Metoda Charpentiera-Volharda cz.1

tmp8d21-1

Miareczkowanie srebra: 1 — flaszka z tubusera, 2 — ściskacz, 3 — biureta, 4 — kurek biurety, 5 — kolba Erlenmeyera, 6 — flaszka z pipetą.

Urządzenie do oznaczania składa się z dużej flaszki Mariotte’a (1), w której przy dnie znajduje się otwór. W znajdujący się w otworze korek wpuszczona jest kolankowato zagięta rurka szklana, połączona wężykiem gumowym z długą, prostą rurką szklaną, a ta z kolei łączy się wężykiem gumowym, zaopatrzonym w ściskacz (2) z biuretą (3). Biureta jest to długa rura szklana, z podziałką 50 ml, a każdy mililitr podzielony jest na części dziesiętne. Biureta zaopatrzona jest u dołu w kurek szklany (4) lub w wężyk gumowy ze ściskaczem metalowym. Bardzo dobrym zamknięciem biurety jest również wężyk gumowy z kulką szklaną. Biuretę umocowuje się na odpowiednim statywie, a nad nią ustawia się flaszkę Mariotte’a.

Potrzebne są również dwie zwyczajne flaszki (6) o pojemności 1 litra. W korki tych flaszek wpuszczone są pipety o pojemności 5 ml. W jednej z flaszek znajduje się roztwór azotanu miedzi, sporządzony przez rozpuszczenie 10 g czystej elektrolitycznej miedzi w kwasie azotowym i rozcieńczenie wodą destylowaną do objętości 1 litra. 5 ml tego roztworu zawiera 0,05 g miedzi.

W drugiej flaszce znajduje się roztwór ałunu żelazowo-amonowego, który sporządza się z nasyconego na zimno roztworu tego związku przez rozcieńczenie go równą objętością wody destylowanej.

Do miareczkowania używa się roztworu rodanku amonowego o takim stężeniu, aby 1 ml tego roztworu strącał dokładnie 0,005 g srebra.
Roztwór taki można zakupić w każdej pracowni chemicznej; bez większych trudności sporządzić go można również we własnym zakresie.

Reakcja strącania srebra rodankiem amonowym przebiega w myśl równania:

AgN03 + NH4CNS ⇔ AgCNS + NH4N03

Z równania tego wynika, że 76,12 g rodanku amonu strąci 107,88 g czystego srebra. Ponieważ założyliśmy, że pragniemy uzyskać roztwór rodanku, którego 1 ml będzie strącał dokładnie 0,005 g srebra, to ilość rodanku potrzebną do sporządzenia tego rodzaju roztworu obliczymy z proporcji:

x : 0,005 = 76,12 : 107,88

x  = 0,0035279

Do sporządzenia zaś 1 litra żądanego rodanku zużyć trzeba teoretycznie 3,5279 g rodanku amonowego.

Oprócz rodanku amonowego możemy do miareczkowania użyć również rodanku potasowego, zwanego również tiocyjanianem potasowym. Odpowiedni roztwór otrzyma się przez rozpuszczenie 4,5036 g tej soli w 1 litrze wody.

Ponieważ rodanek amonowy jest bardzo higroskopijny, tzn. przyciąga wodę z powietrza, nie można od razu przez samo odważenie uzyskać roztworu o znanym stężeniu. Rodanku należy odważyć znacznie więcej niż to wypada z powyższego obliczenia teoretycznego. Na 1 litr wody destylownej odważa się 3,8 – 3,9 g rodanku amonowego, a później przez odpowiedni dodatek wody ustala się żądane stężenie.

Dla przygotowania np. 5 litrów rodanku odważa się 3,9 • 5 = 19,5 g tego związku, zsypuje do flaszki Mariotte’a i dodaje 5 litrów wody destylowanej. Po wymieszaniu i zupełnym rozpuszczeniu się rodanku, łączy się flaszkę z biuretą i przez otwarcie ściskacza wypełnia biuretę roztworem rodanku. W celu przepłukania biurety usuwa się jej zawartość przez otwarcie kurka (4).

Dla skontrolowania stężenia rodanku, czyli tzw. miana roztworu (przez miano roztworu rozumiemy ilość substancji w jednostce objętości), odważa się dokładnie 0,2 g srebra chemicznie czystego, zsypuje do kolby Erlenmeyera (5) o pojemności 300 ml, działa się 10 ml kwasu azotowego o c. wł. 1,20 i ogrzewa w łaźni piaskowej. Po zniknięciu czerwonych dymów tlenków azotu kolbę zdejmuje się z łaźni, rozcieńcza roztwór 50 ml wody destylowanej i dodaje 5 ml ałunu żelazowo–amonowego oraz 5 ml azotanu miedzi.

Do tak przygotowanego roztworu azotanu srebra dopuszcza się z wypełnionej do punktu zerowego biurety rodanek amonowy. Już z chwilą zetknięcia się pierwszej kropli roztworu rodanku tworzy się biały osad rodanku srebrowego; w miarę dopuszczania rodanku tworzy się coraz więcej osadu, przy czym zaczyna się pojawiać czerwone zabarwienie, które jednak natychmiast znika. Zabarwienie czerwone znika jednak coraz wolniej i trudniej, a w pewnej chwili—mimo silnego wstrząsania naczyniem — pozostaje trwale. Z chwilą uzyskania trwałej winnoczerwonej barwy roztworu miareczkowanie jest zakończone; barwa ta bowiem wskazuje, że w roztworze nie ma już wolnych jonów srebra.

Na biurecie odczytuje się ilość mililitrów zużytego rodanku amonowego. Jeżeli na zmiareczkowanie 0,20 g czystego srebra zużyto dokładnie 40 ml roztworu rodanku amonowego — roztwór posiada żądane stężenie.