Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 43
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
VT − объем титранта, мл.
Используя дифференциальную кривую титрования, определите содержание компонентов в смеси (в г/л) при значениях V приведённых ниже в таблице.
| № варианта | 4 |
| V, мл | 20 |
Построим дифференциальную кривую титрования, используя метод численного дифференцирования. Производную будем рассчитывать следующим образом:
Каждому вычисленному значению частной производной соответствует объем титранта
Поместим в таблицу результаты расчетов.
| VT, мл | 13,5 | 14,0 | 14,5 | 15,0 | 15,5 | 16,0 | 19,0 | 20,0 | 20,5 | 21,0 | 21,5 |
| рН | 9,4 | 8,9 | 8,6 | 7,9 | 7,0 | 6,7 | 5,8 | 5,2 | 3,9 | 3,0 | 2,7 |
| VТ, мл | 13,75 | 14,25 | 14,75 | 15,25 | 15,75 | 17,5 | 19,5 | 20,25 | 20,75 | 21,25 | |
| -ΔpH/ΔV | 1 | 0,6 | 1,4 | 1,8 | 0,6 | 0,3 | 0,6 | 2,6 | 1,8 | 0,6 | |
Построим график дифференциальной кривой титрования.
Первый пик дифференциальной кривой титрования соответствует оттитровыванию карбоната до гидрокарбоната и щелочи (V1=15.25мл), а второй пик – оттитровыванию гидрокарбоната(V2=20.3мл), который образуется из карбоната.
Рассчитаем концентрацию карбоната натрия:
где
– молярная масса 
.Теперь рассчитаем концентрацию щелочи:
где
– молярная масса NaOH.4 Эмиссионная спектроскопия
4.1 Задача
Для определения содержания натрия в сточной воде содового производства использовали метод пламенной фотометрии. Непосредственное определение проводится при содержании натрия в пробе от 0,1 до 10 мг/л. Более концентрированные воды предварительно разбавляют, а менее концентрированные - упаривают. Объем исходной пробы 500 мл, после упаривания - указан в таблице 2. Определение проводилось методом калибровочного графика. Данные для его построения приведены в табл.1. Вычислить содержание натрия (мг/л) в исследуемой сточной воде.
Таблица 1
Результаты фотометрирования стандартных растворов NaCl
| Концентрация натрия, мг/дм3 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 7,0 | 10,0 |
| Относительная интенсивность излучения (Iотн.) | 30,0 | 36,0 | 40,0 | 44,0 | 48,0 | 56,0 | 70,0 |
Характеристики исследуемых растворов
| Параметры | Варианты и исходные данные |
| 4 | |
| Объем пробы после упаривания, мл | 200 |
| Относительная интенсивность излучения (Iотн.) | 70 |
Построим калибровочный график Iотн от С(мг/л).
По калибровочному графику находим содержание натрия в пробе при Iотн=70. Концентрация натрия равна CX = 10.0 мг/дм3. Исходная проба перед анализом была упарена, поэтому концентрация натрия в исходной сточной воде равна
где
V0 – начальный объем пробы;
V – объем пробы после упаривания.
5 Абсорбционная спектроскопия
5.1 Задача
Воспользовавшись уравнением Бугера - Ламберта- Бера, определить параметр, означенный х, в указанных единицах.
| Вариант | Определяемый ион или вещество | Реакция образования, окрашенного соединения | Длина волны, нм. | ε | Толщина слоя, cм | Ток, в делениях шкалы | Концентрация | Оптическая плотность | |
| начальный | после поглощения | ||||||||
| 4 | Fe3+ | С ортофенантралином FeRз | 490 | х | 2,00 | 150 | 95 | 0,52 мкг/мл | |
Запишем уравнение закона Бера:
A = ε*C*l,
где
A – оптическая плотность;
ε – молярный коэффициент светопоглощения;
C – молярная концентрация раствора;
l – толщина кюветы, см.
Рассчитаем молярную концентрацию железа:
где
M(Fe) – атомная масса железа.
Найдем оптическую плотность раствора:
Молярный коэффициент светопоглощения будет равен:
5.2 Задача
По приведённым данным определить концентрацию раствора в указанных единицах
| Вариант | Определяемый ион | Реакция образования окрашенного соединения | Начальный ток, мкА | Стандартный раствор | Исследуемый раствор | ||||
| концентрация | толщина слоя, см | ток, мка | концентрация | толщина слоя, см | ток, мка | ||||
| 4 | Ni2+ | с диметилглиоксимом | 100 | 0,250 г NiSO4•6Н2О в 1 л раствора | 1,00 | 53,2 | Ni (в мг/мл) | 5,00 | 73,4 |
Сила тока пропорциональна световому потокy. Отсюда можно рассчитать оптическую плотность стандартного (
) и анализируемого растворов (
:
Рассчитаем массовую концентрацию никеля в стандартном растворе:
где
M() – молярные массы веществ.
Согласно закону Бугера-Ламберта-Бера, оптическая плотность прямо пропорциональна концентрации определяемого вещества и толщине оптического слоя. Отсюда следует, что
Найдем отсюда концентрацию никеля:
где
– толщина кюветы.5.3 Задача
Навеску стали, массой m (г) растворили в колбе вместимостью 50,0 мл. В две мерные колбы вместимостью 50,0 мл отобрали аликвоты по 20,0 мл. В одну колбу добавили раствор, содержащий 1,000 мг титана. Далее в обе колбы поместили раствор пероксида водорода и довели растворы до метки водой.
Вычислить массовую долю титана в стали, если при фотометрировании растворов получили следующие оптические плотности Ах и Ах+ст:
| Вариант | m, г | Ах | Ах+ст |
| 4 | 0,6150 | 0,250 | 0,470 |
Согласно закону Бугера-Ламберта-Бера, оптическая плотность прямо пропорциональна концентрации определяемого вещества и толщине оптического слоя. На этом основании
найдем массу титана в объеме пробе:
где
– масса титана в добавке стандарта.После растворения навески в исходных 50 мл, для анализа отобрали аликвоту 20 мл. Таким образом, масса титана в навеске стали будет равна:
Тогда массовая доля титана в стали равна
где
– масса навески стали.