Predgovor V izdanju. U tekstu ovog izđanja izvršene su ispravke štamparskih i nekih drugih grešaka koje su se potkrale pri štampanju IV izdanja. Nekih značajnijih dopuna ili promena u gradivu ovog izdanja nema.
Beograd, 1976. god.
Predgovor IV izdanju. U ovom izdanju našeg Praktikuma ili tačnije Udžbenika analitičke hemije izvršene su značajne izmene i dopune nastavnog gradiva iz prethodnih izdanja.
Iz osnova je prerađen i dopunjen I deo „Teorijske osnove analitičke hemije“. U ovom delu je znatno prošireno novim gradivom poglavlje o jonizaciji; prerađeno je poglavlje o oksidoredukciji; poglavlje o koloidima je prerađeno i prošireno novim gradivom u poglavlje o talozima i koloidima; isto tako je prerađeno i poglavlje o indikatorima.
U II i III delu dati su principi kvalitativne i kvantitativne hromatografske analize, što takođe predstavlja novo gradivo.
U III delu dati su principi metode stvaranja kompleksa (merkurimetrija i kompleksometrija) kao metode kvantitativne hemijske analize, što takođe predstavlja novo gradivo.
Izmenjen je raspored nekih poglavlja, a osim toga izvršene su veće ili manje izmene i dopune u celokupnom tekstu prethodnih izdanja.
Beograd, 1971. godine.
Pisac
U trećem izdanju ovog Praktikuma dat je nov tekst „Uvoda“ u kome je više naglašen značaj hemijske analize za nastavu iz hemijskih disciplina, kao i njen značaj za pojedine osnovne i stručne discipline poljoprivrednih nauka i tehnologije poljoprivredriih proizvoda. Nekih drugih dopuna 1 promena u gradivu III izdanja nema.
Beograd, aprila 1965. god. Pisac
Predgovor II izdanju. U drugom izdanju ovog Praktikuma izvršene su ispravke štamparskih grešaka iz I izdanja 1957. godine. Slika 2 (Analitička vaga) na str. 44 i slika 4 (Slog analitičkih tegova) na str. 49 zamenjene su novim, tehnički bolje izrađenim slikama. Tekst na str. 49 je izmenjen i dopunjen novim tekstom. Drugih promena u gradivu prvog izdanja nema.
Beograd, aprila 1961. godine. Pisac
Predgovor I izdanju. Ovaj praktikum je namenjen u prvom redu studentima Poljoprivrednog fakulteta. Njegovo gradivo je, uglavnom prilagođeno nastavnom planu i programu vežbanja iz analitičke hemije.
U I delu ukratko su izloženi najvažniji principi i teorijski osnovi analitičke hemije.
U II delu dati su principi kvalitativne hemijske analize, najvažnije reakcije na pojedine katjonove i anjonove kao i sistematski tok odvajanja i dokazivanja katjonova u smeši. Program vežbanja ne obuhvata analize čvrstih smeša, silikata, metalnih legura i sl.
U III delu dati su glavni principi kvantitativne hemijske analize. Za svaku obrađenu volumetrijsku metodu dato je ponekoliko tipičnih primera određivanja. Sličan izbor analitičkih zadataka izvršen je i u gravimetriji.
Zadatak ovog praktikuma je da, pored tumačenja najvažnijih principa analitičke hemije, upozna studente sa glavnim metodama kvalitativne i kvantitativne hemijske analize i da im pomogne u savlađivanju metodike i tehnike rada prilikom rešavanja postavljenih analitičkih problema. Znanje i iskustvo stečeni na vežbanjima iz analitičke hemije treba da posluže stuđentima kao osnov za praktičan rad iz onih predmeta poljoprivrednih nauka koji se služe hemijskim metodama ispitivanja.
U Beogradu, aprila 1956. godine. Dr Ilija Rikovski
Sadržaj
Uvod
Predmet, zadatak i značaj analitičke hemije
I DEO TEORIJSKE OSNOVE ANALITIČKE HEMIJE
Glava I. Rastvori i njihova koncentracija
Glava II. Teorija jonizacije
Arenijusova teorija jonizacije
Jonizacija elektrolita
Vrste elektrolita i jonova
Stepen jonizacije
Jaki i slabi elektroliti
Jonske reakcije
Jonizacija vode. Jonski proizvod vode. Vodonikov eksponent
Neutralizacija
Hidroliza soli
Puferni rastvori
Glava III. Oksidoredukcija
Glava IV. Talozi i koloidi
Talozi i taloženje
Adsorpcija
Koloidi
Liofobni koloidni sistemi
Liofilni koloidni sistemi
Glava V. Indikatori
II DEO KVALITATIVNA HEMIJSKA ANALIZA
Glava VI. Zadatak i metode kvalitativne hemijske analize
Hemijske metode analize
Fizičke metode analize
Osetljivost reakcije
Glava VII. Aparatura i tehnika analitičkog rada
Laboratorijski pribor i aparati
Tehnika glavnih analitičkih operacija
Glava VIII. Dokazivanje katjonova
Klasifikacija katjonova
Reakcije katjonova
I grupa
Srebro
Živa (Merkuro-katjon)
Olovo
II grupa
Podgrupa ,,A“. Sulfobaze
Živa (Merkuro- katjon)
Bizmut
Bakar (Kupri-katjon)
Kadmijum
Podgrupa ,,B“. Sulfokiseline
Arsen
Antimon
Kalaj
III grupa
Kobalt
Nikal
Aluminijum
Hrom
Gvožđe (Feri-katjon)
Gvožđe (Fero-katjon)
Mangan
Cink
IV grupa
Kalcijum
Stroncijum
Barijum
V grupa
Magnezijum
Litijum
Natrijum
Kalijum
Amonijum
Glava IX. Dokazivanje anjonova
Klasifikacija anjonova
Reakcije anjonova
I grupa
Hlorid-jon
Bromid-jon
Jodid-jon
Cijanid-jon
II grupa
Nitrit-jon
Sulfid-jon
Acetat-jon
Formijat-jon
III grupa
Sulfit-jon
Karbonat-jon
Borat-jon (Metaborat-jon)
Oksalat-jon
Tartarat-jon
Citrat-jon
IV grupa
Fosfat-jon
Tiosulfat-jon
V grupa
Nitrat-jon
Perhlorat-jon
VI grupa
Sulfat-jon
VII grupa
Orlo- i metasilikatni jonovi
Glava X. Analiza smeše
A. Tok odvajanja i dokazivanja katjonova
B. Dokazivanje anjonova u smeši
III D E O
KVANTITATIVNA HEMIJSKA ANALIZA
Glava XI. Zadatak i metode kvantitativne hemijske analize
Hemijske metode
Fizičke metode
A. VOLUMETRIJA
Glava XII. Principi i metode volumetrije
Glava XIII. Standardni normalni rastvori i njihovo pripremanje
Pripremanje standardnog 0,1 ekv./l rastvora natrijumkarbonata
Faktor normalnih rastvora
Izračunavanja u volumetriji
Glava XIV. Pribor i aparatura u volumetriji
Pranje staklenih sudova
Glava XV. Metode neutralizacije
Izbor indikatora i krive titrovanja
Pripremanje normalnih rastvora kiselina i baza
Pripremanje 0,1 ekv./l rastvora HCl
Pripremanje 0,1 ekv./l rastvora NaOH
Glava XVI. Primeri određivanja metodama neutralizacije
A.Primeri acidimetrijskih određivanja
1.Određivanje sumporne kiseline
2.Određivanje fosforne kiseline
3.Određivanje sirćetne kiseline
4.Određivanje vinske kiseline
B.Primeri alkalimetrijskih određivanja
1.Određivanje natrijumhidroksida
2.Određivanje natrijumkarbonata
3.Određivanje NaOH i Na2CO3 u njihovoj smeši
4.Određivanje amonijaka u amonijumovim solima
Glava XVII. Metode taloženja ili argentometrija
Postupak po Moru
Pripremanje 0,1 ekv./l rastvora AgNO3
Primeri argentometrijskog određivanja
Određivanje hlorid-jona u rastvoru KCl
Glava XVIII. Metode stvaranja kompleksa
A. Titrovanje rastvorom merkurinitrata ili merkurimetrija
Pripremanje 0,1 ekv./l rastvora Hg(NO3)2 ∙ 1/2 H2O
Određivanje hlorid-jona u rastvoru soli
B.Primena kompleksona ili kompleksometrija
Titrovanje rastvorom kompleksona „Trilon B“
Glava XIX. Metode oksidoredukcije
Oksidacioni potencijal
Određivanje gram-ekvivalenata oksidacionih i redukcionih supstanci
Indikatori u metodama oksidoredukcije
Glava XX. Metoda permanganometrije
Određivanje ekvivalentne tačke u permanganometriji
Pripremanje 0,1 ekv./l rastvora KMnO4
Primeri permanganometrijskih određivanja
1.Određivanje oksalne kiseline
2.Određivanje kalcijuma u CaCl2
3.Određivanje gvožđa u FeSO4 ∙7H20
4.Određivanje kalijumnitrita
Glava XXI. Metoda jodometrije
Određivanje ekvivalentne tačke u jodometriji
Indikator skrob
Pripremanje 0,1 ekv./l rastvora Na2S2O3 ∙ 5H20
Pripremanje 0,1 ekv./l rastvora J2
Primeri jodometrijskih određivanja
a)Određivanje redukcionih supstancija
Određivanje natrijumarsenita
b)Određivanje oksidacionih supstancija
1.Određivanje kalijumpermanganata
2.Određivanje bakarsulfata (CuSO4-5HO2)
c)Određivanje jakih kiselina
Određivanje sumporne kiseline
B. GRAVIMETRIJA
Glava XXII. Principi i metode gravimetrije
Glava XXIII. Analitička vaga i merenje
Analitička vaga
Merenje na analitičkoj vagi
Glava XXIV. Najvažnije operacije u gravimetriji
1.Rastvaranje supstancije
2.Isparavanje rastvora
3.Taloženje
4.Filtrovanje i ispiranje taloga
5.Sušenje i žarenje taloga
Glava XXV. Pribor i aparatura u gravimetriji
Glava XXVI. Primeri gravimetrijskih određivanja
1.Određivanje kristalne vode u BaCl2-2H2O
2.Određivanje kalijuma u KCl
3.Određivanje kalijuma i natrijuma u smeši njihovih soli
4.Određivanje magnezijuma u MgSO4∙7H2O
5.Određivanje kalcijuma u CaCO3
6.Odvajanje kalcijuma od magnezijuma i njihovo određivanje
7.Određivanje gvožđa u rastvoru FeCl2
8.Određivanje hlorid-jona u rastvoru NaCl
9.Određivanje fosfat-jona u rastvoru Na2HPO4∙ 12H4O
10.Određivanje sulfat-jona u rastvoru H2SO4
DODATAK
Tablice I — VIII. Sistematski tok dokazivanja katjonova i anjonova u smeši
I. Opšta shema odvajanja pojedinih grupa katjonova
II. Dokazivanje katjonova I analitičke grupe
III. Dokazivanje katjonova II analitičke grupe
IV. Dokazivanje katjonova III analitičke grupe
V. Dokazivanje katjonova IV analitičke grupe
VI. Dokazivanje katjonova V analitičke grupe
VII. Orijentaciona shema za dokazivanje anjonova u smeši. Ispitivanje sa AgNO2
VIII. Orijentaciona shema za dokazivanje anjonova u smeši. Ispitivanje sa BaCl3
Tablica IX. Atomske težine važnijih hemijskih elemenata
Tablica X. Rastvorljivost i proizvod rastvorljivosti nekih teško rastvorljivih
elektrolita na sobnoj temperaturi
Tablica XI. Gustina rastvora kiselina i amonijaka na 20°C
Tablica XII. Koncentracija najvažnijih laboratorijskih reagenasa
Tablica XIII. Koncentracija rastvora soli koji se dele za analize
Tablica XIV. Logaritmi
Tablica XV. Antilogaritmi
Literatura
Registar
Predmet, zadatak i značaj analitičke hemije
Analitička hemija može da se definiše kao nauka o metodama istraživanja hemijskog sastava supstancija. Prema tome zadatak analitičke hemije je proučavanje metoda određivanja sastava različitih supstancija: hemijski čistih složenih supstancija, odnosno jedinjenja, minerala, legura, raznih smeša, rastvora i dr. Ovaj zadatak ona rešava pomoću hemijske analize, tj. pomoću eksperimentalnog određivanja hemijskih elemenata ili njihovih jedinjenja kao sastojaka date ispitivane supstancije. Prema tome hemijska analiza se deli na elementarnu i molekulsku analizu. Pomoću elementarne analize određuju se hemijski elementi ili jonovi, a molekulskim analizom određuju se složene supstancije tj. hemijska jedinjenja.
Hemijska analiza se deli na 1) kvalitativnu analizu i 2) kvantitativnu analizu. Zadatak kvalitativne analize je dokazivanje pojedinih hemijskih elemenata, ređe hemijskih jedinjenja, koji ulaze u sastav ispitivane supstancije ili smeše. Zadatak kvantitativne analize je utvrđivanje relativnih težinskih količina hemijskih elemenata i jedinjenja, koji su sastojci ispitivane supstancije ili smeše.
Hemijska analiza ima veliki praktični značaj. Ona služi kao jedno od najvažnijih sredstava kontrole raznih sirovina, polufinalnih i finalnih proizvoda u mnogim granama industrije; služi kao sredstvo za određivanje hemijskog sastava zemljišta, veštačkih i prirodnih đubriva u poljoprivredi, za određivanje biološki značajnih supstancija u biohemiji, fiziologiji i ishrani bilja i domaćih životinja, za određivanje sredstava za zaštitu bilja. Hemijska analiza je jedno od najvažnijih sredstava za kontrolu kako samih poljoprivrednih proizvoda, tako i za njihovu preradu, odnosno tehnologiju. Hemijska analiza igra značajnu ulogu u veterinarstvu, medicini, farmaciji, biologiji, geologiji, atomskoj fizici kao i u mnogim granama tehnike.
Veliki značaj ima hemijska analiza i u stručnoj pripremi studenata kao budućih stručnjaka, jer im pruža mogućnost dubljeg upoznavanja s osobinama raznih hemijskih elemenata i njihovih jedinjenja, upoznavanja sa zakonima toka hemijskih reakcija između raznih supstancija. Na vežbama iz neorganske hemijske analize produbljavaju se i proveravaju znanja, koja studenti dobijaju u ciklusu predavanja iz opšte i neorganske hemije. Individualni rad na vežbama iz analitičke hemije razvija kod studenata sposobnost „hemijskog mišljenja“, samostalnost u praktičnom rešavanju postavljenih analitičkih zadataka i daju osnovne radne navike laboratorijskog hemijskog rada. Analitička hemija omogućuje takođe lakše i bolje razumevanje izvesnih poglavlja biohemije, agrohemije, pedologije, fizičke i koloidne hemije.
U ovom praktikumu opisane su najvažnije metode hemijske analize neorganskih jedinjenja, uglavnom elektrolita (soli, kiselina, baza), koji se u vodenim rastvorima ili rastopima nalaze u jonskom stanju, tj. kao naelektrisani atomi ili atomske grupe. Zbog toga velika većina hemijskih reakcija neorganskih jedinjenja su reakcije jonova, odnosno jonske reakcije. Za razliku od neorganskih jedinjenja organska (ugljenikova) jedinjenja u velikoj većini slučajeva su neelektroliti, koji se javljaju u obliku električno neutralnih molekula. Zbog toga metode hemijske analize organskih jedinjenja znatno se razlikuju od metoda hemijske analize neorganskih jedinjenja. Analiza organskih jedinjenja, pored prethodne elementarne analize,zasniva se na određivanju fizičkih i hemijskih osobina molekula i pojedinih karakterističnih atomskih grupa u njima. Metode analize organskih jedinjenja opisuju se u posebnim praktikumima iz organske hemije.
II deo Kvalitaitvna hemijska analiza
Glava 6. Zadatak i metode kvalitativne hemijske analize
Zadatak kvalitativne analize je dokazivanje pojedinih hemijskih elemenata ili njihovih karakterističnih grupacija koje ulaze u sastav složenih supstancija ili smeše supstancija. Rešenje ovog zadatka postiže se pomoću posebnih analitičkih metoda. Metode kvalitativne analize se dele na hemijske i fizičke.
Hemijske metode se dele na analizu suvim putem i analizu mokrim putem. U zavisnosti od količine upotrebljene pri analizi supstancije razlikuju se: obična ili makroanaliza, polumikroili semimikroanaliza i mikroanaliza.
U fizičke metode spadaju: spektralna analiza, rendgenospektralna analiza i hromatografska analiza.
Hemijske metode analize
Za dokazivanje pojedinih hemijskih elemenata ili njihovih karakterističnih grupacija koriste se hemijske reakcije. Hemijska reakcija je takva hemijska promena koja se vrši kad se pomoću neke poznate supstancije tj. reagensa ispitivana supstancija prevodi u novo jedinjenje, čiji je sastav i čije su osobine poznate. Reakcije mogu da se izvode ili suvim ili mokrim putem.
Analiza suvim putem. Analiza suvim putem koristi se, uglavnom, pri ispitivanju minerala, a isto tako pri prethodnim laboratorijskim ispitivanjima čvrstih supstancija i taloga, a ređe za dokazivanje pojedinih hemijskih elemenata.
Analiza suvim putem obično se sastoji u sledećim ispitivanjima:
- Ispituje se sposobnost bojenja nesvetlećeg plamena gasne grejalice u neku određenu boju. Neki hemijski elementi, sastojci njihovih isparljivih u plamenu gasne grejalice jedinjenja, boje nesvetleći plamen gasne grejalice u karakterističnu boju. Tako natrijum boji plamen intenzivno žuto, kalijum boji bledo ljubičasto, barijum — zeleno itd.
- Dobijanje obojenih stakala (perli), koje se zasniva na sposobnosti ispitivane supstancije da pri topljenju sa malim količinama boraksa, Na2B407-10HaO, ili natrijumamonijumfosfata, NaNH4HP04, stvara staklaste kuglice (đinđuve) obojene u neku karakterističnu boju. Tako kobaltove soli daju plave kuglice, hromne soli daju zelene kuglice i dr.
,,Đinđuva“ od boraksa ili natrijum-amonijum-fosfata pravi se na ovaj način: kraj platinske žice savije se u obliku petlje, zatim se žica užari u nesvetlećem plamenu gasne grejalice i ovako vruća utakne u kristalnu masu boraksa ili fosforne soli, pri čemu se nešto kristalića pritopi za petlju žice. Žica se ponovo stavi u plamen i drži u njemu sve dotle, dok se u njenoj petlji ne stvori kapljica rastopljene staklaste mase. Sad se žica izmakne iz plamena i kad se đinđuva ohladi, ona se malo ovlaži (može i na jeziku) i dodirne usitnjenu ispitivanu supstanciju ili talog. Ovako pripremljena đinđuva može da se ili oksiduje ili redukuje u plamenu. Oksidacija supstancije u đinđuvi vrši se njenim zagrevanjem u donjem delu nesvetlećeg plamena gasne grejalice (vidi tačku a na sl. 3), a redukcija se vrši zagrevanjem đinđuve na granici između imutrašnjeg i spoljnjeg konusa plamena (vidi tačku b na sl. 3).
Kad se đinđuva izvadi iz plamena, ona će biti obojena u neku određenu boju karakterističnu za pojedine metale. Žica se čisti od đinđuve na taj način što se ponovo stavi u plamen i kad se ona rastopi lako se skida udarcem prsta po žici. Ostaci đinđuve uklanjaju se na taj način što se žica pokvasi hlorovodoničnom kiselinom, koja se nalazi u epruveti ili na sahatnom staklu, posle čega se ponovo užari u plamenu.
Reakcije sa đinđuvama zasnivaju se na osobini nekih metala da daju karakteristično obojene metaborate, odnosno metafosfate.
3) Žarenje ispitivane supstancije pomoću duvaljke na drvenom uglju, pri čemu često se dobijaju obojene prevlake na uglju od metala ili njihovih nižih oksida, npr. olovo daje žutu prevlaku od PbO, arsen daje belu prevlaku od AS203 i dr.
4) Metoda sitnjenja koja se zasniva na stvaranju obojenih jedinjenja među čvrstim supstancijama. U tom cilju se u malom porcelanskom avanu isitnjuje mali komadić ispitivane supstancije sa nekoliko kristalića odgovarajućeg reagensa. U slučaju prisustva u supstanciji određivanog jona usitnjena smeša dobija karakterističnu boju. Tako za dokazivanje feri-katjona, Fe3+, ispitivana supstancija se usitnjava sa kristalićem amonijumrodanida, NH4SCN. U prisustvu feri-jona odmah se javlja crvena boja.
Sl. 3. Plamen gasne grejalice
Izostavljeno iz prikaza
Reakcije suvim putem, kao prethodna ispitivanja, u mnogim slučajevima znatno olakšavaju ispitivanje mokrim putem, jer delimično dokazuju prisustvo pojedinih elemenata i upućuju analitičara na pravi put ispitivanja date supstancije.
Analiza „mokrim putem“. Velika većina hemijskih reakcija u analitičkoj praksi spada u reakcije „mokrim putem“. Ukoliko se ispitivana supstancija ne nalazi u rastvorenom stanju, odnosno u rastvoru, potrebno je da se ona rastvori u vodi, u kiselini ili u bazi. Ako se data supstancija ne rastvara u vodi ni u kiselinama, potrebno je da se ona topi sa kalijumovom ili natrijumovom bazom ili sa smešom natrijumkarbonata i kalijumkarbonata, posle čega se rastvara u vodi ili u kiselinama, što zavisi od prirode date supstancije.
Reakcije „mokrim putem“ izvode se na taj način što se u epruvetu naspe 1—2 ml ispitivanog rastvora, a zatirn se pažljivo i uz mućkanje dodaje rastvor reagensa sve dotle dok se ne zapazi kakva vidljiva promena: stvaranje taloga, promena boje rastvora ili izdvajanje mehurića gasa. Treba izbegavati dodavanje odjednom veće količine rastvora reagensa, jer ima i takvih reakcija kad se u početku nastali talog lako rastvara u višku dodatog reagensa, tako da se ne može ni zapaziti stvaranje taloga. Tek kad je izričito naglašena potreba dodavanja reagensa u višku, sme se to činiti.
U analitičkoj praksi od posebnog su značaja karakteristične ili specifične reakcije na pojedine jonove. Kao rezultat karakteristične reakcije može da se dobije: a) talog određene boje, oblika i osobina, b) rastvorljivo jedinjenje određene boje ili c) gasovita supstancija specifičnih hemijskih i fizičkih osobina. Reagens, pomoću koga se dobija karakteristična reakcija, naziva se karakteristični reagens.
Tako jon hlora, Cl-, sa jonom srebra, Ag+, daje beo ,,sirast“ talog od srebrohlorida, AgCl, nerastvorljiv u azotnoj kiselini a rastvorljiv u amonijumovoj bazi. Ispadanje ovog taloga je karakteristična reakcija na jon hlora, a jon srebra je karakteristični reagens na jon hlora. Ili feri-jon, Fe3+, sa rodanid-jonom, SCN-, daje rastvorljiv u vodi ferirodanid, Fe(SCN)3, crvene boje. U ovom slučaju nema ispadanja taloga, već se rastvor oboji crveno. Ovo je karakteristična reakcija na feri-jon. Ili, dejstvom kiseline na sulfid nekog metala izdvaja se vodoniksulfid, H2S, bezbojni gas specifičnog neprijatnog mirisa na „pokvarena jaja“. Ovo je karakteristična reakcija na sulfid-jon, S2-.
Za izvođenje karakterističnih reakcija potrebno je poznavanje uslova pod kojima se te reakcije najuspešnije izvode. Svaka reakcija uopšte zahteva određene eksperimentalne uslove za svoje uspešno izvođenje, a to su npr.: temperatura, koncentracija reagujućih rastvora, stepen kiselosti rastvora, sposobnost supstancija za stvaranje presićenih rastvora i dr. Ovi uslovi zavise od osobina hemijskih jedinjenja koja nastaju kao proizvod reakcije u svakom pojedinom slučaju. Često neuspela reakcija svedoči o nepovoljnim ili čak pogrešnim eksperimentalnim uslovima izvođenja date reakcije, odnosno o nepoznavanju osobina jedinjenja koje treba da se dobije kao proizvod reakcije. Tako pri mešanju rastvora vinske kiseline i neke kalijumove soli treba da ispada karakterističan kristalan talog kalijumhidrotartarata, KOOC—CHOH—CHOH—COOH. Ova so lako se rastvara u rastvorima jakih kiselina i baza, teško je rastvorljiva u hladnoj, a lakše u vrućoj vodi i nije rastvorijiva u etilalkoholu. Poznavanjem nabrojenih osobina ove soli, mogu da se pravilno izaberu najpovoljniji uslovi ove reakcije za što brže i obilnije ispadanje taloga. Ti. uslovi su: ispitivani rastvor kalijumove soli treba da po mogućstvu bude neutralan; reagujući rastvori da ne budu mnogo razblaženi, već, naprotiv, što koncentrovaniji; reagujuća smeša ne sme da se zagreva, već po potrebi mora da se hladi; po potrebi dodaje se etilalkohol; sud sa reakcionom smešom treba snažno protresivati ili njegove unutrašnje zidove trljati krajem staklenog štapića, što se čini za slučaj stvaranja presićenog rastvora. Pri ovakvim eksperimentalnim uslovima reakcija mora da bude pozitivna. Naprotiv, reakcija je negativna u slučaju kiselih, alkalnih, vrućih i razblaženih reagujućih rastvora.
U zavisnosti od količine supstancije, koja se upotrebljava za analizu, razlikuju se obična ili makroanaliza, poluili semimikroanaliza i mikroanaliza.
U metodi makroanalize operiše se približno sa 500 mg ispitivane supstancije i sa zapreminama rastvora od 20 do 100 ml. Ovom metodom može da se dokažu od 1 do 5 mg jonova prisutnih u rastvoru.
Semimikroanaliza operiše sa uzorcima od 10 do 100 mg ispitivane supstancije i zapreminama rastvora od 0,5 do 5 ml.
Za mikroanalitičku metodu uzima se oko 1 mg ispitivane supstancije i koristi se specijalna aparatura i mikroskop. Za mikrohemijske reakcije upotrebljavaju se specijalni, najčešće organski reagensi koji sa pojedinim jonovima stvaraju karakteristične kristaliće mikroskopskih dimenzija. Pomoću mikroanalitičke metode mogu da se dokažu vrlo male količine jonova prisutnih u rastvoru.
Fizičke metode analize
Fizičke metode analize široko se primenjuju u nauci i praksi. Najznačajnije prednosti fizičkih metoda leže u njihovoj karakterističnoj brzini, u preciznosti i visokoj osetljivosti, što daje mogućnost određivanja malih količina raznih elemenata u ispitivanoj supstanciji.
Od fizičkih metoda kvalitativne analize najviše se koriste ove: spektralna analiza, rendgenospektralna analiza i hromatografska analiza.
Spektralna analiza je fizička metoda koja omogućuje određivanje hemijskog sastava neke supstancije na osnovu njenog optičkog spektra, pri čemu se koristi specijalni optički aparat spektroskop, koga su konstruisali Bunzen i Kirhof (Bunsen, Kirchhoff). Međutim, još mnogo pre otkrića spektralne analize bilo je poznato da isparljive soli alkalnih i zemnoalkalnih metala unesene u plamen bojadišu ga u karakteristične boje. Tako natrijumove soli bojadišu plamen intenzivno žuto, kalijumove soli — ljubičasto, stroncijumove — crveno, a barijumove — zeleno. Ove reakcije bojenja plamena i sad se koriste u analitičkoj praksi kao neka vrsta kvalitativne „spektralne analize“.
Rendgenospektralna analiza zasniva se na određivanju talasne dužine rendgenovih zraka, jer se svaki hemijski element karakteriše svojim specifičnim rendgennovim spektrom. Pri rendgenovoj analizi smeše hemijskih elemenata dobija se njen spektar. Prema talasnoj dužini karakterističnih spektralnih linija određuje se hemijski sastav ispitivane smeše. Rendgenospektralna analiza najviše se koristi za ispitivanje smeša hemijskih elemenata, čije su osobine slične ili vrlo slične kao što je slučaj s elementima ,,lantanidima“.
Hromatografska analiza ili hromatografija zasniva se na sposobnosti nekih čvrstih materijala za selektivnu adsorpciju različitih supstancija. Osnivač hromatografije je ruski botaničar Cvet koji je još 1903. godine predložio ovu analitičku metodu za razdvajanje zelenih pigmenata biljaka. Sad se hromatografska metoda široko koristi u analitičkoj praksi.
Suština hromatografske metode sastoji se u sledećem. Rastvor, koji sadrži smešu različitih supstancija, propušta se kroz staklenu cev napunjenu praškom pogodnog čvrstog materijala — adsorbenta, npr. aluminijumoksida, kalcijumkarbonata i dr. Ovakva cev s adsorbentom naziva se adsorpcioni stub. Na sl. 4 prikazana je shema aparata s adsorpcionim stubom.
U gornjem delu stuba adsorbuje se supstancija koju adsorbent najjače adsorbuje, u nižim slojevima adsorbuju se supstancije koje se slabije adsorbuju. Posle ovakvog ,,filtrovanja“ adsorpcioni stub se ispira čistim rastvaračem (vodom). Na ovaj se način različite adsorbovane supstancije raspoređuju u visini stuba u obliku različitih slojeva koji se nazivaju zone. Kako se ove zone često razlikuju svojim bojama zbog različite boje jonova ili jedinjenja, to se dobijeni raspored zona naziva hromatogram, a adsorpcioni stub se često naziva hromatografski stub. Ukoliko sama supstancija u pojedinim zonama nije obojena, vrši se razvijanje pojedinih zona propuštanjem kroz stub rastvora pogodnog reagensa, koji daje s adsorbovanim supstancijama različito obojena jedinjenja. Tako propuštanjem kroz adsorpcioni stub s aluminijumoksidom kao adsorbentom razblaženog rastvora koji sadrži jonove Fe3+ i Cu2+ u gornjem delu stuba stvara se zona koja sadrži Fe3+, a ispod njega zona koja sadrži Cu2+. Ispiranjem stuba vodom zone se još više razdvajaju i pomeraju na dole. Međutim, takav raspored zona može znatno bolje vizuelno da se utvrdi ako se dobijeni hromatogram ,,razvija“ propuštanjem kroz stub rastvora kalijumferocijanida, K4[Fe(CN)6], koji stvara sa ferii kupri-jonovima različito obojena jedinjenja. Posle takvog ,,razvijanja“ gornja zona biće obojena plavo, a donja crvenomrko. Na sl. 5 shematski je prikazan hromatogram jonova gvožđa i bakra posle ,,razvijanja“ sa kalijumferocijanidom.
Sl. 4. Aparat s adsorpcionim stubom
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 5. Hromatogram jonova gvožđa i bakra
Izostavljeno iz prikaza
Gore opisana metoda hromatografske analize uglavnom se koristi za razdvajanje smeša organskih supstancija. Za neorgansku analizu, kad se ispitivane supstancija nalazi u obliku jonova, kao adsorbenti više se upotrebljavaju specijalne jonoizmenivačke mase ili joniti. Neorganski joniti su alumosilikati koji su ili prirodni (zeoliti) ili veštački (permutiti). Međutim u novije vreme u analitičkoj praksi više se koriste organske jonoizmenivačke mase, tzv. veštačke smole koje su visokomolekulski proizvodi dobijeni polimerizacijom prostih organskih jedinjenja. Ovi organski jonoizmenivači nazivaju se takođe organoliti, koji se, u zavisnosti od sposobnosti adsorpcije i izmene katjonova ili anjonova, nazivaju katjoniti ili anjoniti.
Intenzivnost adsorpcije jonova zavisi od njihove prirode i od prirode adsOrbenta, a isto tako i od vrednosti pH rastvora. Pomoću jonoizmenivačke hromatografije može da se vrši koncentracija nekih jonova, može da se vrši različito i često vrlo precizno njihovo razdvajanje, a, što je značajno, može da se vrši odvajanje katjonova od anjonova.
Osim metode hromatografije na stuhu danas se mnogo koristi metoda hromatografije na hartiji (na hartiji za filtrovanje posebnog kvaliteta kao adsorbentu) i metoda gasne hromatografije.
Primedba. Ovde je opisan samo princip metode hromatografije na stubu. Bliža i detaljnija uputstva u metode hromatografije i njihova praktična primena u analitičkoj hemiji izlazi iz okvira ovog praktikuma.
Svaki jon može da se dokaže, odnosno da se odredi pomoću jedne ili više karakterističnih reakcija, koje se razlikuju svojom osetljivošću.
Pod osetljivošću neke reakcije podrazumeva se ona najmanja količina supstancije (jona) koja još može da se dokaže pomoću date reakcije. Što je manja koncentracija pri kojoj još može neki jon da se dokaže pomoću nekog reagensa posle određenog vremena, to je i sama reakcija osetljivija. Ona najmanja koncentracija, pri kojoj još može da se dokaže neki jon pomoću određenog reagensa, naziva se granična koncentracija. Vrednost ove granične koncentracije može da se smatra karakteristikom osetljivosti reakcije. Osetljivost različitih reakcija je vrlo različita. Tako može da se dokaže 2 10-3 g jona kalijuma u 1 ml rastvora, ako se njegovo taloženje izvodi pomoću rastvora platinihlorovodonične kiseline, H2tPtCl6], u obliku teško rastvorljivog kalijumplatinihlorida, K2[PtCl6]. Ili, može da se dokaže 1,2 10-6 g jona magnezijuma u 1 ml rastvora, ako se njegovo taloženje izvodi pomoću rastvora sekundarnog natrijumfosfata, Na2HPO4, u prisustvu NH4OH u obliku teško rastvorljivog magnezijumamonijumfosfata, MgNH4PO4.
Osetljivost npr. ove poslednje reakcije može da se odredi na ovaj način: u epruvetu naspe se 1 ml normalnog rastvora magnezijumsulfata, MgS04, doda mu se 3 kapi rastvora amonijumhlorida, 3 kapi koncentrovanog rastvora amonijumove baze i 3 kapi rastvora natrijumfosfata. Rastvor se promućka, pri čemu odmah ispada beo kristalan talog od MgNH4P04. U drugu epruvetu stavi se 1 ml 0,1 n rastvora MgS04 i izvrši se taloženje na gore opisani način, pri čemu talog ispada odmah. U treću epruvetu stavi se 1 ml 0,01 rastvora MgS04 i izvrši se taloženje kao i prethodna dva puta, pri čemu talog ispada odmah. Zatim se reakcija izvodi na opisani način sa sve više razblaženim rastvorima MgS04 sve dotle, dok se talog ne bude pojavljivao posle određenog vremena, npr. posle 1 ili 2 minuta. Ovakvim postupkom dobijaju se rezultati navedeni u tablici 5.
Tablica 5
Izostavljeno iz prikaza
- 1 ml Količina rastvora 1,0 n Koncentracija rastvora 12,0 Koncentracija Mg2+ u mg/ml odmah Brzina stvaranja taloga
- 1 ml Količina rastvora 0,1 n Koncentracija rastvora 1,2 Koncentracija Mg2+ u mg/ml odmah Brzina stvaranja taloga
- 1 ml Količina rastvora 0,01 n Koncentracija rastvora 0,12 Koncentracija Mg2+ u mg/ml odmah Brzina stvaranja taloga
- 1 ml Količina rastvora 0,001 n Koncentracija rastvora 0,012 Koncentracija Mg2+ u mg/ml nekoliko sekunda Brzina stvaranja taloga
- 1 ml Količina rastvora 0,0001 n Koncentracija rastvora 0,0012 Koncentracija Mg2+ u mg/ml 1—2 minuta Brzina stvaranja taloga
Iz ove tablice se vidi da magnezijum-jon može da se dokaže pomoću napred navedene reakcije u toku 1—2 minuta pri koncentraciji rastvora MgS04 0,0001 n, tj. kad se polovina 0,0001 gram-jona Mg2+ nalazi u 1 litru rastvora, što iznosi
24 0,0001 / 2 = 0,0012 g ili 1,2 mg
To znači da je 1,2 mg Mg2+ u 1 litru rastvora baš ona granična koncentracija koja može da posluži kao karakteristika osetljivosti napred navedene reakcije. Iz tablice 5 vidi se da se u 1 ml rastvora MgS04 može da se dokaže 0,0012mgMg2+. Kako je u analitičkim reakcijama vrednost graničnog minimuma, koji se još može dokazati, vrlo mala, to se ona ne izražava u gramima čak ni u miligramima, već u gamama (y) ili u mikrogramima (^g):
1γ = 1γg = 10-3 mg = 10-6 g
Prema tome, vrednost minimuma u ovoj reakciji iznosi l,2y Mg2+ u 1 ml rastvora MgS04. Kao što se iz ovih razmatranja vidi napred navedena reakcija na magnezijum-jon vrlo je osetljiva, i zbog toga se ona koristi kako za kvalitativno, tako i za kvantitativno određivanje magnezijum-jona, ali, što je očigledno, takođe i za određivanje fosfat-jona, P03~.
III Deo Kvantitativna hemijska analiza
Glava 11. Zadatak i metode kvantitativne hemijske analize
Zadatak kvantitativne analize je određivanje količina u kojima su pojedini hemijski elementi, jonovi ili jednostavnije supstancije zastupljeni u nekoj složenoj supstanciji ili smeši. Slično metodama kvalitativne analize i metode kvantitativne analize se dele na hemijske i fizičke. Glavna karakteristika hemijskih metoda leži u tome, što se one zasnivaju na hemijskim reakcijama. U fizičkim metodama analize hemijske reakcije ili se uopšte ne koriste ili one imaju sporedni značaj. Zasebno poglavlje čini analiza gasova.
Hemijske metode se dele na zapreminsku analizu ili volumetriju i tezinsku analizu ili gravimetriju.
U fizičke metode spadaju npr.: spektrografija, kolorimetrija, spektrofotometrija, turbidimetrija, nefelometrija, polarimetrija, hromatografska analiza, jonoizmenjivačke mase i njihova primena u analizi, polarografija i dr.
Hemijske metode
Volumetrija ili zapreminska analiza. Metoda volumetrije sastoji se u merenju zapremine (volumena) rastvora reagensa tačno određene koncentracije utrošenog za reakciju s ispitivanom supstancijom. Postupak kojim se vrši ovo određivanje naziva se titrovanje. Na osnovu zapremine utrošenog za reakciju rastvora reagensa izračunava se količina datog jedinjenja, jona ili hemijskog elementa u ispitivanoj supstanciji. Pri ovim određivanjima koriste se različna pomoćna sredstva koja pokazuju ili indiciraju kraj izvedene hemijske reakcije, odnosno kraj titrovanja. Takve pomoćne supstancije nazivaju se pokazivači ili indikatori (vidi I deo, Gl. 5 ,,Indikatori“). Međutim, ima slučajeva titracija kad se ne može naći podesan indikator ili kad je promena boje indikatora nejasna. U takvim slučajevima mogu da posluže izvesni fizičko-hemijski indikatori ođnosno metode titrovanja. One se zasnivaju na tome, što se neke fizičko-hemijske osobine rastvora ispitivane supstancije naglo menjaju pri kraju date reakcije. Tako vrši se nagla promena vrednosti potencijala na određenoj elektrodi za vreme titrovanja ispitivanog rastvora, ili nagla promena električne provodljivosti ispitivanog rastvora za vreme titrovanja, ili promena jačine struje pri elektrolizi ispitivanog rastvora. U vezi s tim elektrohemijske metode titrovanja dele se na potenciometrijsko titrovanje, na konduktometrijsko titrovanje i na amperografsko odnosno polarografsko titrovanje.
Gravimetrija ili težinska analiza. Metoda gravimetrije zasniva se na izdvajanju pojedinih sastojaka iz ispitivane supstancije ili smeše u obliku po mogućstvu što teže rastvorljivih jedinjenja tačno određenog hemijskog sastava ili na izdvajanju u elementarnom stanju i merenju težine proizvoda reakcije. Taloženje teško rastvorljivih jedinjenja vrši se uglavnom hemijskim putem pomoću određenih reagenasa, a izdvajanje u elementarnom stanju vrši se uglavnom pomoću električne struje (elektroanaliza). Iz težine istaloženih teško rastvorljivih jedinjenja stehiometrijski se izračunavaju tražene količine datih supstancija ili elemenata.
Fizičke metode
U fizičkim metodama analize direktno se meri ovaj ili onaj pokazatelj osobina nekog sistema bez izvođenja bilo kojih određenih hemijskih reakcija.
Spektrografija se zasniva na merenju intenziteta spektralnih linija karakterističnih za pojedine hemijske elemente. U ovoj metodi koriste se spektralni aparati — spektrografi. Intenzitet spektralnih linija je direktno proporcionalan koncentraciji elementa.
Kolorimetrija se zasniva na merenju količine bele svetlosti koju apsorbuje rastvor ispitivane obojene supstancije, odnosno se meri intenzivnost boje rastvora date supstancije. Količina apsorbovane svetlosti je direktno proporcionalna koncentraciji date obojene supstancije. Merenja se izvode pomoću aparata kolorimetra.
Fotokolorimetrija. Osim gore pomenute vizuelne kolorimetrijske metode u kvantitativnoj analizi se koristi takođe i fotokolorimetrijska metoda ili, tačnije, fotoelektrična metoda kolorimetrije. Fotokoiorimetrija se zasniva na iskorišćavanju fotoeiemenata, a aparati koji se pri tom koriste nazivaju se fotokolorimetri.
Spektrofotometrija se zasniva na merenju količine monohromatske svetlosti koju apsorbuje rastvor obojene supstanđje. Količina apsorbovane svetlosti je direktno proporcionalna koncentraciji obojene supstancije u rastvoru. Za merenja se koristi aparat spektrofotometar.
Turbidimetrija. Metoda turbidimetrije se zasniva na merenju smanjenja intenziteta difuzne svetlosti pri njenom prolazu kroz mutan, opaliscirajući rastvor. Smanjenje intenziteta svetlosti je direktno proporcionalno koncentraciji bele supstancije, čije sitne čestice (npr. AgCl) čine mutljag. Merenja se vrše pomoću aparata turbidimetra.
Nefelometrija se zasniva na merenju intenziteta dispergovane svetlosti. Ako se svetlost propušta kroz mutan rastvor, sa tamnom pozadinom, a posmatranje se vrši pod uglom od 90° na smer prolaza svetlosti, zapaža se pojava disperzije svetlosti koju proizvode pojedine čvrste čestice mutnog rastvora. Intenzitet disperzije je direktno proporcionalan koncentraciji supstancije u ispitivanom mutnom rastvoru.
Polarimetrija. Metoda polarimetrije se zasniva na merenju vrednosti ugla obrtanja ravni polarizovane monohromatske svetlosti koje proizvodi optički aktivna supstancija. Veličina ugla obrtanja je direktno proporcionalna koncentraciji optički aktivne supstancije u rastvoru. Ova metoda uglavnom se koristi u organskoj analizi, posebno u analizi šećera, alkaloida i drugi optički aktivnih supstancija. Merenja se vrše pomoću aparata polarimetra.
Hromatografija. Principi hromatografske analize opisani su u kvalitativnoj hemijskoj analizi (vidi II deo, Gl. 6. Hromatografska analiza). Za kvantitativno određivanje supstancija adsorbovanih u pojedinim zonama adsorpcionog stuba koriste se više načina. Tako se može adsorpcioni stubić npr. od A1203 da istisne iz cevi, raseče na delove prema pojedinim zonama, posle čega se adsorbovana supstancija ispira pogodnim rastvaračem iz pojedinih zona i na kraju se njena količina određuje na pogodan način.
Primena jbnoizmenjivačkih masa u analizi. Adsorpciona metoda hromatografije uglavnom se koristi u analizi organskih supstancija. Za neorgansku analizu, kad se ispitivana supstancija nalazi obično u obliku jonova, najcelishodnija je primena jonoizmenivačkih masa.
Jonoizmenivačke mase ili joniti nazivaju se nerastvorljive u vodi supstancije koje su sposobne da izmenjivaju adsorbovane na njihovoj površini jonove za druge jonove koji se nalaze u rastvoru. Postoje razne neorganske i organske jonoizmenivačke mase. U hemijskoj analizi najviše se koriste specijalne jonoizmenivačke mase, koje se dobijaju polimerizacijom izvesnih organskih jedinjenja i nazivaju se organoliti. Razlikuju se dva tipa organolita: katjoniti i anjoniti. Katjoniti sadrže aktivne sulfo-grupe, -S03H, karboksilne grupe, —COOH, ili fenolne hidroksilne grupe, —OH. Vodonikovi jonovi ovih grupa mogu da se izmenjuju za lčatjonove raznih metala. Reakcija izmena katjonova odvija se prema shemi:
KtH + Me+ ↔ KtMe + H+ gde Kt
označava opšti oblik katjonita.
Anjoniti sadrže aktivne amino-grupe, —NH,. Oni su sposobni da iz vode apsorbuju vodonikove jonove, dok se hidroksilni jonovi vode, OH- adsorbuju na njihovoj površini. Ovi hidroksilni jonovi su pokretljivi i mogu da se zamenjuju za druge anjonove. Reakcija izmene anjonova odvija se prema shemi:
AnOH + Cl- ↔ AnCl + OH-
gde An označava opšti oblik anjonita.
Iako je jonoizmenivački proces povratan, on je često dovoljan za praktične ciljeve. Pomoću jonoizmenivačkih masa može da se odredi sadržaj mnogih soli u rastvoru. Npr. rastvor soli propušta se kroz sloj katjonita, KtH, pri čemu se njegovi vodonikovi jonovi zamenjuju za katjonove ispitivane soli. Na taj se način u rastvoru stvara ekvivalentna količina kiseline koja se titruje rastvorom baze poznate koncentracije. Iz količine titrovane kiseline stehiometrijski se izračunava i količina soli u ispitivanom rastvoru.
A. Volumetrija
Glava 12. Principi i metode volumetrije
U gl. 11 već je naglašeno da se metoda volumetrije sastoji u merenju zapremine rastvora reagensa tačno određene koncentracije utrošenog za reakciju s ispitivanom supstancijom. Iz ove zapremine se izračunava količina datog jedinjenja, elementa ili jona. U slučaju ako nije poznata koncentracija rastvora ispitivane supstancije, pored tačnog određivanja zapremine utrošenog za reakciju reagensa, mora se tačno izmeriti i zapremina rastvora ispitivane supstancije.
Koncentracija rastvora reagenasa u volumetriji izražava se brojem gram-ekvivalenata supstancije u 1 litru rastvora, tj. normalitetom rastvora. U volumetrijskoj praksi vrlo često se koriste decinormalni (0,1 n) rastvori. Za vreme volumetrijskih određivanja normalni rastvor reagensa stavi se u biretu (graduisanu cev sa slavinom za ispuštanje rastvora), iz koje se on pažljivo prikapljuje ispitivanom rastvoru. Prikapljivanje se vrši sve dotle dok se ne doda ekvivalentna količina reagensa, tj. dok se ne postigne ekvivalentna tačka, odnosno kraj reakcije. Ova operacija prikapljivanja normalnog rastvora reagensa ispitivanom rastvoru naziva se titrovanje.
Za izvođenje kvantitativnih analiza metodom volumetrije neophodno su potrebni sledeći uslovi:
- Reakcija među reagujućim supstancijama treba da bude brza, tj. jonska i da teče praktično do kraja u jednom smeru — sleva nadesno. Reakcije koje se‘ polagano vrše, a pogotovu povratne (reverzibilne) reakcije ne mogu se koristiti u volumetrijskim analizama.
- Kraj reakcije (ekvivalentna tačka) između dva reagujuća rastvora treba tačno da se ođredi. Samo u ovom slučaju može da se tačno izmeri zapremina normalnog rastvora reagensa utrošenog za datu reakciju. Za određivanje kraja reakcije, kao što je već ranije pokazano, koriste se specijalni pokazivači ili indikatori (vidi I deo, Gl. 5. Indikatori).
- Koncentracija rastvora reagensa treba da bude tačno određena; takvi rastvori se nazivaju normalni rastvori (vidi I deo, Gl. 1. Rastvori i njihova koncentracija).
- Ako ispitivani rastvor sadrži neke druge supstancije kao primese, one ne smeju da svojim eventualnim reakcijama sa rastvorom reagensa smetaju osnovnoj reakciji koja se izvodi.
- Treba da se izmeri kako zapremina ispitivanog rastvora, tako i zapremina rastvora reagensa utrošenog za reakciju.
Klasifikacija metoda volumetrije
U hemijskoj analizi uopšte, a posebno u volumetriji koriste se četiri tipa hemijskih reakcija: 1) reakcije neutralizacije, 2) reakcije taloženja, 3) reakcije stvaranja kompleksnih jedinjenja ili grupa, 4) reakcije oksidoredukcije. Reakcije neutralizacije, taloženja i stvaranja kompleksa se zasnivaju na jonskim procesima, bez promene valencije reagujućih supstancija, dok se, kao što je poznato, reakcije oksidoredukcije zasnivaju na elektronskim procesima (otpuštanju i primanju elektrona) koji se vrše između reagujućih supstancija, odnosno na promeni njihove valencije.
U zavisnosti od tipa hemijskih reakcija metode volumetrije se dele u ove grupe:
- I. Metode neutralizacije.
- II. Metode talošenja.
- III. Metode stvaranja kompleksa.
- IV. Metode oksidoredukcije.
Metode oksidoredukcije, u zavisnosti od upotrebljenog za reakciju oksidacionog ili redukcionog sredstva, dele se na:
- permanganometriju (oksidaciono sredstvo KMnO4),
- jodometriju (oksidaciono sredstvo J2 ili redukciono Na2S2O3),
- hromatometriju (oksiđaciono sredstvo K2Cr2O4),
- bromatometriju (oksidaciono sredstvo KBrOg),
- titanometriju (redukciono sredstvo TiCl3 ili Ti2(S04)3,
- cerimetriju (oksidaciono sredstvo Ce(S04)2 i dr.
Ovde treba da se napomene da se pomoću svake pojedine od navedenih metoda mogu da rešavaju analitički zadaci samo jednog određenog tipa.
Metode neutralizacije. U metodama neutralizacije kao rastvori reagenasa upotrebljavaju se normalni rastvori kiselina i baza. Postupak određivanja kiselina pomoću normalnih rastvora baza naziva se acidimetrija; postupak određivanja baza pomoću normalnih rastvora kiselina naziva se alkalimetrija.
Metode taloženja. Reakcije taloženja u volumetriji koriste se relativno retko, jer se stvaranjem taloga otežava zapažanje promene boje indikatora. Ove metode najviše se koriste za određivanje anjonova halogenih elemenata. Kako se kao rastvor reagensa najčešće koristi normalni rastvor srebronitrata, metoda taloženja se obično naziva argentometrija.
Metode stvaranja kompleksa. Reakcije stvaranja kompleksa, slično reakcijama taloženja, relativno se retko koriste u volumetrijskim analizama za direktna određivanja. Osnovne poteškoće u ovim metodama vezane su za stepenasti karakter stvaranja kompleksnih jedinjenja, pri čemu se pojedini kompleksi često malo razlikuju jedan od drugog svojim osobinama. Međutim, poznat je niz volumetrijskih metoda zasnovanih na reakcijama stvaranja kompleksa.
Metode oksidoredukcije. U metodama oksidoredukcije kao rastvori reagenasa koriste se rastvori raznih oksidacionih supstancija, kao što su npr. KMn04, J2, K2Cr207 i dr. ili rastvori redukcionih supstancija, npr. Na2S203, TiCl3 i dr. Ove metode su vrlo pogodne za određivanje mnogih elemenata koji se nalaze u sredini velikih perioda Periodnog sistema Mendeljejeva, jer su ovi elementi sposobni da menjaju svoju valenciju u širokim granicama. Metode oksidoredukcije koriste se takođe za određivanje mnogih anjonova, kao i niza raznih organskih jedinjenja.