DSCF6831

120

ty di jonów cząstki osadu ładują się dodatnio i przyciągają w charakterze przeciwjonów jony NOj, co przedstawia następujący schemat (AgCIAg)⁺N0^. Jednakże cząstki osadu przyciągają jony NO, dość słabo i dlatego jony te mogą być zastępowane przez inne jony ujemne mocniej przyciągane.

Na tym właśnie opiera się zastosowanie tzw. wskaźników adsorpcyjnych, które wywołują zmianę barwy nie w roztworze, lecz na powierzchni osadu. Przykładem takiego wskaźnika jest fluoresceina, bardzo słaby kwas organiczny, którego stała dysocjacji ma wartość rzędu 10"*.

W roztworze zawierającym nadmiar jonów Ag⁺ cząstki osadu chlorku srebra (naładowane dodatnio od zaadsorbowanych jonów srebra) mocniej przyciągają aniony fluoresceiny niż jony NOj, toteż na powierzchni osadu tworzy się czerwony fluoresceinian srebra. Jeśli jednak do omawianego roztworu doda się odpowiednią ilość chlorku tak, że roztwór będzie zawierał nadmiar jonów Cl", osad przybierze zabarwienie białe, ponieważ zamiast jonów Ag⁺ będą się na nim adsorbowały jony Cl", a aniony fluoresceinowe powrócą do roztworu i utworzą cząsteczki niezdysocjowanego związku, posiadającego w roztworze zabarwienie żółto-zielone.

Fluoresceina może być stosowana tylko w środowisku obojętnym, ponieważ jony wodorowe obecne w roztworze w większych stężeniach wiązałyby zaadsorbowane jony fluoresceiny na niezdysocjowane cząsteczki, powodując tym samym odbarwienie się osadu.

Ze względu na to, że zmiana barwy następuje na powierzchni osadu, jest rzeczą ważną, aby ta powierzchnia była jak największa, a więc aby osad nie był zbytnio skoagulowany. Z tego powodu nie jest pożądana obecność w roztworze większych ilości elektrolitów, zwłaszcza zawierających jony dwu-lub trójwartościowe. Roztwór miareczkowany nie powinien być też zbyt stężony, gdyż ułatwiałoby to koagulację osadu.

Oprócz fluoresceiny stosuje się również inne wskaźniki adsorpcyjne, np, eozynę (tetrabromofluoresceinę) - szczególnie przydatną przy oznaczaniu bromków, jodków i rodanków; eozyna jest mocniejszym kwasem niż fluoresceina i może być używana nawet w roztworach o pH = 2. Chlorki można miareczkować w roztworach słabo kwaśnych przy użyciu dichlorofluoresceiny.

Wykonanie oznaczenia

Roztwór zadania kontrolnego rozcieńczyć wodą destylowaną w kolbie miarowej do obj. 100 ml, dobrze wymieszać. Odmierzyć 20 (25 ml) otrzymanego roztworu do kolby stożkowej i dodać 75 ml wody destylowanej. Po dodaniu kilku kropel 0,1% wodnego roztworu soli sodowej fluoresceiny lub dichlorofluoresceiny miareczkować roztworem azotanu srebra o stężeniu 0,05 mol/1. Gdy w roztworze pozostaje jeszcze tylko 0,5-1% początkowej zawartość jonów Cl”, następuje koagulacja osadu. Od tej chwili dodaje się roztwór

azotanu srebra kroplami, energicznie mieszając, aż do zabarwienia się osadu oa czerwono.

Zawartość chlorków (m_a) w zadaniu kontrolnym obliczyć analogicznie, jak w metodzie Mohra.

VHI. ZASTOSOWANIE JONITÓW W ANALIZIE NIEORGANICZNEJ

Wymieniacze jonowe, inaczej jonity, są to wielkocząsteczkowe polimery organiczne zawierające dwa rodzaje jonów: jedne z nich są związane mocno i trójwymiarowym szkieletem makromolekularnym substancji, inne zaś słabo, co umożliwia ich odszczepienie, a w odpowiednich warunkach wymianę na inny jon. Wymieniacze kationów nazywamy kationitami, a anionów - amonitami.

W chemii analitycznej największe znaczenie mają organiczne syntetyczne żywice polistyrenowe. Ze szkieletami węglowodorowymi tych substancji są związane tzw. grupy czynne. U kationitów są to grupy kwasowe, takie jak: -SO3H, -COOH, fenolowa -OH, u amonitów - zasadowe: -NR₃OH, =NR₂OH, =NROH, gdzie R oznacza wodór lub grupę alkilową.

Wymieniacze jonowe sprzedawane w handlu są w postaci twardych ziaren o średnicy 0,1-2 mm. Jonity praktycznie nie rozpuszczają się w wodzie, ponieważ jednak ich sieć makromolekularna jest porowata, woda wnika w głąb jonitu, co powoduje pęcznienie ziaren. Dopiero w stanie napęczniałym jonit jest zdolny do wymiany jonowej, ponieważ cząsteczki wody wywołują polaryzację grupy czynnej zgodnie z równaniami: dla kationitu:

S_k-SOjH + HjO # Sk-SOjH#*

dla anionitu:

S_a-NH₂ + H₂0 *± S_A-Nłf₃OH'

gdzie:

Sg, S_A - makromolekularne szkielety odpowiednio kationitu i anionitu.

Jony H₃0⁺ i OH~ są związane z wymieniaczami siłami przyciągania elektrostatycznego.