Дальнейшие определения проводим автоматически, задав на БАТ-15 необходимые условия, представленные в табл. 8. Для этого отбираем пипеткой 25.00 мл анализируемого раствора модельной ванны крашения и помещаем его в стаканчик для титрования. Ставим стаканчик на магнитную мешалку, помещаем в полученный раствор размешиватель, опускаем электроды, включаем мешалку и автоматическую подачу титранта. После окончания титрования (сигналом является загорающаяся лампочка «конец») фиксируем объем титранта, пошедшего на титрование анализируемого модельного раствора. Концентрацию уксусной кислоты рассчитываем по формуле: С CH3COOH = С NaOH V КТТ M CH3COOH /Vпр.
Результаты определения концентрации уксусной кислоты в модельных ваннах крашения кислотным красным представлены в табл. 9, а кислотным антрахиноновым ярко-зеленым в табл.10.
Табл.. 9
| V КТТ, мл | 2.31 | 2.25 | 2.27 |
| C CH3COOH,г/л | 0.488 | 0.476 | 0.480 |
Табл.10
| V КТТ, мл | 2.53 | 2.49 | 2.52 | 2.50 |
| C СH3COOH,г/л | 0.534 | 0.527 | 0.532 | 0.528 |
Была проведена математическая обработка результатов определения концентрации уксусной кислоты в модельных ваннах крашения кислотными красителями, результаты которой представлены в табл. 9.1 и 10. 1 соответственно.
Табл. 9.1.
| С, г/л | n | Sr | δ, г/л | С-δ…….С+δ (Р=0.95) |
| 0.481 | 3 | 0.013 | 0.015 | 0.466….0.496 |
Т. к. относительная ошибка определений составляет 2.2%, а tэксп. < tтабл. (2.315<3.182), результат определения может считаться правильным, а расхождение между средним и действительным значениями обусловлено только случайными погрешностями
Табл. 10.1.
| С, г/л | n | Sr | δ, г/л | С-δ…….С+δ (Р=0.95) |
| 0.530 | 4 | 0.006 | 0.005 | 0.525….0.535 |
Поскольку относительная ошибка определений составляет 0.38%, а tэксп. < tтабл. (2.403<3.182), результат определения может считаться правильным, а расхождение между средним и действительным значениями обусловлено только случайными погрешностями.
3.4. Определения концентрации уксусной кислоты в технологических ваннах крашения кислотными красителями методом полуавтоматического потенциометрического титрования.
Методика определения концентрации уксусной кислоты в красильной ванне описана в разделе 3.3.3. Результаты определений концентраций уксусной кислоты в технологических ваннах крашения кислотными красителями представлены в табл. 11 для кислотного красного и табл. 12 для кислотного антрахинонового ярко-зеленого. Результаты математической обработки полученных данных в табл. 11.1 и 12.1 соответственно.
Табл.11
| V КТТ, мл | 1.71 | 1.68 | 1.64 | 1.72 |
| C СH3COOH,г/л | 0.301 | 0.296 | 0.290 | 0.302 |
Табл.11.1
| С, г/л | n | Sr | δ, г/л | С-δ…….С+δ (Р=0.95) |
| 0.297 | 4 | 0.019 | 0.009 | 0.288….0.306 |
Табл.12.
| V КТТ, мл | 3.15 | 3.18 | 3.20 | 3.16 |
| C СH3COOH,г/л | 0.666 | 0.672 | 0.675 | 0.668 |
Табл.12.1
| С, г/л | n | Sr | δ, г/л | С-δ…….С+δ (Р=0.95) |
| 0.670 | 4 | 0.006 | 0.006 | 0.664….0.676 |
3.5 Исследование условий определения концентрации сульфата натрия в ваннах крашения кислотными красителями методом высокочастотного титрования.
В основе определения концентрации сульфата натрия в ваннах крашения кислотными красителями лежит следующая реакция:
Na2SO4 + Ba(CH3COO) 2 = 2 CH3COONa + BaSO4
3.5.1. Расчет объема пробы
Расчет объема пробы проводим по закону эквивалентности
Cпр. Vпр. = Cтитр. Vтитр. ,
где Cпр. и Cтитр. = концентрация сульфата натрия в анализируемом растворе и концентрация ацетата бария соответственно, моль/л
Vпр. и Vтитр. - объем пробы анализируемого раствора и объем ацетата бария в конечной точке титрования соотвотственно,мл.
Концентрация ацетата бария составляет ~ 0.25 моль/л.Задаемся объемом титранта в конечной точке титрования =5.00 мл. Концентрация сульфата натрия в модельной ванне крашения кислотным красным составляет ~ 0.05 моль/л. Тогда Vпр=(0.25 5.00)/0.05=25.0 мл. Выбираем объем пробы 25.00 мл.
Для кислотного антрахинонового ярко-зеленого концентрация сульфата натрия ~ 0.07 моль/л. Поэтому Vпр=(0.25 5.00)/0.07=17.8мл. Выбираем объем пробы = 20.00 мл.
3.5.2.Установление концентрации титранта
Концентрацию ацетата бария устанавливают путем титрования. Для этого в стаканчик для титрования наливают из бюретки 25.00 мл раствора серной кислоты с известной концентрацией С(H2SO4)=0.05000 моль/л, доливают дистиллированную воду до уровня 2-3мм выше уровня электродов, помещают в анализируемый раствор размешиватель. В ячейку для титрования вставляют стакан, ручкой “грубо” устанавливают стрелку микроамперметра в положение “0”, ставят чувствительность прибора на “4”, включают магнитную мешалку, регулируя частоту вращения размешивателя таким образом, чтобы глубина образующейся на поверхности раствора воронки была не менее 3 мм, но не опускалась ниже уровня электрода. Бюретку для титрования заполняют раствором ацетата бария и начинают титровать, добавляя по 0.50 мл титранта (а в близи точки эквивалентности по 0.20 мл для более точного построения кривых титрования), и фиксируя изменения показаний прибора в процессе титрования. Проводят 4 параллельных определения. По результатам титрования строят кривые титрования в координатах “сила тока, мкА – объем титранта, мл”, пример одной из которых представлен на рис. 10.
Рис. 10. Кривая потенциометрического титрования Ba(CH3COO) 2 стандартным раствором Н2SO4
Объем титранта в конечной точке титрования определяют путем нахождения точки пересечения линейных участков кривой титрования. Как видно из рис. 10, среднее значение Vктт =5.02мл.
Молярную концентрацию титранта рассчитывают на основе закона эквивалентности по формуле: С Ва(CH3COO) 2 = С NaOH Vпр /V КТТ
Где С H2SO4– концентрация стандартного расвора серной кислоты, моль/л;
Vпр и Vктт - объем пробы стандартного раствора Н2SO4 раствора и объем титранта в конечной точке титрования соответственно, мл.
С Ва(CH3COO) 2 = (0.0500 х 25, 00)/5.020 = 0.02488моль/л.
3.5.3. Проверка правильности результатов определений
Проверку правильности результатов определений проводят путем анализа модельных ванн крашения кислотными красителями с известными концентрациями содержащегося в них сульфата натрия. Для для кислотного красного действительное значение ак.к=7.350 г/л, а для кислотного антрахинонового ярко-зеленого ак.з.=10.03 г/л.
Анализируемый раствор модельной ванны крашения кислотным красным отбирают с помощью пипетки в объеме 25.00 мл (для кислотного антрахинонового ярко-зеленого в объеме 20.00 мл) и помещают в стаканчик для титрования, далее проводят титрование аналогично описанному в разделе 3.5.2., при этом стрелку микроамперметра устанавливают в положение «50» во избежании зашкаливания, а чувствительность прибора повышают до «2». Проводят 3 параллельных определения. По результатам титрования строят кривые титрования, пример одной из которых представлен на рис.11. по полученным кривым определяем объем титранта, пошедшего на титрование анализируемого модельного раствора.