Производство спиртных напитков. Сырье, аппараты, технологии получения спирта и водки - Дорош А.К.
ISBN 5-325-00756-6
Скачать (прямая ссылка):
Как правило, титрование осуществляется следующим образом (рис.1). К определенному объему титруемого раствора, влитого в чашку (г) с помощью пипетки (в), при его постоянном перемешивании добавляют из бюретки (б) по каплям титрант до тех пор, пока в результате смешивания двух растворов не получится нейтральный раствор, у которого рН = 7. Конечный момент титрования, называемый точкой
2 5-237
17
эквивалентности, то есть момент, когда получившийся в результате смешивания двух растворов раствор становится нейтральным, определяют с помощью кислотно-щелочных индикаторов.
Смешивание титруемого раствора с индикатором осуществляют различным образом, в зависимости от исходного цвета титруемого раствора. В случае, если на титрование поступает бесцветный раствор, то часто к нему сразу прибавляют определенное количество раствора индикатора. Если же на титрование поступает окрашенный раствор, то его сначала разбавляют определенным объемом нейтральной дистиллированной воды и по мере прибавления к нему титранта периодически 1 — 2 капли раствора переносят на белую фарфоровую пластинку, смешивают их с одной каплей индикатора и рассматривают окраску. Часто вместо индикатора в виде раствора используют индикаторную бумагу и тогда 1 — 2 капли раствора переносят на нее. Иногда к окрашенному изначально и разбавленному титруемому раствору сразу добавляют определенный объем раствора индикатора, а за изменением окраски следят по окраске тонкого слоя жидкости на белой фарфоровой палочке, называемой титровальной, которую периодически погружают в раствор. Во всех случаях исходят из того, что в тонком слое жидкости в сравнении с толстым слоем легче заметить изменение окраски, особенно если его рассматривать на фоне белой бумаги.
Ранее мы отмечали (и об этом свидетельствуют данные табл.1), что с использованием кислотно-щелочных индикаторов можно только оценить кислотность (щелочность) раствора, но не определить ее точное значение. Поэтому у читателей может возникнуть естественный вопрос: почему при титровании, в процессе которого используются кислотно-щелочные индикаторы, позволяющие получать только ориентировочные значения кислотности (щелочности) среды, можно точно определить кислотность (щелочность) раствора? Для понимания этого рассмотрим, что происходит при постепенном добавлении, например, NaOH к определенному объему одномолярного раствора HCl. Происходящие при этом количественные изменения концентрации HCl и NaOH с учетом того, что кислотность раствора HCl определяют ионы H+, а щелочность NaOH ионы ОН~, представлены в табл. 2.
Из представленной таблицы видно, что вблизи эквивалентной точки при незначительном изменении концентрации ионов OH- от 0,99 до 1,01 моль/л за счет добавления NaOH количество ионов H+ уменьшается от 1,0 х 10-2 до 1,0 х 10-12, то есть в огромное число раз, равное 101 °. Также в 1010 раз, но только увеличивается, и число ионов ОН-. Таким образом, вблизи эквивалентной точки при незначительном добавлении титранта концентрации ионов, определяющих кислотность или щелочность раствора, изменяются в огромное число раз и поэтому достаточно капли титранта, чтобы перевести раствор из кислого в щелочной или наоборот.
Чаще всего эквивалентную точку определяют с помощью бромтимолового синего или лакмуса. Цвет бромтимолового синего в кислой среде желтый, щелочной — синий; лакмуса — в кислой среде красный, щелочной — синий. Поэтому, например, если в качестве индикатора использовать лакмус и титруемый раствор также является кислым, то небольшое прибавление к нему раствора лакмуса окрасит этот раствор в красный цвет, который будет сохраняться до тех пор, пока в результате прибавления щелочи не будет достигнута эквивалентная точка. После этого прибавление к титруемому раствору самого
Рис.1. Устройство для титрования [8]: а — колба с титрантом, б — бюретка, в — пипетка, г — чашка,
д — зажим.
незначительного количества щелочи вызывает стремительное уменьшение концентрации ионов H+ (см. табл.2), обусловливающих, как известно, кислый характер титруемого раствора, что приводит к резкому изменению цвета титруемого раствора с красного на синий.
Как отмечалось ранее, при титровании кислотность (щелочность) среды рассчитывают на основании данных об объемах титруемого раствора и титранта и эквивалентной концентрации титранта. Объемы титруемого раствора, титранта и массу растворенного в последнем вещества можно измерить с высокой точностью. Поэтому при разумно подобранных объемах титруемого раствора и титранта объем "последней" капли титранта будет пренебрежимо мал в сравнении'с их объемами и не скажется на точности выполняемых измерений и расчетов. Момент же поступления в титруемый раствор "последней" капли титранта точно определяется по резкому изменению цвета индикатора.
"При расчетах по результатам кислотно-щелочного титрования исходят из того, что объемы исследуемого раствора Vp вещества "В" и титранта, содержащего вещество "А", в точке эквивалентности обратно пропорциональны нормальностям этих растворов: VpB/VpA = NA/Ng или Урд х N8 = VpA X NA.
