K2Cr2O7 + 6KI + 7Н2SO4 = 3I2+ Cr2(SO4)3+ 4K2SO4 + 7Н2O
2Cr+6+ 6ē = 2Cr+3│ 1
2I-- 2ē = I20 │ 3
H2O2 + 2KI + Н2SO4 = I2+ K2SO4 + 2Н2O
2O-1+ 2ē = 2O-2│ 1
2I-- 2ē = I20 │ 1
Йод, що виділився, титрують натрію тіосульфатом до йодиду:
I2+ 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
4S+2 -2ē = 4S+2.5│ 1
2I0 + 2ē = 2I- │ 1
До 10 мл розчину додають 10 мл розчину кислоти сірчаної розведенної та 10 мл 0,001 Н розчину калію дихромату.
Йод, що виділився титрують 0,001 Н розчином натрію тіосульфату в присутності розчину крохмалю до переходу забарвлення в лимонно-жовте.
1 мл 0,001 Н розчину натрію тіосульфату відповідає 0,166 мг KI.
1. Використаннядоступного методу – титрування.
2. Зменшеня кількості препарату для аналізу – економічна доцільність.
Для досліджень використовувалась хімічно чиста речовина KI з вмістом KI – 99,2%.
Випробування методики проводилися на контрольному розчині, що був приготовлений таким чином: наважка масою 54 мг сухої речовини KI була розчинена у 100 мл дистильованої води. Таким чином кількість KI в 0,5 мл приговленого розчину еквівалентна кількості KI в одній таблетці з маркуванням 200 (261 мкг KI на 1 таблетку), та також двом таблеткам з маркуванням 100 (130 мкг KI на 1 таблетку).
Оскільки з економічної доцільності для аналізу потрібно брати не більше двох таблеток з маркуванням 200, то і контрольний розчин брали виходячи з такої самої кількості KI, а саме 1 мл.
При виконанні аналізу за методом Фаянса відбувається наступна реакція:
KI + AgNO3 = AgI¯ + KNO3
В одній пробі об’ємом 1 мл міститься 540 мкг KI.
Згідно закону еквівалентів розраховуємо кількість еквівалентів KI:
m(KI) =540*10-6 г
me(KI) =166 г/моль
ne(KI) = m(KI) / me(KI) = 540*10-6 / 166 = 3,25*10-6екв.
Відповідно осаду AgI випадає:
ne(AgI) = ne(KI) = 3,25*10-6 екв.
me(AgI) = 235г/моль
m(AgI) =ne(AgI) * me(AgI) = 3,25*10-6 * 235 = 736*10-6 г = 0,736 мг
Таку малу кількість осаду майже неможливо розгледіти, тим паче побачити зміну забарвлення еозината натрію на поверхні осаду.
В зв'язку з цим метод Фаянса був визнаний неприйнятним.
Згідно з методикою до розчину додають 1 краплину (0,1 мл) KIO3і відбувається наступна реакція:
5KI + KIO3 + 3Н2SO4= 3I2 + 3Н2O + 3K2SO4
Крохмаль повинен прореагувати з йодом та забарвитись в синій колір. Розрахуємо кількість йоду, що має виділитися:
Сн(KIO3) = 1*10-3 моль/л
V(KIO3)= 0,03 мл = 3*10-5 л
ne(KIO3) = Сн(KIO3) * V(KIO3) = 1*10-3 * 3*10-5 = 3*10-8 екв.
ne(I2) =ne(KIO3) = 3*10-8 екв.
Vр-н = 12 мл = 12*10-3 л (10 мл проби + 2 мл крохмалю)
ne(I2) = Vр-н * Сн(I2)
Сн(I2) = ne(I2) / Vр-н= 3*10-8 / 12*10-3 = 2,5*10-6моль/л
Така концентрація знаходиться за межею чутливості крохмального індикатора, а отже поява синього забарвлення не відбудеться.
В зв’язку з цим метод Кольтгофа також був визнаний неприйнятним.
В основі даного методу лежать реакції окиснення йодиду з утвореням йоду окисниками (калію дихромат або пергідроль) згідно рівнянь:
K2Cr2O7 + 6KI + 7Н2SO4 = 3I2+ Cr2(SO4)3+ 4K2SO4 + 7Н2O
H2O2 + 2KI + Н2SO4 = I2+ K2SO4 + 2Н2O
Потім йод титрують тіосульфатом натрію. Реакція проходить за наступним рівнянням:
I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
Отже ми бачимо, що в розчині знову утворюється йодид, який одразу ж реагує з надлишком окисника і знову утворюється йод. Таким чином реакція перебігає по такому колу до тих пір, доти не прореагує весь надлишок окисника.
В зв’язку з цим метод тіосульфатометрії також був визнаний неприйнятним.
Під час проведеня аналізу відбувається така реакція:
5KI + KIO3 + 6НCL = 3I2 + 3Н2O + 6KCL
Виділений йод викликає синє забарвлення крохмального індикатора. Проведемо розрахунки.
Оскільки в одній пробі об’ємом 1 мл міститься 540 мкг KI, то маємо такі результати:
m(KI) =540*10-6 г
me(KI) =166 г/моль
ne(KI) = m(KI) / me(KI) = 540*10-6 / 166 = 3,25*10-6екв.
ne(I2) =ne(KIO3) = 3,25*10-6 екв.
Vр-н = 16 мл = 16*10-3 л (10 мл проби + 5 мл 25% HCL + 1 мл крохмалю)
ne(I2) = Vр-н * Сн(I2)
Сн(I2) = ne(I2) / Vр-н= 3,25*10-6 / 16*10-3 = 2,03*10-4моль/л
Отже ми бачимо досить високу концентрацію йоду та відповідно інтенсивне синє забарвлення індикатора.
Після того, як весь йодид перетворюється в йод, починається друга стадія реакції. Йод реагує з йодатом з утвореням йодмонохлориду:
2I2 + KIO3 + 6НCL = ICL + 3Н2O + KCL
Поступово, по мірі зменшеня концентрації йоду, забарвлення з синього переходить в буре, а в момент точки еквівалентності, коли йод прореагує повністю, переходить в лимонно жовте.
Даний метод повністю задовольнив всім вимогам і дозволив отримати результати титрування (Таблиця 1).
Таблиця 1.
| № п/п | Об’єм алікв-оти, мл | Об’єм титранту, мл | Середнє значення об’єму титранту, мл | Маса KI в аліквоті, експерементальне значення, мкг | Маса наважки, мкг | Маса KI в нава-жці, істине значе-ня,мкг | Вміст, % | Відно-сна поми-лка,% |
| 1 | 1,00 | 9,20 | 9,16 | 506,85 | 540,00 | 535,68 | 94,62 | 5,38 |
| 2 | 1,00 | 9,20 | ||||||
| 3 | 1,00 | 9,10 |
CH(KIO3) = 0,001 моль/л
V(KIO3) = 9,16 мл
m(KI) = CH(KIO3) * V(KIO3) * me(KI) =
= 1*10-3 * 9,16*10-3 * 55,3333 = 506,85 *10-6 г = 506,85 мкг
Маса KI в наважці = 540 мкг * 99,2% / 100 = 535,68 мкг
Вміст = mалікв / mнаважк * 100 = 506,85 / 535,68 * 100 = 93,86 %
Відносна помилка = (mнаважк - mалікв) / mнаважк * 100 =
= (535,68 - 506,85) / 535,68 * 100 = 6,14 %
Під час проведення аналізу відбувається така реакція:
2KMnO4 + 5KI + 16НCL = 5ICL + 7КCL + 2MnCL2 + 8Н2O
Кінцевим продуктом є йодмонохлорид. Виділений йод викликає синє забарвлення крохмального індикатора, як і в методі йодатометрії.
При поступовому додаванні калію перманганату, забарвлення з синього переходить в буре, а в момент точки еквівалентності, коли йод прореагує повністю, переходить в лимонно жовте.
Даний метод повністю задовольнив всім вимогам і дозволив отримати результати титрування (Таблиця 2).
Таблиця 2.
| № п/п | Об’єм алікв-оти, мл | Об’єм титран-ту, мл | Серед-нє значе-ня об’єму титран-ту, мл | Маса KI в аліквоті, експеремен-тальне значення, мкг | Маса наважки, мкг | Маса KI в нава-жці, істине значе-ня,мкг | Вміст, % | Відносна помилка,% |
| 1 | 1,00 | 6,20 | 6,16 | 511,28 | 540,00 | 535,68 | 95,45 | 4,55 |
| 2 | 1,00 | 6,20 | ||||||
| 3 | 1,00 | 6,10 |
CH(KMnO4) = 0,001 моль/л
V(KMnO4) = 6,16 мл
m(KI) = CH(KMnO4) * V(KMnO4) * me(KI) =
= 1*10-3 * 6,16*10-3 * 83 = 511,28 *10-6 г = 511,28 мкг
Маса KI в наважці = 540 мкг * 99,2% / 100 = 535,68 мкг
Вміст = mалікв / mнаважк * 100 = 511,28 / 535,68 * 100 = 95,45 %
Відносна помилка = (mнаважк - mалікв) / mнаважк * 100 =
= (535,68 - 511,28) / 535,68 * 100 = 4,55 %
Отже методи перманганатометрії та йодатометрії дають відтворювані і близькі один до одного результати (Таблиця 3).
Таблиця 3.
| Метод | Маса KI, мкг | Вміст KI, % | Відносна помилка,% | ||
| Експерем-ентальне значеня | Істине значеня | Експерем-ентальне значеня | Істине значеня | ||
| Йодато-метрія | 506,85 | 535,68 | 94,62 | 99,20 | 5,38 |
| Перманган-атометрія | 511,28 | 535,68 | 95,45 | 99,20 | 4,55 |
Використання обох цих методів прийнятне для аналізу розчинів, що містять KI.
Основною операцією пробопідготовки лікарського препарату є екстракція.
Першу екстракцію проведимо дистильованною водою за схемою:
5 таблеток розтирають у ступці. Змішують з 8 мл води, збовтують протягом 15 хв. (механічно) у центрифужной пробірці місткістю 10 мл, закритою пластиковою пробкою. Потім центрифугують протягом 10 хв.
Розчин зливають, знову додають 8 мл. води та другий раз збовтують протягом 15 хв. І знову центрифугують.
Потім знову зливають розчин і втретє повторюють збовтування та центрифугування.
Отриманий розчин доводять до 50 мл і титрують аліквотами по 10 мл.
За результатами титрування отримані такі результати (Таблиця 4)
Таблиця 4.
| № п/п | Об’єм алікв-оти, мл | Об’єм титран-ту, мл | Середнє значеня об’єму титран-ту, мл | Маса KI в алікв-оті, мкг | Маса KI в таблетці, мкг | Вміст KI, % | Відносна помилка,% | |
| експерем-ентальне значеня | Істине значеня | |||||||
| 1 | 10,00 | 2,80 | 2,78 | 767,75 | 153,55 | 260,00 | 59,06 | 40,94 |
| 2 | 10,00 | 2,70 | ||||||
| 3 | 10,00 | 2,90 | ||||||
| 4 | 10,00 | 2,70 | ||||||
CH(KIO3) = 0,001 моль/л