SU658083A1 - Способ определени азотной кислоты и нитратов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аналитической химии; азотной кислоты и может найти применение в анализе удобрений, воздуха, химических реактивов , природных, промышленных и сточных вод, олеумных, нитрующих и других окислительных смесей. Известен способ потенциометрического определени  азотной и азотистой кислот (нитратов и нитритов) в присутствии 80%-ной серной,кис- , лоты раствором хлорида титана (III) в атмосфере инертного . Метод обеспечивает достаточно точные результаты (ошибка 1%), однако усложн етс  необходимостью использовани  специальных устройсга дл  хранени  растворов хлорида титана (ITI) в атмосфере инертного газа и их чрезвычайно легкой окисл емостью кислородом воздуха. Реакт в труднодоступен и практически не используетс  в аналитических лаборатори х. Кроме того, хлорид титана (1П)  вл етс  очень сильным восстановитепем , и при титроваиш им в киатых растворах мешающее действие будут оказывать такие ионы, как Ке(1П),Си(П), 5Ь(У),А5(У), W(yi),Mp(yi) и др. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ оиределеш1  1штратов, состо щий в растворении образца с последующим объемньш титрованием азотной кислоты или нитратов раствором соли закисного железа, приготовленным на разбавлешюй 1:2 серной Ю1слоте, в среде концентркроваююй серной киетоты в атмосфере углекислого газа. Индикатором конца титровани  служит по вление розово-красного окраш шаш1 , обусловленного взаимодействием избытка закисного железа с продуктами носстановлеш1  азотной кислоты. Конец Т1 тровани  трудно раачнчим, н поэтому метод позвол ет получать только ориентировочные результаты. Известный способ не применим в присутствго окрашенных веществ, окислителей н хлорвдионои 2. Кроме того раствор сульфатаТе (II), приготовленньпЧ на разбавлешюй 1 : 2 серной кислоте, легко окисл етс  кислородом воздуха, в св зи

с чем следует принимать мерЬ к обескислороживанию титруемого раствора, а также xpaisHib титранта в атмосфере углекислого газа, wo значительно усложн ет способ.

Проверка точности титровани  ю«трат-иоиа по прототипу показала, что даже в отсутствие окислителей и окрашенных веществ он позвол ет получать лишь ориентировочные резз лыаты,

Целью изобретени   вл етс  возможность определени  азотной кислоты и нитратов в присутствии окислителей и окрашенных веществ и повышение точности анализа.

Это достигаетс  путем потенщометрического титровани  раствором соли закксного железа в среде конденснровэнной фосфорной кислоты с удельным весом 1,85-1,94 г/смЧ

С увеличением концентрации фосфорной кислоты резкоЗ вадтиваютс  как окислительшш способность азотной кислоты, так и восстановительные свойства закисного лжлеза.

Таким образом, максимальна  разность «отепциалов может быть достигнута только в oGjiacTti наибольших концентраций фосфорной кислоты. В области коиденграций фосфорной кислоты менее I5M скачок потешдаа а,отвеча1спщ{й mv становлеш ю азотной кислоты до азотистой кислоты солью закиского железа, на кривой титровани  отсутствует.

На фоне 90%-ной (16М) фосфорной кислоты (й 1,15 г/см) на кривой-титровани  по вл етс  нечеткий скачок потенциала. . Повысить концентра1.ию фосфорной кислоты без изменеки  ее состава можно осторожвмм упариванием в сушильном шкафу при 100 С. Однако в св зи с присутствием в ггродажной фосфорной кислоте восстанавливакнцих примесей (напрн мер, фосфористой кислоты), реагир тоидих с азотной , кислотой и С1шжающих точность онределегш , восстанвваиваощие примеси необходимо удал ть из фосфорной кислоты.

Удаление этих примесей провод т путем нагревани  фосфорной кислоты с (из расчета 1 мл азотной кислоты d. . 1,39-1,40 г/см на 100 мл фосфорной а ,70-1,75 г/см ) и избыток азотной кислоты и проду1сгы ее восстановлени  удал ют при упаривании фосфорной кислоты. В результате такой обработки получают конденсированную фосфорную кислоту, свободн ю от восстанавливающих примесей, с удельным весом 1,85-,94 г/см которую используют в качестве при определени  азотной кислоты. Использование фосфорной кислоты с удельным весом более 1,94 г/см нецелесообразно, так как она плохо перемешиваетс  в процессе титровани  и при дальнейшем ее

нагревании возможно выпадение метафосфорной .кислоты.

Наиболее благопри пга 11л  ферроиетрического опрадсленк  нитратов кондентрацк  4юсфорной кислоть не менее Г/М в области 1 скачка потен диала ..

Равновесное, значеюте потенциала в начале титровани  устанавл шаетс  медаеьно. Ход кривой гатровани  зависит от времени ус.тановлени  исходного значени  окнслительио-восстановительного потенциала. Если начать титроваЕше сразу, не дожида сь установлен/ш равновесного значени , потенциала, .на начальном участке кривой титровани  потенциал возрастает. Предпочтительнее все же перед ткароваикем перемешать раствор в течение 20-30 мин., так как при этом легче стабилизируетс  потендаал после добавлени  очередной порции титранта. Результаты определени , полученные .обокА.-1и с.посо6амн, удовлетворите аьно совпадают. мешающее вли ние р да элементов

аа потегедиометрическое определегше нитратов.

Определению нитратен не мешшст: хлорна , серНй  и борна  кислота, окислители

/ ( 7 3

,-, ,,,-Н 4+ „ б (М« ,Мп , 1г , Си , V .Со Fe , W ,

т. ф,4-(- . . $( 5, 4 ... 2+

с ьи--

Г1 ; 1.1 , лс J 5Ь J Вп MQ I

; )

5

в отсутствие Мп, М , С 

не мешают определению Ыо{У1) и Ар(1). Последние восстанавливаютс  сол миГе(П) совместно с азотной кислотой и мешают на 2-й ступени

титровани .

Мешают определе шю Fe , v}v) и НСё.. ,Таким образом, предлагаемый- способ определешм нитратовоглашаетс  достаточной избирательностью .

В присутствии смеси оккслителей:Мп , СР , СС. азотна  кислота (гштраты) могут бьг.гъ определеньт по второй ступени титровани  (HMO.-«-NO) . В том случае, если в системе присутствует только один из указанных окислителей-ионов металлов , дифферешщрованно могут бьггь определены и он, и азотна  кислота. Более того, в присутствии Мл или СЕ титрование протекает оче1-гь бьютро и потенциал стаб}шизируетс  практически

мгновешю.

В отсутствие окислителей (Мп , СС, Мп, ,С.Р ,V , V) определению азотной кислоты по.первой ст 11ени титровани ) не мешает азотна;| кислота.

Результаты определени  азотной кислоты

(в смеси ее с серкой кислотой) по предлагаемо му сгюсобу, обработаигые методом математической стагкстики, представлены в таблице. 5 Содержание азотной кислоты в отсутствие других минеральных кислот устанавливали рНпотеищюметрическим титрованием раствором

едкого натрасо стекл нным и хлорсеребр ным Метрологическа  характеристика предлагаемого

ных растворах не представл етс  возможным.

S метода 6580836 электродами. Устагювтъ концстрацню азотной кислоть в присутствии других минеральных кислотрН-потенциометрическим титрованием в вод

Примечание; п- число определений; - коэффициент Бариацич;Х,, tC - доверителыаш Ш1тервал . Из таблицы видно, что результаты, аол ченнь е с помощью предлагаемого метода, обеспещюают удовлетворительную точность определеш1  и хорошо воспроизвод тс . Методика определени . Навеску жидкого или твердого образца 0,05-20 г раствор ют в воде, перенос т в мерную колбу и довод т до метки водой. Аликвотную часть раствора 0,1-10 мл, содержащую 0,02-5 мг азотной кислоты, внос т в титрациош ую  чейку, добавл ют 95-100 ш конденсирова пюй фосфорной кислоты (,851 ,94 г/см) и хорошо перемешивают с помощью магнитной мешалки в течение 20-30 мин. В случае разогревани  раствора его быстро охлаждают проточной водой. THTpoBafflie провод т из микробюретки емкостью 1-2 или микробюретки емкост 5-10 мл на компенсационной (потевдиал Р-307 ил ППТВ) или некомпенсационной (рН-метр типа ЛПМ-60М илирН-121) потенциометрической установках с шщикаторным платиновь М и хлорсеребр ным (или вольфрамовым) электродом срав нени  при комнатной температуре. В качестве тктранта используют 0,005-0,05 н.раствор соли Мора, приготовленной на серной кислоте, разбавленной 1 : 10. Величина скачка потенциала достигает 50-70 м от одной капли 0,02 н.раствора е{11) в 1 точке эквивалентности. Однако в св зи с мепленностью протекани  и сложностью двухз лек тронных окислительно-восстановительных реакций на первой стадии титровани  титрант следует добавл ть равномерно со скоростью 4-5 капель в NfitiiyTy На второй ступени тшрова Н и  ( ) равновесное значение потегщиала устанавливаетс  и только вблизи конечной точки титрова ш  (КТТ) - в leuefffle 2-3 мин. Пример. Определение азотной кислоты в присутствии окислител М -1{Г1Т). Определение провод т на потеьщиометре ЛПМ60 М с.плат.едовым и хлорсеребр ным электродами КЗ полумикробюретки объемом 10 мл. Тнтрапт ,- 0,02 н.раствор сопи Мора. В стаканчик емкостью 250 мл помещают 100 мл конденсировшшой фосфорной киааоты (,851 ,94 г/см) и ввод т пипеткой анализируемый раствор. Провод т титрование, добавл   титрант по капл м и хорошо перемешгша  раствор. По результатам титровани  стро т график. Первый скачок соответствовал 6,75 мл pacTBopaFe(II) ( т.е. конечна  точка ттровани  - азотной кислоты иМп(111), втором скачок соответствовал 7,8 мл титранга (конечна  точка титровшш  азо тистой кислоты - продукта восстановлени  азотной кислоты). Количество титронта, которое поЦ1ЛО па титрование азотной кислоты, наход т по разности 7,8-6,75 1,05 мл. В зтом случае эквивалент азотной кислоты равен ее молекул рному весу Преимуществом тредлагаемого способа  вл етс  использование более м гкого общедоступ .ного восстаиоветел , не требующего специальных мер защиты от кислорода воздуха ни в процессе хранени , ни при титровании. Пред;тагаемый способ позвол ет уменьшить число мешающих элементов по сравнению с известным способом.

7 . 6580838

Claims (1)

1. Формула изобретени при потевдиометрическом титровании используют

   Способ определени  азотной кислоты и нитра-конденсированну о фосфорную кислоту с удельтов , включающий растворение образца с последу-ным весом 1,85-1,94 г/см

   ющим титрованием раствором закисного железа .Источники информации, прин тые во внимание

   в качестве вйсстановител , в среде концеитриро-при экспертизе

   ванной минеральной кислоты, отличающийс  г. /- i i . о i л П4- „3 . Giuffpe L . , Losio t.. CastoEdj A ,C1iiтем , что, с целью определени  азотной кислоты и е j si-ia , Д5, N7, 72/- 723 , f966 ,

   нитратов в присутствии окислителей и окрашенных2. SzebeEEec/y . Zeit chKiit fun at at вещктв и повыщеннй точности, в качества среды юtisclie ChemiE , 73 , с. И5 , f926