РАЗДЕЛ 2
МЕТОДЫ И АППАРАТУРА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Химический анализ
2.1.1. Химический анализ пероксидных соединений натрия
Содержание пероксидного кислорода в препаратах пероксида натрия проводилось перманганатометрически с использованием методик [74, 105]. Согласно последним 0.20 г пероксида натрия растворяли в 50 мл охлаждаемой льдом воде, содержащей в качестве стабилизатора пероксида водорода 1 г MgSO4?7H2O. Раствор подкисляли серной кислотой и титровали на холоду 0.1 N раствором перманганата калия. Объем пероксидного кислорода, приходящийся на единицу массы навески, препарата рассчитывали по формуле:
где 0.56 - количество пероксидного кислорода в мл, соответствующее 1 мл 0.1 N раствора перманганата калия; m - масса навески пероксида натрия, г.
Результаты анализа препарата пероксида натрия приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Результаты анализа препарата пероксида натрия
Пероксидный кислородОбщий кислородСодержание, %Навеска препарата, гVп, мл/гНавеска препарата, гVобщ, мл/гNa2O2NaO20,202137.50.405148.791.85.50,205138.10.398148.692.55.20,198137.80.403149.192.05.60,201138.90.401149.293.25.00,203137.90.402148.792.25.3 Примесь NaO2 определяли по супероксидному кислороду, составляющему разность между общим (пероксидным и супероксидным) и пероксидным кислородом. Общий кислород определялся волюмометрически при помощи прибора, предложенного И.И.Вольновым [236], путем разложения навески препарата (около 0.4 г) 0.5% водным раствором сульфата меди, как катализатора. Объем кислорода , приходящийся на единицу массы навески препарата, рассчитывали по формуле:
где Vвыд - объем, полученный из показаний газовой бюретки, приведенный к нормальным условиям, мл; V0 - константа прибора, равная объему воздуха (при н.у.), вытесненного из реактора в газовую бюретку раствором сульфата меди, мл.
Массовые проценты Na2O2 и NaO2 рассчитывались по формулам:
где M[Na2O2], M[NaO2] - молярные массы соответственно Na2O2 и NaO2, г/моль.
Примеси карбоната и гидроксида натрия определяли по методу [105], основанному на определении двух точек эквивалентности при последовательном титровании с фенолфталеином и метилоранжем. Для этого 1 г препарата пероксида натрия растворяли в 50-60 мл воды. Далее раствор нагревали до полного разложения пероксида водорода, охлаждали и водой доводили его объем до 100 мл. Затем из полученного раствора отбирали 25 мл и прибавляли к ним 10 г NaCl и 0.1 %-ный раствор фенолфталеина. Раствор охлаждали до 0?С и титровали 0.2 N раствором HCl (V1, мл). Затем добавляли в раствор 0.05 %-ный раствор метилоранжа и продолжали титровать до изменения желтого цвета на оранжевый. Общий объем пошедшего на титрование раствора был равен V2 мл.
Поскольку CO32- реагирует с 2 H+, эквивалентная масса Na2CO3 равна половине молярной, поэтому содержание Na2CO3 в препарате пероксида натрия рассчитывалось по формуле:
где M[Na2CO3] - молярная масса Na2CO3, г/моль; 100 - общий объем раствора препарата, мл; 25 - объем аликвотной части препарата, мл; CN - нормальная концентрация раствора HCl; m - масса навески препарата, мг.
Содержание NaOH в препарате пероксида натрия, с учетом содержания Na2CO3, Na2O2 и NaO2, рассчитывалось по формуле:
где M[NaOH] - молярная масса NaOH, г/моль.
Точность анализа составляла 1%.
По результатам химического анализа препарат пероксида натрия имел состав: Na2O2 - 92.2 % ; NaO2 - 5.4 %; NaOH < 1.4 % ; Na2CO3 < 1.0 %.
Для анализа препаратов супероксида натрия использовались методики раздельного определения, как и рассмотренные выше для Na2O2. В результате химического анализа был установлен следующий состав используемого препарата супероксида натрия: NaO2 - 93.3 %; Na2O2 - 4.3 %; Сумма NaOH и Na2CO3<1.7%.
2.1.2. Подготовка и анализ сульфатов и перхлоратов металлов
Сульфаты металлов перекристаллизовывались, измельчались, с ситовым контролем по крупности получаемого порошка, и сушились при 250?С в течение ?7 ч под вакуумом при остаточном давлении 0.01 мм рт. ст. до постоянного веса. Качество получаемых препаратов после сушки контролировалось термографически и ИК-спектроскопией.
Химический анализ высушенных сульфатов металлов и продуктов их эквимолярного взаимодействия с пероксидными соединениями натрия основывался на осаждении иона SO42- в виде BaSO4 [237]. Результаты химического анализа исходных сульфатов приведены в табл.2.2.
Перхлораты натрия и магния перекристаллизовывались и сушились под вакуумом (остаточное давление 0,01 мм.рт.ст.) в течение 12-24 часов при постепенном повышении температуры от 100 до 250оС. Содержание перхлорат-иона в образцах перхлората натрия определялось по массе выделяющегося при 500оС кислорода и содержанию хлорид ионов в твердом остатке. Последние определялись потенциометрическим титрованием водного раствора остатка нитратом серебра в присутствии серебряного индикаторного электрода.
Таблица 2.2
Результаты химического анализа исходных сульфатов
Сульфат металлаМолярная массаНавеска, мгРассчитано на 100% SO42-Определено SO42-Mex(SO4)ySO42-мг%мг%Al2(SO4)3342.15288.18581.4489.784.2478.982.4564.8475.7464.382.2MgSO4120.3796.06583.2465.479.8456.178.2572.0456.5448.378.4CuSO4159.6196.06594.6357.960.2353.959.5583.2351.0346.859.5Fe2(SO4)3399.88288.18591.8426.572.1418.070.6588.6424.2416.570.8NiSO4154.7596.06590.2366.462.1362.061.3572.2352.0351.361.4MnSO4151.0096.06588.6374.463.6369.662.8568.6361.7356.762.7 Содержание магния в его перхлорате определялось комплексометрически путем титрованием раствора перхлората трилоном Б. Перед определением хлора, перхлорат магния нагревался с избытком пероксида натрия. Далее образующийся хлорид-ион определялся потенциометрически, как и в случае перхлората натрия.
2.1.3. Химический анализ комплексных соединений
Синтезированные оксигенированные смешаннолигандные комплексы кобальта анализировались на со
- Київ+380960830922