химический каталог




Химия гидразина

Автор Л.Одрит, Б.Огг

02—0,03 М (в отношении NaOH) растворов и снижается при повышении концентрации щелочи [6, 7].

Число окислителей, которые могут быть использованы для количественного определения гидразина, ограничено. Кроме азота в результате окисления могут получаться также аммиак и азотово-дородная кислота. В качестве окислителя вполне может быть применен перманганат в присутствии соляной кислоты; при использовании же его в присутствии серной кислоты, образуются различные побочные продукты [3]. Бихромат калия непригоден в том случае, если.в результате окисления должен быть получен азот [5, 8].

Аммиак является как продуктом разложения гидразина, так и исходным веществом для его получения. Поэтому желательно, чтобы метод анализа являлся специфическим для гидразина (или ионов гидразония) и мог быть использован в присутствии аммиака (или ионов аммония). Поскольку изменение концентрации кислоты и типа окислителя, а также введение ионов металлов могут при-

Количественное определение и качественная идентификация гидразина 149

вести к побочным реакциям [2, 5], рекомендуется проверить каждый аналитический метод в отношении воспроизводимости получаемых с его помощью результатов в тех случаях, когда условия проведения анализа являются необычными. Время, необходимое для проведения анализа при использовании данного метода, и возможность его применения для массовых анализов также должны быть приняты во внимание.

При работе с растворами гидразина, особенно при анализе кон центрированных растворов, всегда следует принимать специальные меры предосторожности. Эго связано не только со способностью этих растворов окисляться кислородом воздуха, но также с тем, что они дымят и поглощают двуокись углерода. Количество вещества определяют с помощью бюретки или специальной пипетки с последующим взвешиванием. Если требуется определить только гидразин, то анализируемую пробу добавляют к небольшому избытку кислоты, после чего разбавляют ее в мерной колбе до тех пор, пока не будет получен приблизительно 0,1 н. раствор. В тех случаях, когда в качестве стандартного окислителя применяют иодат или бромат, следует пользоваться соляной кислотой. Для разбавления анализируемых проб необходимо применять свежепрокипячен-ную воду (не содержащую кислорода и двуокиси углерода).

Было показано, что если при осторожной работе пользоваться микропипетками, то удается получать результаты с точностью до 0,1-—0,2%. Этот способ особенно полезен в тех случаях, когда приходится анализировать очень малые количества концентрированных растворов гидразина. Для изготовления микропипеток объемом от 0,1 до 0,6 мл следует выдуть два небольших резервуара в капиллярной трубке и оттянуть оба ее конца. С помощью шприца емкостью 1 мл пипетку можно заполнить анализируемой жидкостью. Поскольку отверстия в правильно оттянутых капиллярах очень малы, пипетку можно вытереть и взвесить без принятия специальных мер против потерь гидразина.

Метод прямого титрования кислотой [9—11].

N2H4+H+ -> N2H5+

Гидразин является слабым однокислотным основанием с константой диссоциации Кв =8,5-Ю-7 при 25°С [12]. Следовательно, соли гидразина могут подвергаться гидролизу в соответствии с обычным уравнением Аррениуса:

N2H5++H2O^N2H4-H2Ot-H + .

Константа гидролиза Kh=Kw//Св = Ю-7'93 по существу является константой ионизации иона гидразония, действующего как слабая кислота. Значение этой константы, полученное в результате расчета [1], было проверено сравнением его с величиной, экспери-

150

Глава 7

ментально установленной Гильбертом [13], который нашел, что Ку н + =1,02- Ю-8. Пользуясь обычными упрощениями, можно рассчитать значения рН для растворов с различными концентрациями иона гидразония:

Концентрация NaH„ + > моли'Л Вычисленное значение РН Концентрация N2H5 + . moauJa Вычисленное значение РН

ю-» 5,46 lO-i 4,46

Ю-2 4,96 2-10-1 4,32

2,5-10-2 4,82 5-10-1 4,12

5-Ю-2 4,62 Ш 3,96

рН

Метиловый красный _

Метиловый оранжевый

0,1мл

Рис. 8. Изменение рН при титровании гидразина соляной кислотой [1].

Вдоль оси абсцисс отложено число миллилитров кислоты. A-0A н. кислота и 0,05 Л! N,H,s В-0,5н. кислота и 0,1 М NaH,; В-0,1 н. кислота и 0,025 М N,H<; Г-рабочие интервалы рН при использовании в качестве индикаторов метилового красного и метилового оранжевого.

Приведенные данные ясно показывают, что ни один индикатор не дает возможности точно отметить конечную точку при титровании гидразина стандартной кислотой, если даже проводить титрование в присутствии буферов. Особенно это относится к тем случаям, когда концентрация гидразина (и стандартной кислоты) сравнительно мала или сильно различается для образцов данной серии, как это может иметь место при проведении массовых анализов. Кривые, приведенные на рис. 8, указывают на изменение рН

Количественное определение и качественная идентификация гидразина 151

растворов с различным содержанием. гидразина при титровании их кислотами различной нормальности.

Титрование 0,1 М растворов гидразина следует проводить с помощью по крайней мере 0,4 н. раствора кислоты. При работе с более разбавленной кислотой могут иметь место заметные ошибки, обусловленные титрованием самого индикатора. При этом истинная точка перегиба будет расположена ниже (в более кислой области) при работе с метиловым красным и выше (в более основной области) при работе с метиловым оранжевым.

Сочетание ацидиметрического и иодатного методов [1]. В присутствии аммиака или какого-либо другого основания метод прямого титрования кислотой не позволяет определить истинное содержание гидразина. Однако сочетание ацидиметрического и оксиди-метрического методов, примененных последовательно при анализе одного и того же образца, дает возможность определить как общее содержание оснований, так и содержание гидразина в смеси. Например, после титрования раствора гидразина стандартным раствором кислоты он может быть оттитрован с помощью иодатного метода. Различие в обоих титрах указывает на количество содержащихся в анализируемой пробе остальных основных компонентов. Точность этого метода характеризуется данными, приведенными в табл. 42.

Таблица 42

результаты анализов синтетически полученных образцов, содержащих 44,2294'n,H, и 2,87* nh,

(анализы выполнены при последовательном применении ацидиметрического

и иодатного методов [1])

Вес образца, г Объем 0,3992 н. раствора НС1, МЛ Объем 0.1004М раствора KJO„ для порции 100/250, мл Соде ржание N2H4 (из опыта), % Содержание NH, (из опыта), °/о

0,5908 22,96 32,48 44,22 2,92

0,5909 22,94 32,51 44,26 2,87

0,5927 23,03 32,57 44,21 2,92

0,5908 22,95 32,51 44,26 2,88

Прямой иодатный метод с использованием растворителя [3,14-16].

N2H4+KJ03+2HC1 —* KC1+JC1+N2 + 3H20.

В присутствии концентрированной соляной кислоты гидразин можно непосредственно оттитровать стандартным раствором иодата.

152

Глава 7

Добавление иодата производят до исчезновения окраски иода. Первая стадия реакции состоит в восстановлении иодата до иода. Затем иод окисляют новыми порциями иодата до монохлорида иода, в результате чего появившаяся окраска иода исчезает. Совершенно необходимо, чтобы нормальность соляной кислоты оставалась в определенных пределах, лучше всего в интервале 3—5 (во всяком случае не выше 7) [1]. Ниже приведены реакции, выражающие отдельные стадии процесса.

N2H4->N2+4H1' + 4e-, 5e-+J03--^6H+ —> 3H20+iJ2, J-Jj+СГ —- JCl+e".

Для растворения иода добавляют несколько миллилитров хлороформа или четыреххлористого углерода; обесцвечивание окрашенного слоя растворителя свидетельствует о достижении конечной точки титрования. Соли аммония не мешают определению. Для проведения анализа требуются следующие реактивы: концентрированная соляная кислота, хлороформ или четыреххлористый углерод и стандартный раствор иодата калия.

Методика. В колбу с пришлифованной стеклянной пробкой, содержащую анализируемый раствор, помещают концентрированную соляную кислоту (12 н.) в количестве, на 20% превышающ

страница 40
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

Скачать книгу "Химия гидразина" (2.19Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
номер дома наклейка
аквалюкс каталог
Стол обеденный B-trade G606
привод belimo ble230

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.02.2017)