6.Застосування перманганатометрії в аналізі. Титранти та індикатори методу.
Перманганатометрією можна визначати вміст у розчинах відновники: пероксид водню, нітрити, солі Fe2+: 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4↔2MnSO4+K2SO4+5O2+8H2O
2KMnO4+5NaNO2+3H2SO4↔2MnSО4}+K2SO4+5NaNO3+3H2O
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4↔ 2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8Н2О Цим методом також визначають арсеніти, йодиди, броміди, фосфіти у кислому середовищі; сульфіди, сульфіти, ціаніди, деякі органічні сполуки у слабколужному середовищі. Вміст кальцію у воді або медичних препаратах визначається титруванням залишковою кількості оксалатної кислоти, котра додавалася у відомому надлишку для зв'язування іонів кальцію у малорозчинний оксалат кальцію: Ca2++C2O42↔ CaC2O4↓
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4↔ 2MnSO4+K2SO4+10CO2+8H2O Аналогічним чином проводиться визначення деяких окисників за допомогою зворотнього титрування: до досліджуваного розчину додається у надлишку відома кількість оксалатної кислоти (рідше солі Мора), а її залишок після окиснення титрується розчином перманганату. Ідикатор: безіндикаторний метод (фіксують точку еквівалентності по появі рожевого забарвлення, обумовленного надлишкової кількістю титранту) Титрант: KMnO4 – вторинний стандартний розчин Водні розчини не дуже стійкі: 4MnO4- + 2H2O = 4MnO2¯ + 3O2 + 4OH- процес прискорюється на світлі, при нагріванні, під дією кислот і основ, в присутності Mn2+, MnO2.
Похибки кількісного аналізу
1.Класифікаці методів кількісного аналізу.
Кі́лькісний ана́ліз — розділ аналітичної хімії, в якому визначають кількісний склад речовини — за елементарним складом, іонний склад, структурний аналіз в органічній хімії, та ін.Аналіз, в якому кількість або концентрація аналізу визначена (оцінена) та виражена як числове значення у відповідних одиницях. Якісний аналіз може мати місце без кількісного аналізу, але кількісний аналіз вимагає ідентифікації (встановлення якості речовини) аналізу, для якого дається числова оцінка. Основні методи кількісного аналізу:
- Ванадатометрія;Гравіметрія;Об'ємний аналіз;Фотометрія та спектрофотометрія;Хроматографія;РФА.
2.Похибки в кількісному аналізі.
Похибка вимірів так само невідома, як невідоме істинне значення вимірюваної величини.
Похибка може бути викликана недосконалістю методів виміру, органів почуттів спостерігача, впливом навколишнього середовища й умовами проведення аналізу.Види похибок ( 3 групи):
– систематичні похибки;
– випадкові похибки;
– промахи, або грубі помилки.
Систематичні похибки – викликані впливом постійно діючих факторів на результати вимірів (наприклад, неправильно відградуйована шкала приладу і т.п.)Результати вимірів при цьому відрізняються від істинного значення визначуваної величини в бік збільшення або зменшення (тобто похибка вимірів має знак "+" або "–").Систематичні похибки практично постійні або періодично з’являються при повторних вимірах. Виявлення цього роду похибок вимагає спеціальних досліджень, але як тільки вони виявлені, їх можна усунути.Промахи або грубі помилки виникають при раптовому порушенні умов виміру (наприклад, різка зміна струму в мережі електроживлення вимірювального пристрою чи несподіваний вплив якихось інших зовнішніх факторів, недбалість). Основна ознака – різке відхилення отриманого результату від загального ряду вимірів (як правило, такий результат відразу виключають і проводять додаткові виміри).Випадкові похибки – виникають під впливом великої кількості факторів, вплив яких незначний, але їх не можна виділити і врахувати окремо. Випадкову похибку можна реєструвати як сумарний ефект дії цих факторів, можна вжити заходів до зменшення їх впливу, але цілком усунути випадкову помилку неможливо.Випадкову похибку визначають по відхиленню одиничних вимірів від середнього арифметичного випадкових величин. Середнє арифметичне випадкових величин при багатократних вимірах обчислюють за формулою:
,
3.Правильність( систематична похибка) результатів кількісного аналізу. Репродуктивінсть відтворюваність(випадкова похибка).
Систематична похибка (англ. systematic error) — складова загальної похибки вимірювання, яка залишається постійною або закономірно змінюється під час повторних вимірювань однієї і тієї ж величини. Причинами виникнення систематичних похибок є:-відхилення параметрів реальних засобів вимірювань від розрахункових значень, передбачених схемою;-неврівноваженість деяких деталей засобів вимірювань відносно їх осі обертання;-пружна деформація деталей засобів вимірювань, які мають малу жорсткість, що призводить до додаткових переміщень;-похибки градуювання чи невеликий зсув шкали приладу;-неточність мір фізичних величин;-старіння матеріалів, із яких виготовлені засоби вимірювань;-відхилення значень впливних величин (температури, вологості повітря, напруженості зовнішніх електричних та магнітних полів тощо) під час вимірювання від їх значень під час градуювання засобів вимірювання.
Випадкова похибка - складова загальної похибки вимірювання, яка змінюється випадковим чином (як за знаком, так і за величиною) під час повторних вимірювань однієї і тієї ж величини. Таким чином, повна похибка вимірювання є сумою систематичної та випадкової похибок. Випадкові похибки можна виявити шляхом проведення повторних вимірювань, оскільки вони призводять до мінливості їх результатів. В цьому відношенні небезпечнішими є систематичні похибки, оскільки вони часто лишаються непоміченими. Якщо змінну систематичну похибку ще можна виявити за результатами повторних вимірювань методами дисперсійного аналізу або інженерними методами, то не існує математичних методів для виявлення постійних систематичних похибок. Постійні систематичні похибки можуть бути виявлені в результаті ретельного аналізу вимірювальної процедури (методики вимірювання) або експериментально в результаті спеціальних досліджень