Титриметрические методы исследований почвы

РЯЗАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ ИМ. В.Ф. УТКИНА

Кафедра химической технологии

Контрольная работа по дисциплине "Аналитическая химия физико-химические методы анализа" на тему:

«Титриметрические методы исследований почвы»

Выполнил:

студент группы 0020

Иржанов С.С.

Проверил:

доцент каф. ХТ

Маслов А.Д.

РЯЗАНЬ 2021

Оглавление

1 Введение

2 История титриметрического метода

3 Титриметрический способ исследования почвы

4 Заключение

5 Список литературы

Введение

Аналитической химией называется наука, занимающаяся изучением методов и приемов определения состава веществ и их смесей. Свое название аналитическая химия получила потому, что основным путем ее исследований является анализ, т. е. разложение сложных веществ на составляющие их элементы, точнее, ионы.                                                        Аналитическая химия объединяет теорию химического анализа, качественный анализ и количественный анализ.                        Определение количественного состава исследуемого вещества, т. е. содержания отдельных составных частей его, является задачей количественного анализа. Титриметрический анализ является одним из методов количественного анализа.                                                  Титриметрический метод позволяет установить химический состав почвы. Определить общее содержание многих элементов (С, N, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Р, S, K, Na, Mn, Ti) возможно с помощью валового, или элементарного, анализа. Другим важным компонентом химического метода является анализ водной вытяжки, особенно значимый при исследовании засоленных почв. Результат данного исследования показывает содержание водорастворимых веществ: сульфатов, хлоридов и карбонатов кальция, магния, натрия и других элементов. Также позволяет определить поглотительную способность почвы. С его помощью выявляют обеспеченность грунта питательными веществами: определяют количество усваиваемых растениями соединений азота, калия, фосфора и т.д. Результаты данного исследования помогают определить потребность почвы в удобрениях. Также химический метод включает в себя изучение фракционного состава органических веществ почвы, форм соединений основных почвенных компонентов, в том числе микроэлементов.

История титриметрического метода исследования

          Титриметрический анализ (титриметрия) - важнейший из химических методов анализа. Он возник в XVIII веке, вначале как эмпирический способ проверки качества различных материалов, например, уксуса, соды, отбеливающих растворов. На рубеже XVIII и XIX веков были изобретены бюретки и пипетки (Ф.Декруазиль). Особое значение имели труды Ж.Гей-Люссака, который ввел основные термины этого метода: титрование, титрант и другие, происходящие от слова «титр».                                                 Титр - это масса растворенного вещества (в граммах), содержащаяся в одном миллилитре раствора. Во времена Гей-Люссака результаты анализа вычисляли именно с помощью титров. Однако титр как способ выражения концентрации раствора оказался менее удобным, чем другие характеристики (например, молярные концентрации), поэтому в современной аналитике химии расчеты с применением титров ведут довольно редко. Напротив, различные термины, произведенные от слова «титр», применяют очень широко.                                                                                                В середине XIX века немецкий химик К.Мор обобщил все созданные к тому времени титриметрические методики и показал, что в основе любой методики лежит один и тот же принцип. К раствору пробы, содержащей определяемый компонент Х, всегда прибавляют раствор с точно известной концентрацией реагента R (титрант). Этот процесс и называют титрованием. Проводя титрование, аналитик следит за протеканием химической реакции между Х и добавляемым R. По достижении точки эквивалентности (т.экв.), когда число молей эквивалентов введенного R точно сравняется с числом молей эквивалентов находившегося в пробе вещества Х, титрование прекращают и измеряют объем затраченного титранта. Момент окончания титрования называют конечной точкой титрования (к.т.т.), ее, как и точки эквивалента., выражают в единицах объема, обычно в миллилитрах. В идеальном случае Vк.т.т = Vт.экв., но на практике точное совпадение по разным причинам не достигается, титрование заканчивают чуть раньше или, наоборот, чуть позже, чем будет достигнута точки эквивалента. Естественно, титрование следует проводить так, чтобы различие между Vт.экв. и Vк.т.т. было бы как можно меньшим.
Поскольку массу или концентрацию Х рассчитывают по объему титранта, затраченному на титрование пробы (по Vк.т.т.), в прошлом титриметрию называли объемным анализом. Это название нередко используют и сегодня, но термин титриметрический анализ более точен. Дело в том, что операция постепенного прибавления реагента (титрование) характерна для любой методики этого типа, а расход титранта можно оценивать не только путем измерения объема, но и другими способами. Иногда добавляемый титрант взвешивают (измерение массы на аналитических весах дает меньшую относительную погрешность, чем измерение объема). Иногда измеряют время, за которое будет введен титрант (при постоянной скорости ввода).
           С конца XIX века титриметрические методики стали применять и в исследовательских, и в заводских, и в других лабораториях. С помощью нового метода оказалось возможным определять миллиграммовые и даже микрограммовые количества самых разных веществ. Широкому использованию титриметрии способствовали простота метода, невысокая стоимость и универсальность оборудования. Особенно широко титриметрию стали применять в 50-х годах XX века, после создания швейцарским аналитиком Г.Шварценбахом нового варианта этого метода (комплексонометрии). Одновременно началось широкое применение инструментальных методов контроля конечной точкой титрования К концу 20 века значение титриметрии несколько снизилось в связи с конкуренцией более чувствительных инструментальных методов, но и сегодня титриметрия остается очень важным методом анализа.