Приложение А2 (обязательное). Определения диапазона рНr индикатора п-нафтолбензеина

Приложение А2
(обязательное)

Определения диапазона рНr индикатора п-нафтолбензеина

А2.1 Область применения

А2.1.1 Настоящая методика предназначена для определения изменения цвета индикатора п-нафтолбензеина в диапазоне рНr с целью установления возможности его применения для настоящего стандарта.

А2.2 Термины и определения

А2.2.1 Определения терминов, специфических для настоящего стандарта.

А2.2.2 Аббревиатура рНr - произвольно выбранное обозначение показателя, выражающего относительную активность ионов водорода в среде толуола и изопропилового спирта, аналогичного показателю рН, который характеризует фактическую активность ионов водорода в водных растворах.

Шкалу кислотности рНr определяют по двум стандартным буферным растворам, которым присвоены значения рНr 4 и рНr 11. Точное соотношение между рНr и истинным значением рН раствора толуола и изопропилового спирта неизвестно и не может быть определено достоверно.

А2.3 Сущность методики

А2.3.1 Установленное количество индикатора титруют электрометрически спиртовым раствором гидроксида калия, при этом окрашивание раствора изменяется несколько раз, и строят график зависимости результатов показаний измерительного прибора от значения рНr.

А2.4 Аппаратура

А2.4.1 Измерительный прибор, стеклянный электрод и электрод сравнения или комбинированный электрод, мешалка, химический стакан и штатив, как указано в ASTM D 664-IP 177.

А2.5 Реактивы

А2.5.1 Чистота реактивов

Используют реактивы квалификации х.ч. Если нет других указаний, это означает, что все реактивы соответствуют требованиям, приведенным в спецификациях Комиссии по аналитическим реактивам Американского химического общества (см. сноску 2) или в аналогичных национальных стандартах. Можно использовать реактивы другой квалификации, если заранее установлено, что реактив имеет достаточно высокую чистоту и его использование не уменьшает точности определения.

А2.5.2 Чистота воды

Используют дистиллированную воду.

А2.5.3 Кислый буферный раствор, рНr = 4,0

А2.5.3.1 2,4,6-Триметилпиридин (-коллидин) - , молекулярная масса - 121,18 (Предупреждение - 2,4,6-триметилпиридин (-коллидин) является опасным для здоровья при проглатывании, вдыхании или попадании на кожу или в глаза. Используют защитные очки, неопреновые или резиновые перчатки и фартук. Все процедуры выполняют только в вытяжном шкафу или используют проверенный респиратор для работы с органическими парами, или респиратор с подачей воздуха. Не следует принимать внутрь!).

2,4,6-Триметилпиридин должен соответствовать следующим требованиям:

- пределы кипения	от 168°С до 170°С;
- показатель преломления	1,49820,0005;
- цвет	бесцветный.

А2.5.3.2 Хранят реактив над активированным оксидом алюминия в бутылке из коричневого стекла.

А2.5.3.3 Исходный буферный раствор А (Предупреждение - Легковоспламеняющийся) (Предупреждение - 2,4,6-триметилпиридин (-коллидин) является опасным для здоровья при проглатывании, вдыхании или попадании на кожу или в глаза) (Предупреждение - Используют защитные очки, неопреновые или резиновые перчатки и фартук. Все процедуры выполняют только в вытяжном шкафу или используют проверенный респиратор для работы с органическими парами, или респиратор с подачей воздуха. Не следует принимать внутрь!). Взвешивают точно (24,20,1) г 2,4,6-триметилпиридина (-коллидина) и переносят в мерную колбу вместимостью 1 , содержащую 100  2-пропанола. Используя градуированный цилиндр вместимостью 1 , добавляют в колбу при постоянном перемешивании (150/С5) спиртового раствора HCI концентрацией 0,2 (С - точная молярная концентрация раствора HCI, определенная при стандартизации). Разбавляют 2-пропанолом до отметки 1000  и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - не более 2 недель.

А2.5.3.4 Неводный кислый буферный раствор

Добавляют 10  исходного буферного раствора А к 100  растворителя для титрования. Следует использовать в течение 1 ч.

А2.5.4 Щелочной буферный раствор, рНr = 11,0

А2.5.4.1 м-Нитрофенол (), молекулярная масса - 139,11 (Предупреждение - м-Нитрофенол может быть опасным для здоровья при проглатывании, вдыхании или попадании на кожу или в глаза. Используют защитные очки, неопреновые или резиновые перчатки и фартук. Все процедуры выполняют только в вытяжном шкафу или используют проверенный респиратор для работы с органическими парами или респиратор с подачей воздуха. Не следует принимать внутрь!).

м-Нитрофенол должен соответствовать следующим требованиям:

- температура плавления	от 96°С до 97°С;
- цвет	бледно-желтый.

А2.5.4.2 Хранят реактив в бутылке из коричневого стекла.

А2.5.4.3 Исходный буферный раствор В (Предупреждение - Легковоспламеняющийся) (Предупреждение - м-Нитрофенол может быть опасным для здоровья при проглатывании, вдыхании или попадании на кожу или в глаза. Используют защитные очки, неопреновые или резиновые перчатки и фартук. Все процедуры выполняют только в вытяжном шкафу или используют проверенный респиратор для работы с органическими парами, или респиратор с подачей воздуха. Не следует принимать внутрь!). Взвешивают точно (27,80,1) г м-нитрофенола и переносят в мерную колбу вместимостью 1 , содержащую 100  2-пропанола. Используя градуированный цилиндр вместимостью 250 , добавляют в колбу при непрерывном перемешивании (50/ 1) спиртового раствора КОН концентрацией 0,2 ( - точная молярная концентрация раствора HCI, определенная при стандартизации). Доводят до метки 2-пропанолом и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - не более 2 недель.

А2.5.4.4 Неводный щелочной буферный раствор

Добавляют 10  исходного буферного раствора В к 100  растворителя для титрования. Раствор следует использовать в течение 1 ч.

А2.5.5 Стандартный спиртовой раствор соляной кислоты 0,2 н.

Готовят и стандартизуют раствор в соответствии с ASTM D 664-IP 177.

А2.5.6 Раствор индикатора п-нафтолбензеина

Раствор индикатора готовят по 7.3.

А2.5.7 Раствор электролита хлорида калия

Готовят насыщенный раствор хлорида калия (KCI) в воде.

А2.5.8 Стандартный спиртовой раствор гидроксида калия 0,2 н.

(Предупреждение - Легковоспламеняющийся) (Предупреждение - Вызывает сильные ожоги). Добавляют от 12 до 13 г гидроксида калия (КОН) к примерно 1 безводного 2-пропанола. Кипятят в течение 10 мин для эффективного растворения. Выдерживают раствор два дня, затем фильтруют отстоявшуюся жидкость через мелкозернистый фильтр из спеченного стекла. Хранят раствор в химически стойкой бутылке. Переносят раствор таким образом, чтобы он был защищен от воздействия атмосферного диоксида углерода () с помощью защитной трубки, содержащей натронную известь или неволокнистый абсорбент на основе силиката натрия, избегая контакта с корковой или резиновой пробками или омыляемой смазкой запорного крана. Периодически стандартизируют раствор потенциометрическим титрованием взвешенных количеств кислого фталата калия, растворенного в воде, не содержащей , для обнаружения изменений концентрации 0,0005 н.

А2.5.9 Растворитель для титрования

Добавляют 500  толуола и 5  воды к 495  безводного изопропилового спирта. Растворитель для титрования готовят в больших количествах.

А2.6 Подготовка системы электродов

А2.6.1 Руководство по уходу и обслуживанию электродов

Периодически очищают стеклянный электрод (см. примечание А2.1) (при постоянном использовании - не менее одного раза в неделю) погружением в холодный очищающий раствор, не содержащий хрома, или в другие растворы для очистки оборудования (Предупреждение - Сильный окислитель. Вызывает сильные ожоги. При контакте с материалами может привести к пожару. Гигроскопичен). Удаляют электролит из электрода не менее одного раза в неделю и заправляют свежим электролитом KCI до заливного отверстия. Следует убедиться в наличии кристаллического KCI. Уровень электролита в электроде сравнения всегда должен быть выше уровня жидкости в стакане или сосуде для титрования. Следует погружать в воду нижние части электродов, когда их не используют. Электроды не следует оставлять погруженными в растворитель для титрования в течение длительного времени между титрованиями. Несмотря на то, что электроды не являются очень хрупкими, обращаться с ними следует осторожно.

Примечание А2.1 - Тщательная очистка электродов, обеспечение чистоты стеклянного шлифа и регулярная проверка электродов являются очень важными для получения воспроизводимых значений потенциалов, поскольку загрязнение может приводить к неустойчивым диффузионным потенциалам. Поскольку выбор конечных точек по точкам перегиба на кривой титрования имеет второстепенное значение, выбор конечных точек при произвольно установленных значениях потенциала ячейки может быть достаточно важным.

А2.6.2 Подготовка электродов

Тщательно вытирают электрод до и после использования чистой тканью или мягкой абсорбирующей бумажной салфеткой и промывают водой. Вытирают электрод сравнения тканью или бумажной салфеткой, осторожно снимают стеклянный колпачок и тщательно вытирают шлифованные поверхности. Устанавливают стеклянный колпачок неплотно и смачивают шлифованные поверхности шлифа несколькими каплями электролита (Предупреждение - Вызывает сильные ожоги). Тщательно смачивают шлифованные поверхности электролитом. Обеспечивают плотную посадку стеклянного колпачка по месту и промывают электрод водой. Перед каждым титрованием выдерживают подготовленные электроды в воде не менее 5 мин, затем осторожно промокают кончики электродов сухой тканью или бумажной салфеткой для удаления остатков воды.

А2.6.3 Проверка электродов

Проверяют комбинацию измерительный электрод - электрод сравнения при первом использовании или установке новых электродов, и далее выполняют повторные проверки с установленной периодичностью путем погружения электродов в тщательно перемешиваемую смесь 100 мл растворителя для титрования и от 1,0 до 1,5 мл спиртового раствора КОН концентрацией 0,1 .

Для используемой комбинации измерительный электрод - электрод сравнения потенциал между электродами должен быть на 480 мВ больше потенциала между такими же электродами, которые погружены в безводный кислый буферный раствор (см. примечание А2.2).

Примечание А2.2 - В настоящее время выпускают и рекомендуют для использования значительно более чувствительные электроды, которые обеспечивают изменение потенциала не менее 590 мВ при этих условиях. При использовании комбинированных электродов проверку выполняют по 8.3.

А2.7 Стандартизация аппаратуры

А2.7.1 Перед каждым испытанием или серией испытаний устанавливают измерительный прибор для снятия показаний по шкале рН, помещают электроды в химический стакан, содержащий безводный кислый буферный раствор при температуре (252)°С, и тщательно перемешивают раствор. После стабилизации показаний рН-метра регулируют шкалу потенциала асимметрии прибора таким образом, чтобы показание измерительного прибора составляло 4,0.

Рисунок. А2.1 - Калибровочная кривая для преобразования показаний рН-метра в значения рНr

А2.7.2 Удаляют кислый буферный раствор, очищают электроды и погружают их в воду на несколько минут. Осушают электроды и помещают их в химический стакан, содержащий безводный щелочной буферный раствор при температуре (252)°С. После стабилизации показания рН-метра записывают точное значение. Если значение отличается от 11,0 не более чем на 0,2 единицы, то значение начальной кислотности рНr неизвестных растворов можно считывать непосредственно со шкалы измерительного прибора. Если значение отличается от 11,0 более чем на 0,2 единицы, то строят график поправок, как показано на рисунке А2.1. Используют этот график для преобразования показаний рН-метра в начальную кислотность рНr.

А2.8 Проведение испытаний

А2.8.1 Титруют 100  растворителя для титрования 0,01 н. раствором КОН до показания рНr измерительного прибора от 13 до 14.

А2.8.2 Добавляют 0,5  индикаторного раствора к новой порции растворителя для титрования и после очистки электродов титруют 0,01 н. раствором КОН до показания рНr измерительного прибора от 13 до 14.

А2.8.3 В процессе титрования строят график зависимости рНr или показания измерительного прибора от объема титранта и отмечают на кривой изменения цвета при соответствующих значениях рНr.

Примечание А2.3 - В качестве руководства следует использовать изменения цвета в приведенной последовательности:

янтарный в оливково-зеленый,

оливково-зеленый в чисто зеленый,

чисто зеленый в голубовато-зеленый,

голубовато-зеленый в голубой.

2.8.4 Строят кривую холостого титрования на том же графике титрования индикаторного раствора.

А2.9 Вычисления

А2.9.1 Вычитают объем титранта, используемого в холостом титровании, из объема, используемого для титрования индикаторного раствора при том же самом значении рНr, соответствующем установленным изменениям цвета в диапазоне от 10 до 12 рНr.