встановлюють візуально або за допомогою фізико-хімічних методів. Візуально — за зміною забарвлення індикаторів. Інструментальна індикація визначається за зміною фізико-хімічної характеристики розчину пов’язаної з концентрацією речовини, що бере участь в реакції титрування. Кінцева точка титрування — це точка, в якій припиняється титрування [5].

Крива титрування — це графічне зображення зміни концентрації однієї з речовин, що бере участь в реакції титрування, або величини її пропорційної в процесі титрування. На вісі ординат відкладають концентрацію речовини, або величину їй пропорційну і отримують лінійну криву титрування. Якщо на вісі ординат відкладають логарифм концентрації, або величину їй пропорційну отримують логарифмічну криву титрування. Ділянка різкої зміни логарифмічного параметру системи концентрації називають стрибком титрування. Криві титрування бувають теоретичні і експериментальні.

Теоретичні криві будуються за розрахунками на основі константи рівноваги реакції титрування. Теоретичні криві використовують для вибору індикатора та для оцінки похибки вимірювань.

Експериментальні криві будують за даними вимірювань властивостей системи в процесі титрування в залежності від об'єму титранту. Використовують для визначення кінцевої точки титрування.

Дамо характеристику кислотно-основному титруванні, оскільки воно використовувалось у визначенні кислотності ґрунту методом Соколова.

Використовується для визначення концентрації розчинів кислот, основ та деяких солей.

Титранти: розчини сильних кислот, та лугів. Для визначення концентрацій розчинів кислот використовуються такі первинні стандартні розчини: Na₂CO₃, Na₂C₂O₄ та Na₂B₄O₇•10H₂O.

Індикатори. Кислотно-основні індикатори — це слабкі органічні основи та кислоти молекулярна та йонна форма яких має різну структуру та різне забарвлення. Існують 1-но (фенолфталеїн) та 2-во (метил оранжевий) кольорові індикатори. Кожен кислотно-основний індикатор змінює своє забарвлення у певному інтервалі рН.

Вимоги до кислотно-основних індикаторів:

• — висока інтенсивність забарвлення;
• — перехід забарвлення індикатора повинен бути контрасним;
• — інтервал переходу забарвлення має бути вузьким.

Середина інтервалу переходу забарвлення індикатора називається показником індикатора рТ. Кислотно-основні індикатори змінюють своє забарвлення в інтервалі рН незалежно від того досягнута, чи не досягнута точка еквівалентності. Правильно підібраний індикатор змінює своє забарвлення в межах стрибка титрування. Зміна забарвлення неправильно підібраного індикатора відбувається задовго до або після досягнення точки еквівалентності.

Індикатор потрібно вибирати наступним чином:

• — на криву титрування наносять інтервал зміни забарвлення індикатора;
• — індикатор можна використовувати, якщо інтервал переходу забарвлення індикатора повністю або частково перекривається стрибком титрування або індикатор можна використовувати, якщо його рТ знаходиться в межах стрибка титрування [5].

Метод кислотно-основного титрування точний, похибка в межах 0,1−0,2%, існує великий вибір кислотно-основних індикаторів для визначення кінцевої точки титрування.