Analiza volumetrică prin reacții cu formare de combinații complexe

Argument

Chimia analitica, permite, după cum a precizat Costin D. Neniţescu “controlul universal şi infailibil al oricărui proces de producţie, din orice domeniu, atât în industria chimică propriu-zisă cât şi în metalurgie, în industria combustibililor, în instalaţiile edilitare sau industriale de alimentare cu apă, în agricultură, în industria alimentară, în medicina. Calitatea şi într-o mare măsură cantitatea întregii producţii, eficienţa instalaţiilor tehnologice, sanatatea nostra depind de exactitatea şi promtitudinea controlului analitic exercitat la locul şi momentul potrivit.”

Cu ajutorul analizelor chimice, fizico-chimice sau fizice pot fi verificate materiile prime, semifabricatele sau produşii finiţi. Fiecare proces chimic este verificat continuu în fiecare etapa pentru a se evita pierderile de materiale, combustibili, obţinerea de produşi de calitate inferioară sau unele deficienţe ale instalaţiei. Metodele chimice analitice sunt mult utilizate de cercetarea ştiinţtifică pentru determinarea compuşilor substanţelor noi, obţinuţi prin sinteză.

Complexonii au ajuns într-un timp relativ scurt să ocupe un loc important în grupa substanţelor complexante utilizabile în chimia analitică. Ei pot fi folosiţi în analiza calitativă ca substanţe complexante în reacţiile de identificare a cationilor utilizând reactivi anorganici obisnuiţi şi, în special, reactivi organici.

Din cauza usurinţei prin care formează complecşi foarte solubili cu magneziul, calciul, fierul şi cu celelalte metale, complexonii au fost folosiţi nu numai pentru dedurizarea apei, ci şi în alte domenii ale industriei chimice şi farmaceutice, unde este necesară comlexarea (mascarea) urmelor de metale din soluţie. O dovadă a extinderii folosirii lor în tehnică este bogata literatura de brevete din ultimii ani. Complexonii încep să patrundă în agronomie( vindecarea clorozei verzi a pomilor) şi în medicină (tratamentul intravenos al intoxicatiilor cu plumb, dizolvarea calculilor renali).

Capitolul 1. ANALIZA VOLUMETRICA

• Consideratii generale

În principiu, analiza volumetrică se bazează pe măsurarea exactă a volumului unei soluţii de reactiv de concentraţie cunoscută, care reacţionează cantitativ cu substabţa de analizat (de dozat).

Se consideră următoarea reacţie chimică generală de tipul:

aA + bB cC + dD ,

În care:

A – reprezintă componentul a cărui concentraţie urmează a fi determinată (componentul de dozat) dintr-un anumit volum de soluţie;

B – soluţia de reactiv de concentraţie cunoscută (soluţia titrată) cu care reacţionează componentul A;

C, D – produşi de reacţie;

a, b, c, d – coeficienţi stoechiometrici ai reacţiei.

Conform reacţiei menţionate, cantitatea de substanţă A se poate determina prin adăugarea treptată a unor volume mici din soluţia B de concentraţie cunoscută (soluţia titrată), până în momentul în care întraga cantitate de substanţă A a reacţionat complet (cantitativ) cu substanţa B, deci la atingerea punctului de echivalenţă. Se măsoară cu biureta volumul exact (B) de concentraţie cunoscută care a fost adăugat, iar prin calcul se determină cantitatea de substanţă A supusă analizei.

În analiza volumetrică, este necesar să se cunoască exact concentraţia unuia dintre reactanţi şi să se măsoare precis volumul de soluţie de reactiv analizat.

Operaţia de adăugare treptată la soluţia de analizat a unui volum măsurat de soluţie a reactivului de concentraţie cunoscută până la punctul de echivalenţă se numeşte titrare.

Evident, reacţia care are loc este una precis cunoscută şi este cantitativă, iar concentraţia reactivului (titrul) este de asemenea stabilită cu exactitate, înainte de efectuarea analizei. Reactivul utilizat poartă şi numele de titrant şi se prepară fie cântărind la balanţa analitică o substanţă denumită etalon primar (care se aduce la un volum cunoscut), fie stabilindu-se conţinutul exact al acestuia printr-o titrare faţă de un alt etalon primar. În acest ultim caz vorbim de un etalon secundar.