Davlat unversiteti

2.2. SUVNING UMUMIY QATTIQLIGINI
KOMPLEKSOMETRIK USULDA ANIQLASH
Keyingi yillarda analitik amaliyotida turli kationlarni hajmiy usulda aniqlash uchun komplekslar degan umumiy nom bilan ataladigan yangi tipdagi organik reaktivlar ishlatila boshlandi. Kompleksonlarning o’zi ba’zi aminopolikarbon kislotalardan yoki ularning tuzlaridan iborat.
Ulardan ayniqsa “Trilon B” deb ataladigan komplekson juda ko’p ishlatiladi: “Trilon B” – etilendiamintetra sirka kislotaning tuzi – natriy gidro etilendiamintetra atsetatdir.
“Trilon B”ning struktura formulasi quyidagicha:
N aOOC – CH₂ CH₂ – COONa
N-CH₂-CH₂-N ^. 2H₂O
HOOC – CH₂ CH₂ – COOH
“Trilon B” boshqa kompleksonlar kabi, turli metallar bilan suvda eriydigan ancha barqaror ichki kompleks tuzlar hosil qiladi. Bu vaqtda metall atomlari, korboksil gruppa (- COOH)dagi vodorod atomlari o’rnini egallaydi va shu bilan bir qatorda azot atomlari bilan koordinatasion bog’ orqali birikadi: buni quyidagi struktura formuladan ko’rish mumkin.
N aOOC-CH₂ CH₂ – COONa
N – CH₂ – CH₂ – N
O OC – CH₂ CH₂ – COO

Me
“Trilon B” hosil qilgan ichki kompleks tuzlarning beqarorlik konstantalari juda kichik (10^-9 dan 10^-18 gacha) bo’lib, u tuzlarning ancha barqaror ekanligini ko’rsatadi. Masalan, “Trilon B”ning Ca⁺⁺ bilan hosil qilgan kompleksi uchun K_beqar.= 2 ^. 10^-9 ga teng.

“”Trilon B”ning kompleksi hosil qila olish qobiliyatini tajribada ham ko’rish mumkin. Masalan, CaC₂O₄ yoki BaSO₄ kabi cho’kmalarga Trilon B ning ancha konsentlangan eritmasi qo’shilsa, bu cho’kmalar erib ketadi. Cho’kmalar erib ketishining sababi kalsiy va bariy kationlarining kompleks tarzida bog’lanishi bo’lib, natijada ularning eritmadagi konsentrasiyalari shu qadar kamayib ketadiki, ionlar konsentrasiyalarining ko’paytmalari [Ca⁺⁺] ^. [C₂O ] va [Ba⁺⁺] ^. [SO ] lar CaC₂O₄ va BaSO₄ larning eruvchanlik ko’paytmalari qiymatidan kam bo’lib qoladi. Agar Trilon B ning formulasini sxematik ravishda Na₂[H₂Tr] holida tasvirlasak, u bilan BaSO₄ orasidagi reaksiyani quyidagicha tenglama bilan ifodalash mumkin.
BaSO₄+Na₂[H₂Tr] Na₂[BaTr]+H₂SO₄
Shuni qayd etib o’tish muhimki, bu cho’kmalar trilon B eritmasida faqat ishqoriy muhitda, masalan, NH₄OH ishtirokida eriydi. Agar eritmaga kislota qo’shilsa, hosil bo’lgan komplekslar parchalanib, BaSO₄ va CaC₂O₄ qaytadan cho’kmaga tushadi. Buning sababi shundaki, “Trilon B” bilan kompleks hosil bo’ladigan reaksiyada eritmada kislota yig’ila boradi. Bu yuqorida keltirilgan tenglamadan ko’rinib turibdi. Binobarin H⁺ ionlarining OH^- ionlari bilan bog’lanishi muvozanatni o’ng tomonga siljishi, ya’ni kompleks hosil bo’lishiga yordam berishi lozim. Aksincha eritmaga kislota qo’shilganda reaksiya muvozanati chap tomonga siljiydi va kompleks parchalanadi. Bu aytilganlar har qanday metallning trilon B bilan kompleks hosil qilishiga ham taaluqlidir. Eritmalarga ammiakli bufer aralashma (NH₄OH+NH₄Cl) aralash qo’shish bilan hosil qilinadigan kuchsiz ishqoriy muhit (PH=8-10) bu reaksiyalarning borishi uchun eng yaxshi sharoitdir.
Trilon B va boshqa kompleksionlar turli-tuman analizlarda ishlatiladigan bo’lib qoladi. Masalan, ular oksixinolin yordamida kationlarni bir-biridan ajratishda niqoblovchi vosita sifatida, shuningdek, elektrokimyoviy analizlarda ham ishlatiladi. Lekin ularning turli kationlarni hajmiy analiz metodlari yordamida aniqlashda ishlatilishi, ayniqsa, muhim ahamiyatga ega. Quyida biz amaliy jihatdan muhim misol tariqasida, suvning umumiy qattiqligini, ya’ni suvda bo’lgan kalsiy va magniy tuzlarining umumiy miqdorini, kompleksometrik usulda aniqlashni ko’rib chiqamiz. Bu usul, suvning umumiy qattiqligini aniqlashning yuqorida bayon qilingan usuliga qaraganda ancha qulay va bunda ancha aniq natijalar olinadi. Suvning umumiy qattiqligi kompleksometrik usulda aniqlashda tekshirilayotgan suvga ammiakli bufer aralashma qo’shib, ishqoriy muhit hosil qilinadi va Trilon B ning ish eritmasi bilan titrlanadi. Indikator sifatida, odatda Ca⁺² va Mg⁺² ionlari bilan eruvchan to’q qizil tusli komplekslar hosil qiluvchi buyoq – qora erioxrom T ishlatiladi. Bu indikatorni “maxsus qora xromogen” deb ham yuritiladi. Uning struktura formulasi quyidagichadir:
OH OH OH

H O₃S N = N

Bu komplekslar u qadar barqaror emas, ya’ni ularning beqarorlik konstantaning K_beqaror. qiymati o’sha metallarning Trilon B bilan hosil qilgan komplekslarining barqarorlik konstantasining qiymatiga qaraganda kattadir.

Analiz vaqtida tekshirilayogan suvga indikator qo’shilganda, u Ca⁺² va Mg⁺² ionlari bilan komplekslar hosil bo’ladi va eritma to’q qizil tusga kiradi. Eritmani trilon B bilan titrlashda bu komplekslar Ca⁺² va Mg⁺² ionlarining trilon B ga bog’lanishi natijasida parchalanadi va kalsiy hamda magniyning trilon B bilan barqarorroq komplekslari hosil bo’ladi, indikator anionlari esa eritmaga o’tadi. Ekvivalent nuqtada eritmaning to’q qizil rangi eritmada indikator anionlari yig’ilishi sababli, ko’k rangga aylanadi. Agar indikatorni exematik ravishda H₂R bilan ifodalasak, reaksiya vaqtida sodir bo’ladigan barcha jarayonlarni quyidagi tenglamalar bilan ko’rsatish mumkin:
H₂R 2H⁺ + R^{- -}
To’q binafsha ko’k

Ca⁺² + R^-2 CaR(PH=8-10 bo’lganda)

Ko’k

Indikator – qora erioxrom T eritma holida yoki qattiq holda ishlatiladi. Agar indikator qattiq holatda ishlatiladigan bo’lsa, buni biror indiferenent to’ldiruvchi, masalan, NaCl yoki KCl bilan 1:200 nisbatda aralashtiriladi. Hosil qilingan aralashmani havonchada yaxshilab maydalanadi va titrlash vaqtida eritmaga bu aralashmadan taxminan 20-30 mg qo’shiladi.

Trilon B ning turli konsentrasidagi (0,1H, 0,05H va 0,01H) eritmalari ishlatiladi. Trilon B ning molekulyar og’irligi 372,3 ga gramm – ekvivalenti esa 196,1 g ga teng.
Demak, Trilon B ning 0,1 H eritmasidan 1l tayyorlash uchun 19,6 gr uning 1l 0,05 H eritmasini tayyorlash uchun esa 9,3 gr Trilon B kerak. Hosil qilingan trilon B eritmasining titrini kalsiy yoki magniy tuzlarining konsentrasiyasi aniq ma’lum bo’lgan eritmalari, masalan, magniy sulfatning fuksanoldan tayyorlangan 0,01H eritmasi asosida tekshirib ko’riladi.
Suvda Cu⁺², Zn⁺² va Mg⁺² ionlarining bo’lishi suvning qattiqligini kompleksometrik usulda aniqlashga halal beradi. Suvga Na₂S ning 1,5–2% li eritmasidan 1 ml qo’shish bilan undagi Cu⁺² va Zn⁺² ionlarini yo’qotadi. Bu vaqtda mis va ruh sulfidlari cho’kmaga tushadi. Eritmani cho’kmador ajratmay turib, trilon B eritmasi bilan odatdagi usulda titrlanadi. Agar eritmada marganes bor bo’lsa, eritmaga reaktivlar qo’shishdan avval, gidroksilamin xlorid NH₂OH ^. HCl ning 1 %li eritmasidan 5 tomchi qo’shish kerak.
Aniqlash tartibi. Pipetka bilan suvdan shunday miqdorda olingki, unda Ca⁺² va Mg⁺² ning miqdori 0,5 mg/ekv dan ortiq bo’lmasin, ya’ni uni titrlash uchun trilon B ning 0,1 H eritmasidan 5 ml.dan yoki 0,05 H eritmasidan 10 ml.dan ortiq ketmasin. O’lchab olingan bu suvga distillangan suv qo’shib uning hajmini 100 ml.ga yetkazing va ammiakli bufer aralashmadan 5 ml qo’shing. Unga 7-8 tomchi indikator eritmasi qo’shib eritmaning to’q qizil rangi ko’k rangga o’tguncha trilon B eritmasi bilan titrlang. Titrlash tugashi oldidan trilon B eritmasini bir tomchidan qo’shing va buni eritmaning qizg’ish rangi batamom yo’qolib ketguncha davom ettiring. Agar titrlashni tugatish kerakmi-yo’qmi degan shubha tug’ilsa, Trilon B eritmasidan qancha ketganini yozib olib, yana bir tomchi qo’shing. Agar bunda eritmaning rangi o’zgarsa, titrlash hali tugamagan bo’ladi.