3. Сутність методу нітритометрії. Робочий розчин. Індикатори у нітритометрії. Приклади використання титрування нітритом натрію в аналітичній практиці. Нітритометрія

Нітрити мають властивості окисника і використовуються для кількісного визначення відновників Sn²⁺, Fe²⁺, Аs₂O₃ тощо. При цьому нітрити відновлюються до оксиду азоту. ( )

2NaNO₂ + 2FeSO₄ + 2H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 2NO (г) + Na₂SO₄ + 2H₂O

Крім того, NaNO₂ вступає (у кислому середовищі) у реакцію з органічними ароматними амінами, утворюючи діазосполуки:

R-NH₂ + NaNО₂ + 2HCl → [R-N⁺≡N]Cl‾ + 2H₂O + NaCl

Реакція діазотування органічних сполук проходить кількісно і широко використовується в аналізі органічних сполук і лікарських препаратів, що мають аміногрупу: стрептоциду, сульфацилу, норсульфазолу тощо. У кислому середовищі NaNО₂ також здатний кількісно вступати в реакцію нітрозування вторинних амінів, утворюючи нітрозосполуки:

R₂NH + HNO₂ → R₂–N–N=О + H₂O

Нітрозоаміни потім можуть бути відновлені воднем до амінів або гідразинів, відігнані і потім відтитровані кислотою або КІO₃.

Титрантами в методі нітритометрії є 0,5 і 0,1 М розчини NaNO₂. Титр розчину NaNO₂ установлюють за вихідною речовиною: хімічно чистою сульфаніловою кислотою, висушеною попередньо до постійної маси. При цьому відбувається така реакція:

Наважку сульфанілової кислоти розчиняють у воді в присутності NaHCO₃ (утворюється водорозчинна сіль сульфанілової кислоти), додають НС1, КВr і титрують робочим розчином NaNO₂. Швидкість титрування повинна бути уповільненою: спочатку 2мл за 1 хвилину, наприкінці титрування – 0,05мл за 1 хвилину. Для прискорення взаємодії визначуваної речовини з NaNO₂ до реакційної суміші додають КВr. Для визначення точної концентрації робочого розчину NaNO₂ можна також використати титрований розчин КМnО₄:

5NaNO₂ + 2KMnO₄ +ЗН₂SO₄ → 5NaNO₃ + 2MnSO₄ + ЗН₂О + K₂SO₄

У нітритометрії застосовують зовнішні та внутрішні індикатори. В якості зовнішнього індикатора використовують йодкрохмальний папір, який наготовлюють із фільтрувального паперу, просоченого розчином KІ і розчином крохмалю. Йодкрохмальний папір – зовнішній індикатор, у реакційну суміш його занурювати не можна. У процесі титрування періодично занурюють в аналізований розчин суху скляну паличку. Потім до йодкрохмального папірця торкаються скляною паличкою, яка змочена аналізованим розчином. До точки еквівалентності папірець не змінює забарвлення. Після точки еквівалентності в розчині з'являється надлишок NaNO₂, який у кислому середовищі взаємодіє з KІ, що міститься в йодкрохмальному папері, із виділенням І₂:

2NaNО₂ + 2KІ + 4HCl = 2NaCl + 2KCl + І₂ + 2NO + 2Н₂O

Йод, що виділився, забарвлює йодкрохмальний папір у синій колір. Паралельно проводять контрольний дослід.

Як внутрішні індикатори у методі нітритометрії можуть бути використані редокс-індикатори – тропеолін 00, або суміш тропеоліну 00 з метиленовим синім. При застосуванні тропеоліну 00 забарвлення розчину змінюється від червоного до жовтого, а при застосуванні суміші тропеоліну 00 з метиленовим синім забарвлення розчину змінюється від малинового до синього.

4. Комплексонометрія (трилонометрія). . Особливості взаємодії трилону Б з катіонами, які мають заряд +2; +3; +4. Приклади використання трилонометрії в аналізі фарм­препаратів.

Деякі поліамінокарбонові кислоти (комплексони) утворюють із катіонами металів стійкі комплексні сполуки. Застосовують такі комплексони:

- комплексон I, (нітрилотриоцтова кислота);

- комплексон II, (етилендиамінтетраоцтова кислота);

- комплексон III, (динатрієва сіль етилендиамінтетраоцтової кислоти.

Найбільше застосовується динатрієва сіль етилендиамінтетраоцтової кислоти (скорочено – ЕДТА), що відома також за назвою "трилон Б":

Схематично позначають молекулу трилону Б – Na₂H₂Y.

Трилон Б реагує в розчинах із катіонами міді, вісмуту, свинцю, кадмію, заліза, нікелю, кобальту, марганцю, цинку, торію, галію, індію, кальцію, стронцію, барію, магнію і деяких інших металів. Утворюються стійкі комплексні сполуки. Рівняння взаємодії трилону Б з різними катіонами:

Ме²⁺ + Н₂Y^2- = МеY^2- + 2Н⁺

Фактор еквівалентності трилону Б 1/2

Ме³⁺ + Н₂Y^2- = МеY^- + 2Н⁺

Фактор еквівалентності трилону Б 1/3

Ме⁴⁺ + Н₂Y^2- = МеY + 2Н⁺

Фактор еквівалентності трилону Б 1/4

В усіх випадках незалежно від заряду катіона металу 1моль трилону Б завжди реагує з 1моль металу. Отже, при реакції не утворюються ніякі проміжні і побічні продукти, присутність яких ускладнює визначення в інших методах титриметрического аналізу.

У комплексонометрії застосовують металіндикатори, які здатні утворювати забарвлені сполуки з катіонами визначуваних металів і не реагують з іонами робочого розчину. Металіндикатори мають своє власне забарвлення; яке відрізняється від забарвлення сполуки з катіонами металу. Тому в точці еквівалентності зникає забарвлення комплексної сполуки індикатора з катіоном металу, і виникає забарвлення чистого індикатора.

Одним із найбільше поширених металіндикаторів є кислотний хром чорний спеціальний, або еріохром чорний Т.

У фармації комплексонометричне титрування використовують для визначення хлориду кальцію, глюконату і лактату кальцію; оксиду і сульфату цинку; сульфату магнію; основного нітрату вісмуту тощо.

Широко застосовують комплексонометрію для визначення твердості води. Методом комплексонометрії можна визначити як загальну твердість, так і твердість, обумовлену присутністю тільки іонів кальцію. Для визначення загальної твердості води титрування ведуть у середовищі амонійного буфера, застосовуючи індикатор еріохром чорний Т. При визначенні тільки солей кальцію титрування робочим розчином трилону Б ведуть у сильно лужному середовищі, застосувавши індикатор мурексид.

Комплексонометричними методами титрування проводять аналізи ліків, різних сплавів, мінералів тощо.