CC BY
16
I
SCIENCE TIME
■
ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИНАРНЫХ СМЕСЕЙ ДИКАРБОНОВНЫХ КИСЛОТ В СМЕШАННЫХ И НЕВОДНЫХ РАСТВОРАХ МЕТОДОМ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ
Палеаное Нарбек Сапаееич, Атаджаноеа Замира Юсупоена, Ташкентская медицинская академия, г. Ургенч
E-mail: norbek_1970@ mail.ru
Аннотация. В данной работе исследована возможность кислотно-основного титрования бинарных смесей дикарбоновых кислот в смешанных и неводных растворах. Показана возможность титрометрического потенциометрического определения бинарных смесей дикарбоновых кислот.
Abstract. In this paper, the possibility of acid-base titration of binary mixtures of dicarboxylic acids in mixed and non-aqueous solutions is investigated. The possibility of titrimetric Potentiometrie determination of binary mixtures of dicarboxylic acids is shown.
Ключевые слова: потенциометрическое титрование, щавелевая кислота, винная кислота, титрование, янтарная кислота.
Дикарбоновые кислоты имеют важное значение в химии, химической технологии, в фармацевтической промышленности и других отраслях. Аналитически важной проблемой является определение смесей различных по природе компонентов [1,2,].
Материалы и методы исследования
В качестве объектов выбраны серная, щавелевая, винная, янтарные кислоты и их бинарных смеси. Смеси дикарбоновые кислоты титровали растворами гидроксида, изопропилатакалия. Так, в качестве растворителей использовали пропанол-2 и метилэтилкетона.[1,2,3,4]. Результаты исследования и их обсуждение
В водных растворах константы кислотности исследованных кислот близки, поэтому титриметрическое определение их смесей, особенно слабых, является трудной аналитической задачей. Значения констант кислотностей исследованных
1 SCIENCE TIME 1
кислот в воде близки (щавелевая - рК' = 1,25 и рК'' = 4,27; винная -
рК = 3,04 и рК' = 4,37; янтарная - рК' = 4,19 и рК' = 5,48), следовательно,
анализ их смесей в водном растворе не представляется возможным. Для установления титриметрического анализа смесей кислот, согласно теоретическим предпосылкам должно выполняться условие
ЛрКа = рК' -рКа2 > 4. В случаях исследованных кислот в водных растворах
такое условие не выполнимо.[4,5,9]. Для обеспечения выполнения этого условия требуется изменение силы кислот добавлением в воду неводных растворителей, шкала кислотности которых, была бы как можно больше таковой в воде или полной заменой воды на органический растворитель с большей шкалой кислотности. Как было показано раннее, добавление в водные растворы индивидуальных многоосновных кислот неводных органических растворителей привело к улучшению условий их титрования по ступеням диссоциации. Для подтверждения сказанного выбрали изопропиловый спирт, имеющий показатель константы автопротолиза, равным 20,80. Согласно предположениям он должен дифференцировать силы исследованных кислот, что и подтверждается экспериментами. По полученным данным можно отметить, что титрование в среде изопропилового спирта позволяет с достаточной точностью определять не только индивидуальные кислоты, но и их смеси. [3,5,6,7]. В качестве примера в табл. 1 приведены результаты титрования смеси щавелевой - янтарной и смеси минеральной - серной кислоты с лимонной кислотой.
Таблица 1
Результаты потенциометрического титрования бинарных смесей многоосновных кислот в пропаноле-2 (е=18,3)
Состав смеси Введено, мг Найдено, мг s Sr
1 2 1 2 1 2 1 2
¡.Щавелевая 2.Янтарная 34,88 73,53 34,82±0,34 73,28±0,25 0,32 0,24 0,009 0,003
34,54 36,54 34,49±0,31 36,61±0,20 0,29 0,19 0,008 0,006
17,44 73,08 17,41±0,45 73,12±0,18 0,43 0,17 0,025 0,002
1.Серная 2.Лимонная 3,00 9,60 2,98±0,18 9,44±0,21 0,17 0,20 0,058 0,021
3,00 19,20 2,98±0,18 19,02±0,39 0,17 0,37 0,058 0,019
3,00 28,80 2,98±0,18 28,30±1,10 0,17 1,05 0,058 0,037
1 SCIENCE TIME 1
На кривых титрования бинарных смесей дикарбоновых кислот
VC3H7OK , мл
Рис. 1 Кривые потенциометрического титрования бинарной смеси многоосновных кислот изопропилатом калия в изопропаноле
В смеси щавелевой и янтарной кислот первый скачок соответствует титрованию щавелевой кислоты по первой константе диссоциации, второй -совместному титрованию щавелевой кислоты по второй и янтарной кислоты по первой константе, а третий - титрованию янтарной кислоты по второй константе. В случае титрования смеси серной и лимонной кислот по ступеням диссоциации, вначале титруется серная, а далее лимонная кислота. [5,6,7,8].
Для исследования влияния величины показателя константы автопротолиза
в изопропиловый спирт добавляли метилэтилкетон, имеющий рК = 25,70 , до
их объемного соотношения 1:1. Оба эти растворителя имеют практически одинаковые величины диэлектрической проницаемости (ееде« = 18,3 и
еСнзСеС2н5 = 18,4). В среде смешанного растворителя - изопропиловый спирт -
метилэтилкетон (1:1) оттитрованы раствором изопропилата калия бинарные смеси различных по природе кислот: серная-щавелевая, щавелевая-лимонная. В бинарной смеси серная-щавелевая кислоты вначале титруется серная кислота по первому скачку, далее - совместно титруются серная (по второй константе) и
1 SCIENCE TIME 1
щавелевая (по первой константе) кислоты - по второму скачку, а затем третьим скачком титруется щавелевая кислота (по второй ее константе). В случае бинарной смеси кислот (щавелевая-лимонная и др.) имеет место три скачка потенциала. Первый из них соответствует титрованию щавелевой кислоты по первой ступени, второй - совместному титрованию щавелевой кислоты по второй и лимонной кислоты по первой и второй ступеням, третий - лимонной кислоты по третьей ступени. [5,7,8,9].
Как показывают кривые и полученные результаты при одинаковых значениях диэлектрической проницаемостей дифференцирующее действие растворителя определяется величинами их констант автопротолиза. На этих рассмотренных примерах значения диэлектрических проницаемостей растворителей были практически одинаковы (18,3 и 18,4). Следовательно, определяющим фактором дифференцирующего действия растворителя при титровании смесей кислот были величины констант автопротолиза изопропанола и МЭК (20,8 и 25,85 соответственно).
Результаты титрования бинарной смесей кислот в смеси изопропиловый спирт - метилэтилкетон (1:1) приведены в табл. 2 в которой диэлектрическая проницаемость среды практически не изменялась.
Таблица 2
Результаты потенциометрического титрования бинарных смесей кислот раствором С3Н7ОК в среде смеси изопропиловый спирт - метилэтилкетон (1:1,
8=18,35) (п = 6 , х ± Ах ,Р=0,95)
Состав смеси Введено, мг Найдено, мг s sr
1 2 1 2 1 2 1 2
1. Серная 2.Щавелевая 3,00 4,50 3,01±0,05 4,56±0,03 0,05 0,03 0,016 0,006
3,00 9,00 3,01±0,02 9,03±0,12 0,02 0,02 0,006 0,013
3,00 3,50 3,01±0,01 13,70±0,29 0,01 0,28 0,003 0,021
3,00 18,00 3,01±0,02 18,00±0,36 0,02 0,34 0,006 0,019
1 .Лимонная 2.Щавелевая 9,60 4,50 9,55±0,05 4,52±0,10 0,05 0,09 0,005 0,021
4,80 9,0 4,78±0,03 8,97±0,16 0,03 0,15 0,006 0,016
9,60 9,0 9,62±0,12 8,95±0,21 0,11 0,20 0,012 0,022
Как видно из данных табл.2 полученные результаты вполне удовлетворительны, что видно из величин sr, которые не превышают 0,022 (для бинарной смеси).
1 SCIENCE TIME 1
Выводы
Таким образом, по итогам проведенного исследования установлено, что добавление растворителя с малым значением диэлектрической проницаемости улучшает условия титрования, что связано с уменьшением общей диэлектрической проницаемости и показателей константы автопротолиза растворителя.
Литература:
1. Крешков А.П. Аналитическая химия неводных растворов. - М.: Химия, 1980. -256 с.
2. Крешков А.П., Алдарова Н.Ш., Смолова Н.Т., Туровцева Г.В. // Ж. аналит. химии. - 1970. - Т. 25. - № 7. - С. 1392-1397.
3. Худякова Т.А., Арбатский А.П. Кислотно-основные свойства электролитов и критерии их анализа. - М.: Химия, 1988. - 62 с.
4. Мчедлов-Петросян Н.О. Дифференцирование силы органических кислот в истинных и организованных растворах // Ж. аналит. химии. - 2006. - Т. 61. - № 3. -С. 329-330.
5. Крешков А.П. Аналитическая химия неводных растворов. -М.: Химия, 1982. -256 с.
6. Файзуллаев О., Файзуллаев О.О. Титриметрическое определение свинца // Актуальные проблемы аналитической химии: Тез.докл. Всероссийск. конф. - М.: 2002.-С. 32-33.
7. Палвонов Н.С. Электрометрические методы определения некоторых карбоновых и апротонных кислот в водных и смешанных растворах. Дис... .канд. хим. наук.-Т., 2012.-С.72-76.
8. Tugizov M.Y., Fayzullaev O.F., Mukhammadiev N.Q. Appeciation of acidbase properties of cobalt compounds // Anal. Chem. and Applied Spectroscopy / A Global technical conference: Abstracts. -New Orleans, LA: 2002. -P. 1539.
9. Денеш И. Титрование в неводных средах. М.: Мир. 1971.
