Определение фенола методом броматометрического титрования

В методах обратного титрования очень часто прибегают к поста­новке холостого опыта для того, чтобы уточнить, какое количество стан­дартного раствора титранта расходуется на титрование определенного объема реагента.

При титровании избытка брома добавляют иодид калия, реагирую­щий с бромом с выделением йода, который оттитровывают стандартным раствором тиосульфата в присутствии индикатора —

крахмала.

Рабочий раствор броматометрии — бромат калия — обычно готовят по точной навеске его кристаллической соли. Препарат КВrО3 получается достаточно чистым после перекристаллизации из воды и высушивания при 150 .180°С. Титр раствора бромата иногда проверяют йодометрическим методом, добавляя KI к от­меренному объему бромата и титруя выделившийся йод тиосуль­фатом натрия. Водные растворы бромата калия устойчивы не­определенно долго. В практике используют также бромат-бро-мидные нейтральные растворы, содержащие бромат калия точно известной концентрации и примерно пятикратный избыток бро­мида калия. При подкислении такой раствор выделяет свобод­ный бром в количестве, эквивалентном взятому количеству бро­мата.

Кроме того, броматометрию применяют для определения многих других неорганических и органических соединений: фенолов и их произ­водных, аминов, аскорбиновой кислоты, 8-оксихинолина (и осаждаемых этими соединениями ионов: Мg2+, А13+, В13+, Fе3+, In3+ и др.), тиомочевины, меркаптанов и т. п.

Широкое применение в броматометрических определениях получила способность свободного брома вступать в реакцию замещения, присоединения и окисления-восстановления с некоторыми органическими соединениями по точному стехиометрическому уравнению без образования каких-либо побочных продуктов. Та­ким образом можно отметить два основных типа броматометрических определений. В реакциях первого типа непосредственно используется реакция бромата с определяемым восстановителем, а в реакциях второго типа участвует свободный бром, выделяю­щийся при взаимодействии бромата с бромидом. В реакциях первого типа также не исключается образование сво­бодного брома как промежуточного продукта реакции,- однако в таких реакциях бромид калия в реагирующую систему не вводят.

C6H5OH + 3Br2 3HBr + C6H2Br3OH

H2C=CH2 + Br2 H2CBr-CBrH2

Индикаторами броматометрии являются азокрасители, такие, как метиловый оранжевый или метиловый красный. В точке экви­валентности происходит необратимое окисление индикатора с об­разованием бесцветных продуктов. Азокрасители могут окислять­ся непосредственно броматом, поэтому перед точкой эквивалент­ности обычно вновь добавляют несколько капель индикатора, который обесцвечивается в точке эквивалентности. Обратимо изменяют свою окраску при проведении броматометрических определений n-этоксихризоидин, -нафтофлавон, хинолиновый желтый и др.

Достоинства и недостатки броматометрического метода.

Броматометрический метод отличается рядом достоинств по сравнению с дру­гими методами.

1. Бромат-бромидные растворы можно применять не только для определения восстановителей и окислителей, но и для анализа органиче­ских ненасыщенных, ароматических и гетероциклических соединений, а также для косвенного определения разнообразных ионов, осаждаемых в виде нерастворимых в воде соединений, например в виде оксихинолятов.

2. В отличие от стандартных растворов йода или брома, применяе­мых для анализа тех же соединений, растворы бромата калия устойчивы и не меняют своего титра в течение продолжительного времени. Поэтому при пользовании броматом получаются более надежные результаты ана­лиза.

3. При введении в бромат-бромидную смесь ионов ртути (II) увели­чивается потенциал системы бром — бромид благодаря образованию устойчивых комплексных ионов [HgBr4]2-; случае пре­вышает . При этом происходит окисление таких ионов и соединений, которые в отсутствие ионов ртути не окисляются бромат-бромидной смесью. Например, хром (III) легко окисляется до хрома (VI) в присутствии ионов ртути (II).

Броматометрический метод имеет также ряд недостатков.

1. Вода, присутствующая в растворе или образующаяся в процессе титрования неводных растворов, мешает определению многих органиче­ских соединений.

2. Окисление некоторых органических соединений сопровождается нежелательными побочными реакциями гидролиза, замещения и присо­единения, вызываемыми действием ионов воды и брома.

3. В ряде случаев реакции бромата калия с органическими веще­ствами протекают не в строго стехиометрических отношениях, что при­водит к искажению конечных результатов анализа.

Фенолы.

Фенолы — производные бензола с одной или несколькими гид-роксильными группами. Их принято делить на две группы — летучие с паром фенолы (фенол, крезолы, ксиленолы, гваякол, тимол) и нелетучие фенолы (резорцин, пирокатехин, гидрохинон, пирогаллол и другие многоатомные фенолы).

Фенолы в естественных условиях образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ. Фенолы являются одним из наиболее распространенных за­грязнений, поступающих в поверхностные воды со стоками пред­приятий нефтеперерабатывающей, лесохимической, коксохими­ческой, и др. В сточных водах этих предприятий содержание фенолов может превосходить 10—20 г/л при весьма разнообразных сочетаниях.

В поверхностных водах фенолы могут нахо­диться в растворенном состоянии в виде фенолятов, фенолят-ионов и свободных фенолов. Фенолы в водах могут вступать в реак­ции конденсации и полимеризации, образуя сложные гумусоподобные и другие довольно устойчивые соединения

Хлорирование фенолсодержащих вод при водоочистке приводит к образованию хлорфенолов (фенола, о- и м-крезолов и др.), которые даже при концентрации 1 мкг/л при­дают воде неприятный запах и вкус. Спуск в водоемы и водотоки фенольных вод резко ухудшает их общее санитарное состояние, оказывая влияние на живые ор­ганизмы не только своей ядовитостью, но и значительным изме­нением режима биогенных элементов и растворенных газов (О2, С02).

В токсикологическом и органолептическом отношении фенолы неравноценны. Летучие с паром фенолы более токсичны и обла­дают более интенсивным запахом при хлорировании, чем неле­тучие фенолы. Наиболь­шей токсичностью отличается гидрохинон, затем по уменьшению токсичности следуют нафтепы, кспленолы, пирокатехин, крезолы, фенол, резорцин, пирогаллол, флороглюцин. Токсикологические пороговые концентрации фенолов состав­ляют несколько миллиграммов в литре, органолептические значи­тельно ниже и для различных фенолов отличаются более чем в 1000 раз. Поэтому большое практическое значение имеет суммарное содержание фенолов.

 Скачать реферат