Přehled analytických metod

Gravimetrie

1. srážení (za definovaných podmínek)

2. zrání sedliny

3. dekantace a filtrace

4. sušení a/nebo žíhání (převádění na formu vhodnou k vážení)

Přehled činidel pro gravimetrii

Organická činidlavýznam:1. maskování rušivých

složek2. vyloučení

stanovovaných složek

selektivita

obvykle definované složení –forma k vážení

výhodný přepočítávací faktor

Úloha gravimetrie v moderní analýze

absolutní (přímá) metoda•arbitrážní účely – rozhodování o přesnosti a správnosti instrumentálních metod•kalibrace dalších metod

jednoduchá metoda (levná, bez potřeby složité instrumentace)

i organické látky – stanovení škrobudiferenční stanovení – „dopočet do navážky“ po stanovení jinou metodou

nevýhody•zdlouhavé analýzy•obvykle nevhodné pro stopová stanovení•problém při stanovení směsi – řešení – separační techniky

Volumetrie – odměrná analýza

Volumetrie – odměrná analýzatitrační metody:

acidobazické (protolytické) titrace

acidimetrie (titrace kyselinou stanovení zásady)

acidimetrie (titrace kyselinou stanovení zásady)

Indikace bodu ekvivalence1. chemický indikátor

Indikace bodu ekvivalence

1. chemický indikátor

2. potenciometrická – skleněná elektroda pro měření pH (bod ekvivalence z titrační křivky, ev. automatická titrace)

3. konduktometrie – měření vodivosti – použití vodivostní cely

Odměrná činidla a standardizace

• acidimetrie (0.1-1 M HCl nebo H2SO4)(k. sírová – zahříváním nemění koncentraci)

• základní látky – KHCO3, Na2CO3, šťavelan sodný (titrace na methyloranž)

• alkalimetrie (0.1-1 M NaOH – problémy s uhličitanem – nevadí pro silné kyseliny– slabé kyseliny – příprava 50% roztoku NaOH

(uhličitan se nerozpouští)• základní látky – kyselina šťavelová, hydrogenftalan

draselný• titrace v nevodném prostředí – roztok kysleiny chloristé v k. octové

základní látka - methoxid

Chelatometrie• patří mezi komplexometrické titrace• vznikají chelátové sloučeniny• titrační faktor s kovem 1:1

Chelatometrie – odměrná činidla

Chelatometrie – aplikace

• stanovení tvrdosti vody

Tvrdost vody

přechodná, trvalá a celková

• přechodná, či bikarbonátová (hydrogenuhličitany vápníku a hořčíku) - varem mizí

• stálá tvrdost (především sírany vápenatým a hořečnatým, ev. chloridy a dusičnany) - varem se obsah nemění

• celková tvrdost vody - součet obou předchozích.

• stanovení iontů v půdách, hnojivech, vápencové rudy ....

směs Ca2+ a Mg2+ - suma na EChČT a Ca2+ na murexid

Srážecí titrace

• při titraci vzniká nerozpustný produkt – nadbytek srážedla reaguje

s indikátorem – dochází k barevné změně

• sedlina se vylučuje po překročení součinu rozpustnosti

Mohrova metoda – stanovení chloridů (bromidů)

- titrační činidlo – odměrný roztok AgNO3

- indikátor – Na2CrO4 (sraženina s indikátorem je rozpustnější než

sraž. s analytem)

- adsorpční indikátory – adsorpce indikátoru na micelu v

izoelektrickém bodě:

AgCl.Cl- I Na+ AgCl.Ag+ I Ind- adsorpcí dochází ke změne

zbarvení (fluorescein)

Redoxní titrace

Oxidačně-redukční rovnováhy

1. manganometrie – stanovení železa, Sn, Sb, As, nepřímé stanovení nerozp. šťavelanů (Ca, Sr, Ni, ..), železité ionty (po redukci nadbytkem redukovadla, např. síran železnato-amonný) – obecně nepřímě stanovení oxidovadel – peroxid vodíku.... (indikátor – samotné činidlo)

MnO4- + 8H+ +5e- Mn2+ + 4H20

2. bichromatometrie – indikace b.e. – difenylamin, ferroin, potenciometricky

Cr2O72- + 14H+ + 6e- 2Cr3+ + 7H20

ChSK – stanovení celkového obsahu organických látek (reakce s nadbytkem oxidovadla – manganometrie, bichromatometrie)

Redoxní titrace

Oxidačně-redukční rovnováhy

3. bromátometrieBrO3

- + 5Br- + 6H+ 3Br2 + 3H20

a) stanovení kovů

b) stanovení aromatických látek

zpětné stanovení kovů po chelataci OXINem (Al3+, Mg2+)

c) adiční reakce (stanovení dvojných vazeb):R1-CH=CH-R2 +Br2 R1-CHBr-CHBr-R2

Redoxní titrace

Oxidačně-redukční rovnováhy

4. jodometrieI2 + 2e 2I-

indikátor – škrobový maz

stanovení titru jodového roztoku thiosíranem:

2S2O32- + I3

- S4O62- + 3 I-

obvykle se jod připravuje během titrace:

IO3- + 5 I- + 6H+ 3I2 + 3H2O

- přímá titrace cínatých solí, antimonitan, arsenitan, siřičitany, sulfidy, formaldehyd, nenasycené org. látky

- malá množství vody – metoda dle K. Fischera (vlhkost):H2O + I2 + SO2 + 3C5H5N + CH3OH 2I- + 3C5H5NH+ + CH3OSO3

-

v b.e. se roztok zbarví přebyt jodem hnědě

Elektrochemické metody

rozdělení:

- I=0 (metody pracující v bezproudovém režimu)

- metody generující nebo měřící proud

Elektrochemické metodybez proudu - potenciometrie

- měření potenciálu elektrod (proti referentní elektrodě)

Elektrochemické metodyco je potřeba všude ...... měření pH

Kalibrace pH elektrod

Iontově selektivní elektrody

Konduktometrie – měření vodivosti iontů

• přímá konduktometrie – měření celkové zasolenosti (vod)

- obsah minerálních látek (výluh popela, cukrovarnické suroviny ...)

• konduktometrické titrace – konduktometrická cela slouží k indikaci bodu ekvivalence – acidobazické, argentometrické titrace atd.

Konduktometrie – vodivost hydroxoniových iontů

Polarografie

Polarografie

Rozpouštěcí voltametrie

Použití elektrometod – výhody, nevýhody

• citlivé stanovení (především) kovů i organických látek – fenoly, amíny, nitrolátky

• poměrně levné, malé nároky na prostor i čas• použití jako čidla a detektory (k separačním technikám)• studium redoxních mechanismů !!• problémy s komplexními matricemi• často špatná reprodukovatelnost – nestabilita odezvy

elektrod v čase

• tradice v ČR ....