ΑΣΒΕΣΤΙΟ (Ασβέστιο Ca) - ένα χημικό στοιχείο της ομάδας II του περιοδικού συστήματος του D. I. Mendeleev, αναφέρεται σε μέταλλα αλκαλικών γαιών. έχει υψηλή βιολογική δραστηριότητα, είναι το κύριο δομικό συστατικό των οστών του σκελετού και των δοντιών των ζώων και των ανθρώπων, καθώς και σημαντικό συστατικό του συστήματος πήξης του αίματος. Τα άλατα Κ., που δρουν ως μέρος της τροφής και αφομοιώνονται από τον οργανισμό, επηρεάζουν σημαντικά τον μεταβολισμό, δηλαδή το Κ. είναι απαραίτητο στοιχείο στη διατροφή του ανθρώπου. Οι ενώσεις του Κ. ενισχύουν την άμυνα του οργανισμού και αυξάνουν την αντίστασή του σε εξωτερικούς δυσμενείς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των λοιμώξεων. Μερικά άλατα Κ. χρησιμοποιούνται ως φάρμακα. Η ανεπάρκεια ή η περίσσεια To. σε έναν οργανισμό μπορεί να είναι η αιτία ή συνέπεια μιας σειράς παθήσεων (βλ. Ασβεστίωση, Ασβεστοποίηση, Οστεομαλακία, Ραχίτιδα).
Αύξων αριθμός K. 20, ατομικό βάρος 40,08; Το φυσικό ασβέστιο αποτελείται από ένα μείγμα έξι σταθερών ισοτόπων, από τα οποία τα 40 Ca είναι τα πιο κοινά.
Το μεταλλικό ασβέστιο απομονώθηκε για πρώτη φορά το 1808 από τον N. Davy, ο οποίος ονόμασε το νέο στοιχείο ασβέστιο (lat. calx lime). Το Κ. είναι ευρέως διαδεδομένο στη φύση, οι ενώσεις του - ασβεστόλιθος, μάρμαρο, γύψος (βλ.), ασβέστης (βλ.) χρησιμοποιούνται ως οικοδομικό υλικό από την αρχαιότητα. Στην επικράτηση στη φύση η Το. καταλαμβάνει την πέμπτη θέση.
Η πυκνότητα K. στους t ° 20 ° είναι ίση με 1,54 g / cm 3, η θερμική αγωγιμότητα στους t ° 20 ° - 0,3 cal / cm-deg-sec, sp. θερμοχωρητικότητα (0-100 °) - 0,149 θερμίδες / g-deg, sp. αντίσταση σε t ° 20 ° - 4,6 * 10 -6 ohm-cm. Στις ενώσεις Κ. δισθενές, χημικά πολύ δραστικό. Σε συνηθισμένες θερμοκρασίες, το Κ. αλληλεπιδρά εύκολα με το οξυγόνο και την υγρασία του αέρα. Όταν θερμαίνεται στον αέρα ή παρουσία οξυγόνου, σχηματίζει το οξείδιο - CaO. Αλληλεπιδρώντας με το κρύο νερό, σχηματίζει υδροξείδιο - Ca (OH) 2. Το Κ. αντιδρά με αλογόνα - φθόριο (στο κρύο), χλώριο και βρώμιο (σε θερμοκρασίες πάνω από 400 °), σχηματίζοντας, αντίστοιχα, CaF 2 , CaCl 2 , CaBr 2 . Όταν θερμαίνεται χωρίς πρόσβαση στον αέρα με γραφίτη, πυρίτιο και φώσφορο, το Κ. σχηματίζει CaC 2, Ca 2 Si, CaSi και Cs 3 P 2, αντίστοιχα, και με μέταλλα (Al, Ag, Cu, Mg, Pb, Sn, κ.λπ.) Ο Κ. δίνει διαμεταλλικές ενώσεις.
Το Κ. είναι ικανό να σχηματίζει ισχυρές ενώσεις με πρωτεΐνες, φωσφολιπίδια, οργανικά οξέα. Χάρη σε αυτές τις ιδιότητες, η To. όχι μόνο διαδραματίζει σημαντικό πλαστικό ρόλο στο σχηματισμό των δομών του υφάσματος, αλλά επηρεάζει επίσης πολλές φιζιόλης, και βιοχημικές, τις διαδικασίες που πραγματοποιούνται συνεχώς στο ανθρώπινο σώμα και! ζώα, που συμμετέχουν στη ρύθμιση της διαπερατότητας των κυτταρικών μεμβρανών, στην ηλεκτρογένεση των νευρικών, μυϊκών και αδενικών ιστών, στις διαδικασίες συναπτικής μετάδοσης, στον μοριακό μηχανισμό της μυϊκής συστολής, στην υλοποίηση εκκριτικών και ενδοκρινικών διεργασιών από το πεπτικό και ενδοκρινείς αδένες, και επίσης ελέγχει μια σειρά από ενζυμικές διεργασίες.
Η περιεκτικότητα του Κ. στο σώμα ενός ενήλικα κάνει περ. 20 g ανά 1 kg σωματικού βάρους. σε νεογέννητα - περίπου. 9 g ανά 1 κιλό. Το κύριο μέρος του Κ. (99%) βρίσκεται στα οστά και στους χόνδρινους ιστούς (βλ. Οστό, Χόνδρινος ιστός) και στα δόντια (βλ.). Σε αυτούς τους ιστούς το Κ. βρίσκεται σε μορφή ανθρακικού, φωσφορικού ασβεστίου, ενώσεων με χλώριο, οργανικά οξέα κ.λπ., το υπόλοιπο βρίσκεται μέσα στα κύτταρα των μαλακών ιστών και στο εξωκυττάριο υγρό. Η συγκέντρωση του Κ. σε ένα πλάσμα αίματος του ατόμου και της πλειονότητας των θηλαστικών κάνει περίπου. 10 mg% (2,5 mM). Το Κ. του πλάσματος παρουσιάζεται από δύο κλάσματα: διαχυτικό (συμπλέγματα Κ. με πρωτεΐνες) και όχι διάχυτο (ιονισμένο Κ. και σύμπλοκα Κ. με το-τάμι). Στο πλάσμα, το Κ. σχετίζεται με τέσσερα κλάσματα φωσφορικών αλάτων - πρωτεΐνες, λιπίδια, διαλυτά σε οξύ και οργανικά. Το μερίδιο του Κ., το οποίο σχηματίζει σύμπλοκα με πρωτεΐνες, αντιπροσωπεύει το ένα τρίτο της συνολικής ποσότητας Κ. στο πλάσμα του αίματος (συγκέντρωση 0,82 mm). Οι λευκωματίνες, οι βήτα-σφαιρίνες και η κεφαλίνη έχουν την υψηλότερη ικανότητα δέσμευσης ασβεστίου. Τα σύμπλοκα Κ. με πρωτεΐνες στο πλάσμα του αίματος χρησιμεύουν ως ένα είδος αποθήκης Κ. στον οργανισμό. Η συγκέντρωση του ιονισμένου Κ. στο πλάσμα είναι 1,33 mM και τα σύμπλοκα του Κ. με φωσφορικά, ανθρακικά, κιτρικά και ανιόντα άλλων οργανικών οξέων - 0,3 mM.
1 g της πρωτεΐνης των αιμοσφαιρίων περιέχει 2,5 * 10 -4 mol K. Οι μεμβράνες των ερυθροκυττάρων έχουν υψηλή ικανότητα δέσμευσης ασβεστίου και η ενεργή ανταλλαγή του Κ. συμβαίνει στα αιμοπετάλια. Το Κ. είναι απαραίτητος παράγοντας στη διαδικασία της πήξης του αίματος: απουσία Κ., η προθρομβίνη δεν μετατρέπεται σε θρομβίνη και το αίμα σταθεροποιείται με την προσθήκη ενώσεων που δεσμεύουν ιόντα Κ. (για παράδειγμα, οξαλικό νάτριο ή κιτρικό άλας) δεν πήζει (βλ. Σύστημα πήξης αίματος ).
Στα κύτταρα, το κύριο μέρος του Κ. συνδέεται με πρωτεΐνες και φωσφολιπίδια των κυτταρικών μεμβρανών και των μεμβρανών των οργανιδίων. Υπάρχουν περισσότερα κύτταρα στους πυρήνες παρά στο κυτταρόπλασμα. Οι πλουσιότεροι πυρήνες Κ. κυττάρων του ήπατος, του παγκρέατος και του θύμου αδένων. Τα μιτοχόνδρια έχουν την ικανότητα να συσσωρεύονται και, εάν είναι απαραίτητο, να απελευθερώνουν ιόντα Κ.. Η διαδικασία συσσώρευσης των ιόντων Κ. συνδέεται με τη μεταφορά ηλεκτρονίων και τη συσσώρευση ανόργανων φωσφορικών. Σε αυτή την περίπτωση, η οξειδωτική φωσφορυλίωση δεν συμβαίνει: η ενέργεια της μεταφοράς ηλεκτρονίων μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα μιτοχόνδρια είτε για τη συσσώρευση ιόντων Κ. είτε για τη σύνθεση του ΑΤΡ, αλλά όχι και για τις δύο αυτές διαδικασίες ταυτόχρονα. Η ικανότητα συσσώρευσης ασβεστίου των μιτοχονδρίων τους δίνει την ευκαιρία να συμμετέχουν στις διαδικασίες βιοόλης, ασβεστοποίησης και απασβεστοποίησης, καθώς και στη μυϊκή χαλάρωση.
Υπό τη δράση της ΡΤΗ αυξάνεται η συγκέντρωση του Κ. και μειώνεται η περιεκτικότητα σε φώσφορο στο πλάσμα του αίματος. Η PTH και η βιταμίνη D λειτουργούν συνεργιστικά. Η προκαλούμενη από PTH υπερασβεστιαιμία σχετίζεται με αυξημένη κυτταρική δραστηριότητα των οστεοκλαστών και συνακόλουθη αυξημένη οστική απορρόφηση. Το οστό είναι το κύριο σημείο εφαρμογής της PTH. Υπό την επίδραση της PTH, η απορρόφηση του οστικού ιστού συμβαίνει λόγω της διάλυσης τόσο των ορυκτών όσο και των οργανικών συστατικών της μήτρας των οστών. Η ΡΤΗ ενισχύει την επαναρρόφηση του Κ. στα νεφρικά σωληνάρια. Με έλλειψη PTH, αναπτύσσεται υπερασβεστιουρία. Υπό τη δράση της PTH, η απορρόφηση του Κ. από το έντερο αυξάνεται. Η έκκριση της PTH αυξάνεται δραματικά με την υπασβεστιαιμία. Ο ανταγωνιστής της PTH σε σχέση με την επίδραση στο μεταβολισμό του Κ. είναι η CT. Η έκκριση της CT αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης του Κ. στο πλάσμα του αίματος. Υπό τη δράση της αξονικής τομογραφίας στο αίμα, η περιεκτικότητα σε Κ. και ο αριθμός των οστεοκλαστών μειώνονται. προλαμβάνεται η οστεοπόρωση. Η αξονική τομογραφία αποτρέπει την ασβεστοποίηση της καρδιάς, των νεφρών και άλλων οργάνων και προάγει τη θετική ισορροπία ασβεστίου στα οστά. Η εισαγωγή της αξονικής τομογραφίας αυξάνει την απέκκριση του φωσφόρου από τα νεφρά. Η φυσιολογική έκκριση της αξονικής τομογραφίας γίνεται ιδιαίτερα σημαντική όσον αφορά τη διατήρηση της ισορροπίας του ασβεστίου σε περιόδους ασιτίας, γαλουχίας, παρατεταμένης ακινητοποίησης ασθενών, σωματικής αδράνειας.
Η ρύθμιση του μεταβολισμού Κ. PTH και CT σχετίζεται με τη δράση των ορμονών της υπόφυσης, του φλοιού των επινεφριδίων και του θυρεοειδούς αδένα. Τα γλυκοκορτικοειδή και τα μεταλλοκορτικοειδή έχουν επίσης σημαντική επίδραση στο μεταβολισμό του Κ.. Με υπερλειτουργία των επινεφριδίων αυξάνεται η απέκκριση του Κ. με ούρα και κόπρανα. Οι γλυκοκορτικοειδείς ορμόνες εξασθενούν την υποασβεστιαιμική δράση της CT. Υπό την επίδραση της σωματοτροπικής ορμόνης, μαζί με την αύξηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης και την επιβράδυνση της απέκκρισης φωσφόρου, αζώτου και νατρίου, αυξάνεται η απορρόφηση του Κ. στο έντερο. Το τελευταίο οφείλεται στη διέγερση του σχηματισμού κιτρικού, που είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες στο σύστημα μεταφοράς Κ. Η αυξητική ορμόνη έχει σημαντική επίδραση όχι μόνο στα οστά, αλλά και σε άλλους ιστούς του σώματος. Η διατήρηση της ομοιόστασης του ασβεστίου συντονίζεται από γ. n. Με. και στο. n. Με. Ειδικός ρόλος στην κεντρική ρύθμιση του μεταβολισμού του ασβεστίου αποδίδεται στο σύστημα υποθαλάμου-υπόφυσης. Το τελευταίο έχει επίδραση σε όλους σχεδόν τους ενδοκρινείς αδένες, κυρίως στον παραθυρεοειδή και τον θυρεοειδή αδένα. Ένας ορισμένος ρόλος ανατίθεται στα κύτταρα της επίφυσης. Οι φυσιολογικά δραστικές ουσίες που εκκρίνονται από αυτά τα κύτταρα, κυρίως η σεροτονίνη, επηρεάζουν το μεταβολισμό του Κ.
Οι αλλαγές στην περιεκτικότητα του Κ. στο πλάσμα του αίματος εκδηλώνονται ως υπερασβεστιαιμία ή υπασβεστιαιμία. Φυσιολογικά, το πλάσμα αίματος περιέχει 8,5-12,0 mg% Κ., σε παιδιά (νεογέννητα) - 7,5-13,9 mg%. Το σύνδρομο υπερασβεστιαιμίας (βλ.) εκδηλώνεται με καθυστέρηση της ανάπτυξης, ανορεξία, έμετο, δυσκοιλιότητα, δίψα και πολυουρία, μυϊκή υπόταση και υπεραντανακλαστικότητα. Σε σοβαρές μορφές ανιχνεύεται νεφροασβεστίωση και αρτηριακή υπέρταση. Με παρατεταμένη υπερασβεστιαιμία, αναπτύσσεται ασβεστοποίηση των νεφρικών αγγείων (βλ. Ασβεστίωση). Με υπερασβεστιαιμία οποιασδήποτε αιτιολογίας, αναπτύσσεται κερατοπάθεια και ακόμη και ασβεστοποίηση του κερατοειδούς χιτώνα του ματιού. Σύμφωνα με τον V. M. Bogolyubov, μερικές φορές παρατηρούνται διαταραχές από το c. n. σελ., που εκφράζεται σε σύγχυση, λήθαργο, κενά μνήμης. Το ΗΚΓ δείχνει μείωση του κύματος P, αύξηση της διάρκειας του τμήματος QT και του συστολικού δείκτη.
Υπερασβεστιαιμίαεμφανίζεται με υπερβολική πρόσληψη αλάτων Κ., με αυξημένη απορρόφηση του Κ. από τα έντερα και με μείωση της απέκκρισής του μέσω των νεφρών. Η υπερασβεστιαιμία εμφανίζεται σε μια σειρά από ασθένειες. Έτσι, προκύπτει από την αυξημένη κατανάλωση βιταμίνης D λόγω της υπερβολικής απορρόφησης To. from go. - kish. έκταση. Η υπερασβεστιαιμία συχνά περιπλέκει τη συστηματική σκελετική σαρκοείδωση και το πολλαπλό μυέλωμα, που εμφανίζονται επεισοδιακά ή συνεχώς. Ταυτόχρονα, η αυξημένη απορρόφηση του Κ. από το go.-kish χρησιμεύει επίσης ως βάση για την υπερασβεστιαιμία. έκταση. Η υπερασβεστιαιμία συχνά συνοδεύει τη νόσο του Itsenko-Cushing, την ακρομεγαλία, τον υποθυρεοειδισμό και κακοήθεις όγκους του πνεύμονα, του μαστού, των όρχεων, των νεφρών, της χοληδόχου κύστης, του στομάχου, ειδικά όταν υπάρχουν οστικές μεταστάσεις. Η υπερασβεστιαιμία είναι το κύριο σύμπτωμα του υπερπαραθυρεοειδισμού. Μόνο σε σπάνιες περιπτώσεις, με σοβαρή οξέωση, ο υπερπαραθυρεοειδισμός εμφανίζεται χωρίς υπερασβεστιαιμία. Στον υπερπαραθυρεοειδισμό, το ουροποιητικό σύστημα επηρεάζεται γρήγορα. Συνήθως, σε όλες τις παθήσεις που εμφανίζονται με υπερασβεστιαιμία, εντοπίζεται και υπερασβεστιουρία. Εξαίρεση αποτελεί η υπερασβεστιαιμία στον υπερπαραθυρεοειδισμό και στο πολλαπλό μυέλωμα, όταν η υπερασβεστιουρία είναι σπάνια. Από τις ασθένειες που δεν συνοδεύονται από υπερασβεστιαιμία, η υπερασβεστιουρία παρατηρείται με δηλητηρίαση από βηρύλλιο, υπερβολική λήψη κορτικοστεροειδών και με ηπατοφθαλμικό σύνδρομο.
Υπασβεστιαιμίακλινικά εκδηλώνεται με τετανία (βλ.), τα άκρα είναι σφήνα, ένα σύνδρομο που χαρακτηρίζεται από μια κατάσταση αυξημένης διεγερσιμότητας του νευρικού συστήματος. Η διάγνωση της υπασβεστιαιμίας βασίζεται σε δεδομένα της ιστορίας, σε αποτελέσματα σφήνας και εργαστηριακές έρευνες. Εφιστάται η προσοχή στην παρουσία σπασμωδικών κρίσεων στο παρελθόν και στη σύνθεση της τροφής που λαμβάνεται. Η διάγνωση επιβεβαιώνεται από δείκτες της περιεκτικότητας σε Κ. και φώσφορο στο αίμα. Η συγκέντρωση του Κ., ειδικά η ιονισμένη του μορφή, μειώνεται και ο φώσφορος αυξάνεται.
Υπασβεστιαιμία παρατηρείται επίσης με υποπαραθυρεοειδισμό, με ιδιοπαθή τετανία (σπασμοφιλία), με μειωμένη ικανότητα απορρόφησης πήγε. μονοπάτι που οφείλεται στην ήττα ή στην ανεπαρκή κατανομή της χολής στα έντερα, στο χρόνιο, σε νεφρική ανεπάρκεια, σε σακχαρώδη διαβήτη, στο σύνδρομο Fankoni - Albertini, μια υποβιταμίνωση D. Σε μια ιδιοπαθή τετανία η ασθένεια προχωρά χρόνια, με παροξύνσεις την άνοιξη και φθινοπωρινές περιόδους. Σε αυτή την περίπτωση, συχνά παρατηρούνται αλλαγές στην τροφική σειρά, καταρράκτης, σκάσιμο δοντιών και τριχόπτωση.
Η θεραπεία για την υπερ- και την υπασβεστιαιμία καθορίζεται συνήθως από την υποκείμενη νόσο.
ραδιενεργό ασβέστιο
Είναι γνωστά 8 τεχνητά ραδιενεργά ισότοπα: 37 Ca (T1/2 0,17 sec.), 38 Ca (T1/2 0,66 sec.), T1 / 2 8 * 10 4 έτη), 45 Ca (T1 / 2 153 ημέρες), 47 Ca (Τ1 / 2 4,7 ημέρες), 49 Ca (Τ1 / 2 8,5 λεπτά), 50 Ca (Τ1 / 2 9 δευτερόλεπτα).
Πρακτικές εφαρμογές έχουν βρεθεί για 45 Ca, που έχει ακτινοβολία βήτα με ενέργεια 0,252 MeV, και 47 Ca με ακτινοβολία βήτα δύο ενεργειών (0,67 και -2 MeV) και ακτινοβολία γάμμα με ενέργεια 1,3 MeV, που συνοδεύει το 74% της οι διασπάσεις αυτού του ραδιονουκλιδίου.
45 Ca λαμβάνεται σε πυρηνικό αντιδραστήρα με ακτινοβολία σταθερού Κ. με νετρόνια. Αυτό το ραδιονουκλίδιο χρησιμοποιείται ευρέως ως ραδιενεργός επισήμανση στην ιατρική και την πειραματική βιολογία. μελέτες στη μελέτη της απορρόφησης του Κ. στο έντερο και της κατανομής του στον οργανισμό σε φυσιολογικές και παθολογικές καταστάσεις, καθώς και στους τρόπους και την ταχύτητα απέκκρισης του Κ. από τον οργανισμό με διαφορετικές μεθόδους πρόσληψης. Το 45 Ca χρησιμοποιείται ιδιαίτερα ευρέως στη μελέτη της βιοχημείας των οστών, καθώς και στους μηχανισμούς του διαπλακουντιακού μεταβολισμού. Η ετικέτα 45 Ca χρησιμοποιείται επίσης στη μεταλλουργία και στη γεωργία για την επίλυση προβλημάτων της κίνησης της υγρασίας στο έδαφος, της έκπλυσης καλίου από το έδαφος, της αξιολόγησης των μεθόδων εφαρμογής λιπάσματος κ.λπ. Λιγότερο συχνά, το 47 Ca που λαμβάνεται στον επιταχυντή χρησιμοποιείται ως μια ραδιενεργή ετικέτα. Αυτό το ραδιονουκλίδιο έχει το πλεονέκτημα ότι η 7-ακτινοβολία του είναι ευκολότερο να μετρηθεί από την ακτινοβολία βήτα 45 Ca. Επιπλέον, έχοντας μικρότερο χρόνο ημιζωής, είναι λιγότερο τοξικό. Η μέθοδος ανάλυσης ενεργοποίησης νετρονίων κάνει χρήση του σχηματισμού άλλων ισοτόπων Κ, ιδιαίτερα του 49 Ca.
Η μέση ετήσια επιτρεπόμενη συγκέντρωση στον αέρα των χώρων εργασίας ορίζεται: για 45 Ca - 3,2 * 10 -11, για 47 Ca - 1,7 * 10 -10 κιουρί / l. Ελάχιστη σημαντική δραστηριότητα στο χώρο εργασίας που δεν απαιτεί εγγραφή ή λήψη άδειας από το State San. επίβλεψη, και για τα δύο ραδιονουκλεΐδια ισούται με 10 microcuries.
Παρασκευάσματα ασβεστίου
Τα σκευάσματα του Κ. χρησιμοποιούνται για θεραπεία υποκατάστασης με ανεπάρκεια Κ. στον οργανισμό. Σε οξεία ανεπάρκεια Κ. (τετανία, σπασμοφιλία), χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με PTH, με χρόνιο, ανεπάρκεια Κ. (ραχίτιδα, οστεομαλακία) - με ανεπάρκεια βιταμίνης D. Κ στον οργανισμό μπορεί να εμφανιστεί με την υψηλή κατανάλωσή της (ανάπτυξη, γαλουχία, εγκυμοσύνη ), καθώς και με δίαιτα με ανεπαρκή περιεκτικότητα σε Κ. (πατάτες, ψωμί, κρέας). Υπό αυτές τις συνθήκες, τα σκευάσματα του Κ. λαμβάνονται προφυλακτικά ή προστίθενται σε προϊόντα διατροφής. Λόγω του γεγονότος ότι το Κ. εμπλέκεται στον μεταβολισμό στον οστικό ιστό και τα δόντια, μερικές φορές χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της ένωσης των καταγμάτων, την πρόληψη της τερηδόνας, την πρόληψη της οστεοπόρωσης κ.λπ.
Τα σκευάσματα Κ. χρησιμοποιούνται για πνευμονική, ρινική, μητρική και άλλες αιμορραγίες, ωστόσο, η θεραπεία με σκευάσματα Κ. είναι αποτελεσματική μόνο όταν υπάρχει ανεπάρκεια Κ. στον οργανισμό, επειδή συνήθως υπάρχει αρκετό Κ. στον οργανισμό για να διασφαλιστεί η φυσιολογική διαδικασία πήξης του αίματος. Κατά τη μετάγγιση μεγάλων ποσοτήτων κονσερβοποιημένου αίματος (500 ml ή περισσότερο), προστίθεται κιτρικό άλας σε αυτό (για να αποφευχθεί η πήξη), είναι απαραίτητη η ενδοφλέβια χορήγηση σκευασμάτων Κ., καθώς τα ελεύθερα κιτρικά ανιόντα μπορούν να δεσμεύσουν το Κ. του δέκτη, το οποίο μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα την υποπηκτικότητα, την εξασθένηση της καρδιάς κ.λπ.
Τα σκευάσματα του Κ. χρησιμοποιούνται επίσης σε καταστάσεις που δεν σχετίζονται με ανεπάρκεια ασβεστίου. Προς ενεργεί το γ. n. Με. ηρεμιστικό, σε υψηλές δόσεις καταστέλλει τη νευρομυϊκή μετάδοση. Ενισχύει την καρδιακή δραστηριότητα, αυξάνει την αρτηριακή πίεση, μειώνει τους σπασμούς των βρογχικών σωλήνων και πήγε. μονοπάτι, τονώνει τη μήτρα, μειώνει τη διαπερατότητα της μεμβράνης, δρώντας αντιφλεγμονώδες, αντιεξιδρωματικό, απευαισθητοποιητικό.
Τα σκευάσματα Κ. χρησιμοποιούνται για νεύρωση, ημικρανία, πονοκεφάλους μετά από παρακέντηση σπονδυλικής στήλης, σύνθετη θεραπεία επιληψίας κ.λπ. Στο πείραμα, η Κ. μπορεί να εξασθενίσει τους σπασμούς που προκαλούνται από αναληπτικά (κοραζόλη, στρυχνίνη κ.λπ.). Ο Κ. μπορεί να αποκαταστήσει τη μειωμένη διεγερσιμότητα των νευρικών κυττάρων σε περιπτώσεις που οι παραβιάσεις σχετίζονται με αλλαγή της ιοντικής ισορροπίας. Άρα, ο Κ. αφαιρεί την ανασταλτική δράση των ιόντων μαγνησίου στο γ. n. Με. Η εισαγωγή του Κ. προάγει την αποκατάσταση των λειτουργιών ενός οργανισμού μετά τη γενική αναισθησία, σε δηλητηριάσεις νευροληπτικά και άλλες ουσίες που καταπιέζουν γ. n. Με. Για να συμπεριληφθούν στα αντισοκ υγρά, εφαρμόστε στη χειρουργική επέμβαση για την πρόληψη της λειτουργικής υπότασης. Σε αυτές τις περιπτώσεις είναι σημαντική η επίδρασή του στην καρδιακή δραστηριότητα, την αρτηριακή πίεση κλπ. Η διεγερτική δράση του Κ. χρησιμοποιείται για καρδιοπάθειες που συνοδεύονται από οίδημα ή εξασθένηση του τόνου του μυοκαρδίου.
Τα φάρμακα του Κ. ενισχύουν τη λειτουργία των επινεφριδίων και αυξάνουν την περιεκτικότητα σε αδρεναλίνη στο αίμα. Χρησιμοποιούνται στη σύνθετη θεραπεία του βρογχικού άσθματος. Η αντιαλλεργική δράση των φαρμάκων του Κ. σχετίζεται με την αντιφλεγμονώδη δράση τους, τη διέγερση της απελευθέρωσης αδρεναλίνης από τα επινεφρίδια και επίσης την ικανότητα του Κ. να μειώνει την απελευθέρωση ισταμίνης (βλ.) κατά τη διάρκεια αλλεργικών αντιδράσεων. Το αντιγόνο - αντίσωμα Κ. δεν επηρεάζει τις αντιδράσεις. Τα φάρμακα του Κ. χρησιμοποιούνται ως αντιφλεγμονώδη στη σύνθετη θεραπεία της πνευμονίας, της πλευρίτιδας, της ενδομητρίτιδας κ.λπ., για την πρόληψη μετεγχειρητικών φλεγμονωδών διεργασιών. Ως παράγοντας απευαισθητοποίησης, το Κ. χρησιμοποιείται για κνίδωση, αγγειοοίδημα, ασθένεια ορού και φαρμακευτικές αλλεργίες. Σε αυτές τις περιπτώσεις είναι λογικό να χρησιμοποιούνται τα σκευάσματα του μαζί με αντιισταμινικά, αφού το Κ. δεν έχει αντιισταμινικές ιδιότητες.
Τα σκευάσματα Κ. χρησιμοποιούνται για ωσμοθεραπεία για εγκεφαλικό οίδημα, με τραυματική εγκεφαλική βλάβη κ.λπ. Το Κ. μειώνει τη διείσδυση του υγρού μέρους του αίματος στους ιστούς, προάγει την εκροή υγρού από τον ιστό στο αίμα.
Το Κ. ενεργοποιεί το δικτυοενδοθηλιακό σύστημα και τη φαγοκυτταρική λειτουργία των λευκοκυττάρων. Τα παρασκευάσματά του χρησιμοποιούνται στη σύνθετη θεραπεία μολυσματικών ασθενειών.
Τα σκευάσματα του Κ. είναι χαμηλής τοξικότητας, ωστόσο, σε υψηλό ρυθμό εισαγωγής τους σε φλέβα, μπορεί να αναπτυχθεί μέθη. Ταυτόχρονα, εμφανίζεται κοιλιακή μαρμαρυγή της καρδιάς και αργότερα - καρδιαγγειακή ανεπάρκεια και νεφρική βλάβη λόγω εντατικής απέκκρισης του Κ. Έχουν περιγραφεί αλλεργικές αντιδράσεις στη χορήγηση σκευασμάτων Κ. διαφορετικής έντασης. Το Κ. αντενδείκνυται σε θρόμβωση, αθηροσκλήρωση και υπερασβεστιαιμία, με ατομική υπερευαισθησία στα σκευάσματα του. Το Κ. πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή στη θεραπεία των καρδιακών γλυκοσιδών, τη δράση των οποίων ενισχύει.
χλωριούχο ασβέστιο, Calcii chloridum, CaCl 2 -6H 2 O. Άχρωμο, πικρή στη γεύση, υγροσκοπικό, υγρό σε κρυστάλλους αέρα, εξαιρετικά διαλυτό στο νερό (4: 1), χειρότερα - σε αλκοόλη (1: 9). περιέχει 27% Κ. Τοπικά ερεθιστικό (διάλυμα 1-2%), και σε υψηλές συγκεντρώσεις - νεκρωτικό (διάλυμα 10-15%). Το χλωριούχο ασβέστιο χρησιμοποιείται για όλες τις ενδείξεις για θεραπεία ασβεστίου. Όταν συνταγογραφείται το χλωριούχο ασβέστιο από το στόμα, δρα βάσει της αρχής των διουρητικών που σχηματίζουν οξύ και επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ορισμένες περιπτώσεις για την αύξηση της ούρησης.
Η ιδιότητα του χλωριούχου ασβεστίου να προκαλεί νέκρωση όταν χορηγείται ενδοδερμικά ή υποδόρια χρησιμοποιείται για την αντανακλαστική διέγερση των τροφικών διεργασιών. Χορηγείται ενδοδερμικά για τη δημιουργία μικροεστιακής νέκρωσης στο δέρμα της πλάτης, των άκρων κ.λπ. για τη λήψη αντανακλαστικών αντιδράσεων από το σημείο του ερεθισμού (αφαίρεση μετεγχειρητικών συσπάσεων με αντανακλαστικό, θεραπεία χρόνιου, φλεγμονή κ.λπ.). Το χλωριούχο ασβέστιο χρησιμοποιείται ως αντίδοτο για τη δηλητηρίαση από φθόριο και οξαλικό άλας προκειμένου να σχηματιστούν μη διασπώμενες, μη τοξικές ενώσεις Κ. που δεν μπορούν να απορροφηθούν στο έντερο. Το χλωριούχο ασβέστιο χορηγείται από το στόμα και ενδοφλέβια. Αφού το Το. απορροφάται σιγά σιγά από το πήγα. μια διαδρομή, η ενδοφλέβια χορήγησή του είναι πιο αποτελεσματική.
Εσωτερικά χρησιμοποιήστε διαλύματα χλωριούχου ασβεστίου 5-10% (πλυμένα με γάλα) και ενδοφλέβια - διαλύματα 10% (σε αμπούλες των 5 και 10 ml). Το χλωριούχο ασβέστιο χρησιμοποιείται για ηλεκτροφόρηση. Με την εισαγωγή χλωριούχου ασβεστίου σε μια φλέβα, υπάρχει μια βραχυπρόθεσμη αίσθηση ζεστασιάς, θερμότητας, η οποία εμφανίζεται πρώτα στη στοματική κοιλότητα και στη συνέχεια εξαπλώνεται σε όλο το σώμα, βραδυκαρδία, ναυτία. Αυτά τα φαινόμενα μπορούν να εξηγηθούν από το γεγονός ότι το Κ. προάγει την απελευθέρωση ισταμίνης από τους ιστούς. Αυτό το χαρακτηριστικό της αντίδρασης στην εισαγωγή χλωριούχου ασβεστίου χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του ρυθμού της ροής του αίματος.
Μορφή απελευθέρωσης: σκόνη σε καλά κλειστά γυάλινα βάζα και σε αμπούλες των 5 και 10 ml διαλύματος 10%. Αποθηκεύστε τη σκόνη σε ξηρό μέρος.
Calcii gluconas, άλας ασβεστίου του γλυκονικού οξέος:
Λευκή κοκκώδης σκόνη, διαλυτή σε κρύο (1:50) και βραστό νερό (1:5), αδιάλυτη σε αλκοόλη. περιέχει 9% Κ. Σε αντίθεση με το χλωριούχο ασβέστιο, έχει λιγότερο έντονο τοπικό ερεθιστικό αποτέλεσμα. Η απορροφητική δράση, σε σύγκριση με το χλωριούχο ασβέστιο, είναι λιγότερο έντονη και εμφανίζεται πιο αργά λόγω της χαμηλότερης περιεκτικότητας σε Κ. στο παρασκεύασμα. Χρησιμοποιείται από το στόμα, υποδόρια, ενδομυϊκά και ενδοφλέβια. Οι θεραπευτικές δόσεις είναι 2-3 φορές υψηλότερες από αυτές του χλωριούχου ασβεστίου. Χορηγείται ενδοφλεβίως ως διάλυμα 10%. Στο εσωτερικό χρησιμοποιείται σε σκόνες και ταμπλέτες των 2,0-5,0 g 2-3 φορές την ημέρα. Χρησιμοποιείται επίσης για ιοντοφόρηση και επαγωγική φόρεση. Οι ανεπιθύμητες ενέργειες είναι σπάνιες.
Μορφή απελευθέρωσης: σκόνη, δισκία των 0,5 g και αμπούλες των 10 ml διαλύματος 10%.
Calcii lactas, γαλακτικό οξύ ασβέστιο:
Λευκή λεπτή σκόνη ελαφρώς πικρής γεύσης, ελαφρώς διαλυτή σε κρύο νερό (1:20), σε ζεστό νερό είναι ευκολότερο. περιέχει 13% Κ. Χρησιμοποιείται στις ίδιες περιπτώσεις με το χλωριούχο ασβέστιο, αλλά, σε αντίθεση με το τελευταίο, δεν έχει τοπική ερεθιστική δράση και δεν προκαλεί οξέωση, αντίθετα, αυξάνει το αλκαλικό απόθεμα, το οποίο χρησιμοποιείται για εξαλείψει την ήδη αναπτυγμένη οξέωση. Φαρμακολογικά πιο αποτελεσματικό από το γλυκονικό ασβέστιο, γιατί περιέχει περισσότερο Κ. Λαμβάνεται από το στόμα σε 0,5-1,0 g ή στο τραπέζι, κουταλιές σε μορφή διαλύματος 5% 2-3 φορές την ημέρα.
Μορφή απελευθέρωσης: σκόνη και δισκία των 0,5 g.
Φυλάσσεται σε καλά κλεισμένο δοχείο.
Γλυκεροφωσφορικό ασβέστιο, Calcii glycerophosphas, glycerol-phosphorus-calcium salt; μείγμα άλφα και βήτα ισομερών:
CaPO 3 -O-C 3 H 5 (OH) 2 - nH 2 O
Λευκή σκόνη, άοσμη, ελαφρώς πικρή γεύση. Διαλυτό σε αραιό υδροχλωρικό οξύ, αδιάλυτο σε νερό και αλκοόλη.
Χρησιμοποιείται ως τονωτικό και τονωτικό για υποσιτισμό, υπερκόπωση, εξάντληση του νευρικού συστήματος, ραχίτιδα. Ενισχύει τις αναβολικές διαδικασίες. το δραστικό συστατικό του παρασκευάσματος είναι ο φώσφορος
Εκχωρήστε σε ενήλικες 0,2-0,5 g, παιδιά 0,05-0,2 g ανά λήψη 2-3 φορές την ημέρα (συχνά σε συνδυασμό με σκευάσματα σιδήρου, αρσενικού και στρυχνίνης).
Μορφή απελευθέρωσης: σκόνη και δισκία των 0,2 και 0,5 g, κόκκοι σε φιαλίδια των 100 g.
Φυλάσσεται σε καλά κλεισμένο δοχείο.
ανθρακικό ασβέστιο καταβυθίστηκε, Calcii carbonas praecipitatus, CaCO 3 , έχει αντιόξινες ιδιότητες - βλέπε Κιμωλία.
Μέθοδοι προσδιορισμού του ασβεστίου σε βιολογικά υγρά
Γενικά Κ. (ιονισμένο και συνδεδεμένο με πρωτεΐνες) σε βιολογικά, υγρά προσδιορίζεται με άμεσες και έμμεσες μεθόδους.
Οι έμμεσες μέθοδοι συνίστανται στην προκαταρκτική καθίζηση του Κ. (οξαλικό αμμώνιο, χλωρανιλικό, πικρολανικό) από το υγρό δοκιμής. τα πιο σωστά αποτελέσματα επιτυγχάνονται με τη χρήση οξαλικού αμμωνίου. Μετά την κατακρήμνιση, το Κ. προσδιορίζεται βαρυμετρικά, τιτρομετρικά και χρωματομετρικά.
Κατά τον βαρυμετρικό προσδιορισμό, το ασβέστιο κατακρημνίζεται (όταν θερμαίνεται σε ελαφρώς αλκαλικό μέσο) με τη μορφή ελάχιστα διαλυτού οξαλικού ασβεστίου. Το ίζημα αφήνεται σε ηρεμία για τουλάχιστον 2-3 ώρες, διηθείται, πλένεται πολλές φορές με διάλυμα οξαλικού αμμωνίου 0,1-0,5%, πυρώνεται στους 1000-1200 ° και ζυγίζεται το οξείδιο του ασβεστίου (ο συντελεστής μετατροπής για το οξείδιο του ασβεστίου σε ασβέστιο είναι 0 , 7146). Η μέθοδος είναι έντασης εργασίας.
Στον τιτλομετρικό προσδιορισμό, το ίζημα του οξαλικού ασβεστίου διαλύεται σε θειικό οξύ (μέθοδος Waard) ή υδροχλωρικό οξύ (μέθοδος Cramer-Tisdall) σε αυτά και το απελευθερωμένο οξαλικό οξύ τιτλοδοτείται, πιο συχνά με υπερμαγγανικό κάλιο. Η οπτική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων προκαλεί κακή αναπαραγωγιμότητα των τιτρομετρικών μεθόδων (συντελεστής διακύμανσης >10%).
Οι άμεσες μέθοδοι είναι πιο ακριβείς επειδή εξαλείφουν τα σφάλματα που σχετίζονται με την καθίζηση ασβεστίου και τη διάλυση των ιζημάτων. Οι άμεσες μέθοδοι περιλαμβάνουν τη συμπλοκομετρική ογκομέτρηση παρουσία μεταλλικών δεικτών (βλ. Συμπλοκομετρία). Ως σύνθετο, χρησιμοποιείται συνήθως EDTA ή EGTA (αιθυλενογλυκόλη δισαμινοαιθυλοτετραοξικό οξύ). Στη συμπλοκομετρική τιτλοδότηση, το μουρεξείδιο χρησιμοποιείται συχνότερα ως δείκτης (βλ. μέθοδο Greenblatt-Hartman). Το διάλυμα μουρεξειδίου και το σύμπλοκο ασβεστίου-μουρεξειδίου είναι ασταθείς ενώσεις. Ο οπτικός προσδιορισμός του τελικού σημείου της ογκομέτρησης είναι ανακριβής. Επομένως, σε έναν αριθμό μεθόδων, η τιτλοδότηση με μουρεξείδιο πραγματοποιείται φωτομετρικά.
Όταν εργάζεστε με φλουορεξόνη ως δείκτη, η ποσότητα του ορού αίματος μειώνεται σε 0,1 ml (100 μl). όταν τιτλοδοτείται στο σημείο ισοδυναμίας, σημειώνεται η εξαφάνιση του φθορισμού. Αυτή η μέθοδος προτάθηκε το 1959 από τους Βούλγαρους γιατρούς E. Vichev και A. Karakashov.
Σαφέστερη αλλαγή στο χρώμα επιτυγχάνεται όταν χρησιμοποιούνται ως δείκτες σκούρο μπλε οξύ χρώμιο, ασβέστιο, υδρόν ΙΙ, γλυοξαλ-δις-2-υδροξυανίλη, που καθιστούν επίσης δυνατό τον ποσοτικό προσδιορισμό του Κ. χωρίς διαχωρισμό του μαγνησίου. Τα διαλύματα των δεικτών είναι σταθερά, με εξαίρεση τη γλυοξαλ-δις-2-υδροξυανίλη.
Από τις άμεσες μεθόδους, οι πιο ακριβείς είναι οι χρωματομετρικές μέθοδοι: αλιζαρίνη, με μπλε της μεθυλθυμόλης, με σύνθετη ο-κρεσολφθαλεΐνη, με γλυοξαλ-δις-2-υδροξυανίλη.
Οι μέθοδοι αλιζαρίνης είναι ευαίσθητες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μικρο-παραλλαγή, αλλά είναι επίπονες.
Η μέθοδος προσδιορισμού με μπλε της μεθυλθυμόλης χαρακτηρίζεται επίσης από υψηλή ευαισθησία, σταθερότητα του συμπλέγματος ασβεστίου, ωστόσο, έχει ένα μικρό διάστημα γραμμικότητας της καμπύλης βαθμονόμησης (έως 3 mmol / l, δηλαδή έως 12 mg%).
Κατά τον προσδιορισμό του ασβεστίου με ο-κρεζολφθαλεΐνη-συμπλεξόνη, το σύμπλεγμα χρώματος σχηματίζεται γρήγορα σε ένα αλκαλικό μέσο, σταθερό για μεγάλο χρονικό διάστημα, μη ευαίσθητο στις επιδράσεις της θερμοκρασίας, αλλά όχι αρκετά συγκεκριμένο. Για την εξάλειψη της παρεμβολής του μαγνησίου και της επίδρασης των ιόντων βαρέων μετάλλων στον προσδιορισμό του Κ., εισάγονται 8-υδροξυκινολίνη, κυανιούχο κάλιο ή θειικό νάτριο, οξικό νάτριο και διαιθενολαμίνη στη σύνθεση του αντιδραστηρίου ο-κρεσολφθαλεΐνης-συμπλοκόνης. Η μέθοδος δίνει καλά αναπαραγώγιμα αποτελέσματα: ο συντελεστής διακύμανσης είναι 1,9%.
Η γλυοξαλ-δις-2-υδροξυανίλη σχηματίζει ένα ερυθρόχρωμο σύμπλοκο με το Κ. σε ένα αλκαλικό μέσο. Η ένταση του χρώματος είναι ευθέως ανάλογη με τις συγκεντρώσεις του Κ. Η αντίδραση είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη και ειδική. Για τη σταθεροποίηση του χρωματικού συμπλέγματος, χρησιμοποιείται μεθανόλη ή μεθανόλη-ακετόνη.
Οι φθορομετρικές μέθοδοι (βλ. Φθοριομετρία) βασίζονται στον επιλεκτικό φθορισμό του συμπλέγματος καλσεΐνης (φθορεξόνη) με Κ. και σας επιτρέπουν να εργαστείτε με υπερμικροποσότητες (20 μl) ορού αίματος.
Ιστοχημεία, μέθοδοι ανίχνευσης του Κ. και των αλάτων του - βλέπε μεθόδους Kossa.
Βιβλιογραφία:Μέθοδοι βιοχημικής έρευνας στην κλινική, επιμ. A. A. Pokrovsky, σελ. i 8 και άλλοι, Μ., 1969; Bogolyubov V. M. Pathogenesis and clinic of water and electrolyte disorders, L., 1968, bibliogr.; Boldyrev A. A. Βιοχημικές πτυχές της ηλεκτρομηχανικής σύζευξης, σελ. 78, Μ., 1977, βιβλιογραφία; Ivanov I. I., Korovkin B. F. and Pinaev G. P. Biochemistry of muscles, Μ., 1977; Υλικά για την τοξικολογία των ραδιενεργών ουσιών, εκδ. A. A. Letavet και E. B. Kurlyandskaya, γ. 6, Μ., 1968; Mashkovsky M. D. Medicines, μέρος 2, σελ. 79 και άλλοι, Μ., 1977; Myocardial metabolism, εκδ. E. Chazov and Y. Braunvald, σελ. 178, Μόσχα, 1975; Radiation Security Standards (NRB-76), M., 1978; P about m και N of e of N έως περίπου V. D. Physiology of a calcic exchange, Kyiv, 1975, bibliogr.; Todorov Y. Κλινική εργαστηριακή έρευνα στην παιδιατρική, μτφρ. from Bulgarian, Sofia, 1968, βιβλιογρ.; Μεταβολισμός ασβεστίου, φωσφορικού και μαγνησίου, εκδ. από B. E. C. Nordin, Εδιμβούργο, 1976; Εγγενή σφάλματα μεταβολισμού ασβεστίου και οστών, εκδ. από τον H. Bickel a. J. Stern, Lancaster, 1976; The Pharmacological Base of therapeutics, εκδ. από τον L. S. Goodman a. A. Gilman, L., 1975.
V. M. Bogolyubov; G. A. Avrunina (rad.), M. V. Komendantova (αγρόκτημα), S. P. Mikhailova (μεθ. έρευνα).
Στείλτε την καλή σας δουλειά στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα
Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.
Δημοσιεύτηκε στις http://www.allbest.ru/
Εισαγωγή
Το ασβέστιο - ένα ευρέως διαδεδομένο χημικό στοιχείο - είναι μέρος σχεδόν όλων των φυσικών και βιομηχανικών υλικών. Η περιεκτικότητά του σε αντικείμενα ποικίλλει ευρέως: από τη βάση σε ασβεστόλιθους, δολομίτες και πυριτικά άλατα έως ιχνοστοιχεία (μέταλλα υψηλής καθαρότητας). Επομένως, η αναλυτική χημεία του ασβεστίου επιλύει τα προβλήματα τόσο του προσδιορισμού σχετικά μεγάλων ποσοτήτων ασβεστίου παρουσία μαγνησίου και άλλων συνοδευτικών στοιχείων (στην περίπτωση αυτή, οι ακαθαρσίες συνήθως δεν επηρεάζουν την ακρίβεια των λαμβανόμενων αποτελεσμάτων) όσο και του προσδιορισμού των ιχνών ασβεστίου σε διάφορα υλικά, όπου η ακρίβεια των αποτελεσμάτων εξαρτάται από τη φύση της βάσης και, σε μεγαλύτερο βαθμό, από την ποσοτική περιεκτικότητα και τη φύση άλλων στοιχείων πρόσμειξης.
Παρά το γεγονός ότι οι μέθοδοι προσδιορισμού του ασβεστίου έχουν αποτελέσει αντικείμενο ιδιαίτερης προσοχής πολλών ερευνητών και έχει συσσωρευτεί μια τεράστια βιβλιογραφία για αυτό το θέμα, συμπεριλαμβανομένων περισσότερων από έξι χιλιάδων πηγών, ο προσδιορισμός του ασβεστίου είναι συχνά μια αρκετά δύσκολη εργασία. Θα πρέπει να τονιστεί ιδιαίτερα ότι τα τελευταία χρόνια έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στην αναλυτική χημεία του ασβεστίου.
Το πρόβλημα του προσδιορισμού μεγάλων ποσοτήτων ασβεστίου επιλύθηκε με επιτυχία με την εισαγωγή της σύνθετης μέτρησης στην αναλυτική πρακτική. Χωρίς υπερβολή, μπορούμε να πούμε ότι η σύνθετη μέτρηση έχει κάνει μια «επαναστατική επανάσταση» στην αναλυτική χημεία του ασβεστίου. Η ακρίβεια αυτής της μεθόδου υπερβαίνει την ακρίβεια όλων των τιτλομετρικών μεθόδων για τον προσδιορισμό του ασβεστίου και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και των βαρυμετρικών. Επιπλέον, εξαιρετική σημασία έχει η δυνατότητα επιλεκτικού προσδιορισμού του ασβεστίου με φόντο μεγάλες ποσότητες μαγνησίου.
Το επόμενο σημαντικό στάδιο στην ανάπτυξη της αναλυτικής χημείας του ασβεστίου είναι η ανάπτυξη μιας μεθόδου για τον εκλεκτικό διαχωρισμό με εκχύλιση αυτού του στοιχείου με το οργανικό αντιδραστήριο αζω-αζοξυ-ΒΝ. Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για τον διαχωρισμό σχετικά μεγάλων ποσοτήτων ασβεστίου, αλλά είναι ιδιαίτερα σημαντική για ίχνη. Η εκχύλιση αζω-αζοξυ-ΒΝ σάς επιτρέπει να διαχωρίζετε το ασβέστιο από άλλα στοιχεία αλκαλικής γαίας. Οι μέθοδοι για τον προσδιορισμό των χαμηλών συγκεντρώσεων ασβεστίου βασίζονται κυρίως στη φασματική ανάλυση εκπομπής και στη φασματοσκοπία ατομικής απορρόφησης.
Σε σχέση με τις απαιτήσεις της ρητή ανάλυσης, η μέθοδος φθορισμού ακτίνων Χ γίνεται ολοένα και πιο σημαντική για τον προσδιορισμό του ασβεστίου.
Αυτή η μονογραφία εξετάζει σχεδόν όλες τις γνωστές χημικές, φυσικοχημικές και φυσικές μεθόδους για τον προσδιορισμό του ασβεστίου.
ασβεστίου βαρυμετρική τιτρομετρική ποτενσιομετρική
1. Βιβλιογραφία
1. Ιδιότητες και χρήσεις του ασβεστίου
Χημικό στοιχείο της ομάδας II του περιοδικού συστήματος Mendeleev, ατομικός αριθμός 20, ατομική μάζα 40,08. ασημί-λευκό ελαφρύ μέταλλο. Το φυσικό στοιχείο είναι ένα μείγμα έξι σταθερών ισοτόπων: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca και 48Ca, εκ των οποίων το 40Ca είναι το πιο κοινό (96,97%).
Οι ενώσεις ασβεστίου - ασβεστόλιθος, μάρμαρο, γύψος (καθώς και ασβέστης - προϊόν καύσης ασβεστόλιθου) χρησιμοποιούνται στην κατασκευή από την αρχαιότητα. Μέχρι τα τέλη του 18ου αιώνα, οι χημικοί θεωρούσαν τον ασβέστη απλή ουσία. Το 1789, ο A. Lavoisier πρότεινε ότι ο ασβέστης, η μαγνησία, ο βαρίτης, η αλουμίνα και το πυρίτιο είναι σύνθετες ουσίες. Το 1808, ο G. Davy, υποβάλλοντας ένα μείγμα υγρού σβησμένου ασβέστη με οξείδιο υδραργύρου σε ηλεκτρόλυση με μια κάθοδο υδραργύρου, ετοίμασε ένα άμαλγαμα Ca και αφού έβγαλε τον υδράργυρο από αυτό, έλαβε ένα μέταλλο που ονομάζεται "Calcium" (από το λατινικό calx , γένος περίπτωση calcis - lime) .
Η ικανότητα του ασβεστίου να δεσμεύει οξυγόνο και άζωτο κατέστησε δυνατή τη χρήση του για τον καθαρισμό αδρανών αερίων και ως λήπτη (ο ληκτής είναι μια ουσία που χρησιμεύει για την απορρόφηση αερίων και τη δημιουργία βαθύ κενού σε ηλεκτρονικές συσκευές.) σε ραδιοεξοπλισμό κενού.
Το ασβέστιο χρησιμοποιείται επίσης στη μεταλλουργία του χαλκού, του νικελίου, των ειδικών χάλυβων και των μπρούντζων. σχετίζονται με επιβλαβείς ακαθαρσίες θείου, φωσφόρου, περίσσειας άνθρακα. Για τους ίδιους σκοπούς, χρησιμοποιούνται κράματα ασβεστίου με πυρίτιο, λίθιο, νάτριο, βόριο και αλουμίνιο.
Στη βιομηχανία, το ασβέστιο λαμβάνεται με δύο τρόπους:
1. Με θέρμανση ενός μπρικετοποιημένου μίγματος σκόνης CaO και Al στους 1200 °C σε κενό 0,01 - 0,02 mm. rt. Τέχνη.; απελευθερώνεται από την αντίδραση:
CaO + 2Al = 3CaO Al2O3 + 3Ca
Οι ατμοί ασβεστίου συμπυκνώνονται σε μια ψυχρή επιφάνεια.
2. Με ηλεκτρόλυση τήγματος CaCl2 και KCl με υγρή κάθοδο χαλκού-ασβεστίου, παρασκευάζεται κράμα Cu - Ca (65% Ca), από το οποίο το ασβέστιο αποστάζεται σε θερμοκρασία 950 - 1000 ° C σε κενό 0,1 - 0,001 mm Hg.
3. Έχει επίσης αναπτυχθεί μια μέθοδος για τη λήψη ασβεστίου με θερμική διάσταση του καρβιδίου του ασβεστίου CaC2.
Το ασβέστιο είναι πολύ κοινό στη φύση με τη μορφή διαφόρων ενώσεων. Στον φλοιό της γης, καταλαμβάνει την πέμπτη θέση, αντιπροσωπεύοντας το 3,25% και απαντάται συχνότερα με τη μορφή ασβεστόλιθου CaCO3, δολομίτη CaCO3 Mg CO3, γύψου CaSO4 2H2O, φωσφορίτη Ca3 (PO4) 2 και αργυραδάμαντα CaF2, χωρίς να υπολογίζεται σημαντικό ποσοστό ασβεστίου σε πυριτικά πετρώματα. Το θαλασσινό νερό περιέχει κατά μέσο όρο 0,04% (κ.β.) ασβέστιο.
Στην παρούσα εργασία μελετώνται οι ιδιότητες και η εφαρμογή του ασβεστίου, καθώς και η θεωρία και η τεχνολογία των μεθόδων κενού-θερμικής παραγωγής του.
1.1 Φυσικές ιδιότητες
Το ασβέστιο είναι ένα ασημί λευκό μέταλλο, αλλά αμαυρώνεται στον αέρα λόγω του σχηματισμού ενός οξειδίου στην επιφάνειά του. Είναι όλκιμο μέταλλο πιο σκληρό από τον μόλυβδο. Το κρυσταλλικό πλέγμα της μορφής Ca (σταθερό σε κανονική θερμοκρασία) είναι προσωποκεντρικό κυβικό, a = 5,56E. Ατομική ακτίνα 1,97Ε, ιοντική ακτίνα Ca2+, 1,04Ε. Πυκνότητα 1,54 g/cm3 (20°C). Πάνω από τους 464 °C, η εξαγωνική α-μορφή είναι σταθερή. σ.τ. 851°C, σ.σ. 1482°C. συντελεστής θερμοκρασίας γραμμικής διαστολής 22 10-6 (0-300 °C); θερμική αγωγιμότητα στους 20 °C 125,6 W/(m K) ή 0,3 cal/(cm s °C). ειδική θερμοχωρητικότητα (0-100 °C) 623,9 j/(kg K) ή 0,149 cal/(g °C). ηλεκτρική ειδική αντίσταση στους 20 °C 4,6 10-8 ohm m ή 4,6 10-6 ohm cm; συντελεστής θερμοκρασίας ηλεκτρικής αντίστασης 4,57 10-3 (20 °C). Μέτρο ελαστικότητας 26 Gn/m2 (2600 kgf/mm2); τελική αντοχή εφελκυσμού 60 Mn/m2 (6 kgf/mm2). ελαστικό όριο 4 MN/m2 (0,4 kgf/mm2), αντοχή διαρροής 38 MN/m2 (3,8 kgf/mm2); επιμήκυνση 50%; Σκληρότητα Brinell 200-300 Mn/m2 (20-30 kgf/mm2). Το ασβέστιο επαρκώς υψηλής καθαρότητας είναι πλαστικό, καλά συμπιεσμένο, έλασης και μπορεί να υποστεί μηχανική επεξεργασία.
1.2 Χημικές ιδιότητες
Το ασβέστιο είναι ένα ενεργό μέταλλο. Έτσι, υπό κανονικές συνθήκες, αλληλεπιδρά εύκολα με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο και τα αλογόνα.
Ca + O2 \u003d 2 CaO (οξείδιο του ασβεστίου) (1)
Ca + Br2 = CaBr2 (βρωμιούχο ασβέστιο). (2)
Με υδρογόνο, άζωτο, θείο, φώσφορο, άνθρακα και άλλα αμέταλλα, το ασβέστιο αντιδρά όταν θερμαίνεται:
Ca + H2 = CaH2 (υδρίδιο ασβεστίου) (3)
Ca + N2 = Ca3N2 (νιτρίδιο ασβεστίου) (4)
Ca + S = CaS (θειούχο ασβέστιο) (5)
Ca + 2 P = Ca3P2 (φωσφίδιο ασβεστίου) (6)
Ca + 2 C \u003d CaC2 (καρβίδιο ασβεστίου) (7)
Το ασβέστιο αλληλεπιδρά αργά με το κρύο νερό και πολύ έντονα με το ζεστό νερό, δίνοντας μια ισχυρή βάση Ca (OH) 2:
Ca + 2 H2O \u003d Ca (OH) 2 + H2 (8)
Ως ενεργητικός αναγωγικός παράγοντας, το ασβέστιο μπορεί να αφαιρέσει οξυγόνο ή αλογόνα από οξείδια και αλογονίδια λιγότερο ενεργών μετάλλων, δηλαδή έχει αναγωγικές ιδιότητες:
Ca + Nb2O5 \u003d CaO + 2 Nb; (9)
Ca + 2 NbCl5 = 5 CaCl2 + 2 Nb (10)
Το ασβέστιο αντιδρά έντονα με οξέα με την απελευθέρωση υδρογόνου, αντιδρά με αλογόνα, με ξηρό υδρογόνο για να σχηματίσει υδρίδιο CaH2. Όταν το ασβέστιο θερμαίνεται με γραφίτη, σχηματίζεται καρβίδιο CaC2. Το ασβέστιο λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση τετηγμένου CaCl2 ή αλουμινοθερμική αναγωγή στο κενό:
6СаО + 2Al = 3Ca + 3CaO Al2О3 (11)
Το καθαρό μέταλλο χρησιμοποιείται για την αναγωγή των ενώσεων Cs, Rb, Cr, V, Zr, Th, U σε μέταλλα, για την αποξείδωση του χάλυβα.
1.3 Εφαρμογή
Το ασβέστιο χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο σε διάφορες βιομηχανίες. Πρόσφατα, έχει αποκτήσει μεγάλη σημασία ως αναγωγικός παράγοντας στην παραγωγή ορισμένων μετάλλων.
Το καθαρό μέταλλο ουρανίου λαμβάνεται με αναγωγή του φθοριούχου ουρανίου με μέταλλο ασβεστίου. Τα οξείδια του τιτανίου, καθώς και τα οξείδια του ζιρκονίου, του θορίου, του τανταλίου, του νιοβίου και άλλων σπάνιων μετάλλων μπορούν να αναχθούν με ασβέστιο ή τα υδρίδια του.
Το ασβέστιο είναι καλός αποοξειδωτικός και απαερωτής για την παραγωγή χαλκού, νικελίου, κραμάτων χρωμίου-νικελίου, ειδικών χάλυβων, νικελίου και κασσίτερου μπρούντζων. Αφαιρεί θείο, φώσφορο, άνθρακα από μέταλλα και κράματα.
Το ασβέστιο σχηματίζει πυρίμαχες ενώσεις με το βισμούθιο, επομένως χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του μολύβδου από το βισμούθιο.
Το ασβέστιο προστίθεται σε διάφορα ελαφρά κράματα. Συμβάλλει στη βελτίωση της επιφάνειας των πλινθωμάτων, στη λεπτότητα και στη μείωση της οξειδωσιμότητας.
Τα κράματα που περιέχουν ασβέστιο χρησιμοποιούνται ευρέως. Κράματα μολύβδου (0,04% Ca) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή περιβλημάτων καλωδίων.
Τα αντιτριβικά κράματα ασβεστίου με μόλυβδο χρησιμοποιούνται στη μηχανική. Τα μέταλλα ασβεστίου χρησιμοποιούνται ευρέως. Έτσι, ο ασβεστόλιθος χρησιμοποιείται στην παραγωγή ασβέστη, τσιμέντου, πυριτικών τούβλων και απευθείας ως δομικό υλικό, στη μεταλλουργία (flux), στη χημική βιομηχανία για την παραγωγή καρβιδίου του ασβεστίου, σόδας, καυστικής σόδας, χλωρίνης, λιπασμάτων, παραγωγή ζάχαρης, γυαλιού.
Πρακτική σημασία έχουν η κιμωλία, το μάρμαρο, ο ισλανδικός σπάρος, ο γύψος, ο φθορίτης κ.λπ. Λόγω της ικανότητας δέσμευσης οξυγόνου και αζώτου, το ασβέστιο ή τα κράματα ασβεστίου με νάτριο και άλλα μέταλλα χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό ευγενών αερίων και ως συλλέκτης σε ραδιοεξοπλισμό κενού. Το ασβέστιο χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή υδριδίου, το οποίο είναι πηγή υδρογόνου στο χωράφι.
1.4 Απόδειξη
Το ασβέστιο ελήφθη για πρώτη φορά από τον Davy το 1808 με ηλεκτρόλυση. Όμως, όπως και άλλα μέταλλα αλκαλίων και αλκαλικών γαιών, το στοιχείο Νο. 20 δεν μπορεί να ληφθεί με ηλεκτρόλυση από υδατικά διαλύματα. Το ασβέστιο λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση των τηγμένων αλάτων του.
Αυτή είναι μια πολύπλοκη και ενεργοβόρα διαδικασία. Το χλωριούχο ασβέστιο τήκεται στον ηλεκτρολύτη με την προσθήκη άλλων αλάτων (απαιτούνται για να μειωθεί το σημείο τήξης του CaCl2).
Η χαλύβδινη κάθοδος αγγίζει μόνο την επιφάνεια του ηλεκτρολύτη. το ασβέστιο που απελευθερώνεται κολλάει και παγώνει πάνω του. Καθώς απελευθερώνεται το ασβέστιο, η κάθοδος ανυψώνεται σταδιακά και, τελικά, λαμβάνεται μια «ράβδος» ασβεστίου μήκους 50 ... 60 εκ. Στη συνέχεια αφαιρείται, χτυπιέται από τη χαλύβδινη κάθοδο και η διαδικασία ξεκινά από την αρχή. Η «μέθοδος αφής» χρησιμοποιείται για τη λήψη ασβεστίου πολύ μολυσμένου με χλωριούχο ασβέστιο, σίδηρο, αλουμίνιο και νάτριο. Καθαρίζεται με επανατήξη σε ατμόσφαιρα αργού.
Εάν η κάθοδος χάλυβα αντικατασταθεί από μια μεταλλική κάθοδο ικανή να κραματωθεί με ασβέστιο, τότε το αντίστοιχο κράμα θα ληφθεί κατά την ηλεκτρόλυση. Ανάλογα με τον σκοπό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κράμα ή καθαρό ασβέστιο μπορεί να ληφθεί με απόσταξη σε κενό. Έτσι λαμβάνονται τα κράματα ασβεστίου με ψευδάργυρο, μόλυβδο και χαλκό.
Στη βιομηχανία, το ασβέστιο μπορεί να ληφθεί με ηλεκτρόλυση τετηγμένου χλωριούχου ασβεστίου CaCl2.
CaCl2 = Ca + Cl2
Σε αυτή τη διαδικασία, ένα λουτρό από γραφίτη είναι η άνοδος. Το μπάνιο τοποθετείται σε ηλεκτρικό φούρνο. Μια σιδερένια ράβδος που κινείται κατά το πλάτος του λουτρού, και έχει επίσης την ικανότητα να ανεβαίνει και να πέφτει, είναι η κάθοδος. Ο ηλεκτρολύτης είναι λιωμένο χλωριούχο ασβέστιο, το οποίο χύνεται στο λουτρό. Η κάθοδος χαμηλώνεται στον ηλεκτρολύτη. Έτσι ξεκινά η διαδικασία της ηλεκτρόλυσης. Κάτω από την κάθοδο σχηματίζεται λιωμένο ασβέστιο. Όταν η κάθοδος ανεβαίνει, το ασβέστιο στερεοποιείται στο σημείο επαφής με την κάθοδο. Έτσι σταδιακά στη διαδικασία ανύψωσης της καθόδου, το ασβέστιο συσσωρεύεται με τη μορφή ράβδου. Στη συνέχεια, η ράβδος ασβεστίου αποσπάται από την κάθοδο.
Το καθαρό ασβέστιο ελήφθη για πρώτη φορά με ηλεκτρόλυση το 1808.
Το ασβέστιο λαμβάνεται επίσης από οξείδια με αλουμινοθερμική αναγωγή.
4CaO + 2Al -> CaAl2O4 + Ca
Σε αυτή την περίπτωση, το ασβέστιο λαμβάνεται με τη μορφή ατμού. Αυτός ο ατμός στη συνέχεια συμπυκνώνεται.
Το ασβέστιο έχει υψηλή χημική δράση. Γι' αυτό χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία για την αναγωγή πυρίμαχων μετάλλων από οξείδια, καθώς και στην παραγωγή χάλυβα και σιδήρου.
2. Μέθοδοι προσδιορισμού ιόντων ασβεστίου
2.1 Βαρυμετρικές μέθοδοι.
Στον βαρυμετρικό προσδιορισμό του ασβεστίου, χρησιμοποιούνται συχνότερα οργανικά ιζήματα και ιδιαίτερα οξαλικά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται επίσης ανόργανα κατακρημνιστικά, ιδίως θειικό οξύ και τα άλατά του.
Καθίζηση ως οξαλικό. Η πιο κοινή μέθοδος καθίζησης ασβεστίου είναι η μέθοδος οξαλικού, η οποία καθιστά δυνατή την απόκτηση ακριβών αποτελεσμάτων υπό σχετικά απλές συνθήκες 1807, 898, 1645]. Η μέθοδος βασίζεται στην απομόνωση του ασβεστίου με τη μορφή ενός ελάχιστα διαλυτού ιζήματος οξαλικού CaC204"H20 (PR = 2,6-10"9). Είναι γνωστά τρία ένυδρα οξαλικό ασβέστιο: CaC204-H20, CaC204-*2H20 και CaC204-3H20. Υπό κανονικές συνθήκες, η σταθερή μορφή είναι η μονοένυδρη (που λαμβάνεται με καθίζηση από θερμά διαλύματα). Οι δι- και οι τριένυδρες, που σχηματίζονται κατά την καθίζηση σε ψυχρό διάλυμα, μετατρέπονται σε μονοένυδρο κατά την παραμονή (γρηγορότερα - όταν θερμαίνονται).
Το οξαλικό οξύ H2C204 χρησιμοποιείται συχνά ως καταβυθιστικό. Ορισμένοι ερευνητές προτιμούν τα οξαλικά άλατα νατρίου και καλίου. Ωστόσο, είναι πιο βολικό να χρησιμοποιείται οξαλικό αμμώνιο, που περιλαμβάνεται στην ορθολογική συλλογή οργανικών αντιδραστηρίων για την καθίζηση και τον βαρυμετρικό προσδιορισμό του ασβεστίου. Για την κατακρήμνιση χρησιμοποιείται περίσσεια κορεσμένου διαλύματος οξαλικού αμμωνίου.
Στην καθίζηση του οξαλικού ασβεστίου, χρησιμοποιήθηκε οξαλικός μεθυλεστέρας, διμεθυλεστέρας ή διαιθυλεστέρας. Σε αυτές τις περιπτώσεις σχηματίζονται μεγαλύτεροι κρύσταλλοι.
Το οξαλικό ασβέστιο CaC204-H20 καταβυθίζεται από όξινα και αλκαλικά διαλύματα. Οι μέθοδοι είναι γνωστές για την καθίζηση από όξινα διαλύματα, τα οποία στη συνέχεια εξουδετερώνονται με αμμωνία σε μια ορισμένη τιμή pH.
Καθίζηση οξαλικού ασβεστίου από όξινα και αλκαλικά διαλύματα. αναποτελεσματικό, καθώς λαμβάνεται ένα λεπτόκοκκο ίζημα, το οποίο είναι δύσκολο να φιλτραριστεί και να ξεπλυθεί. ένα τέτοιο ίζημα προσροφά ακαθαρσίες, ιδιαίτερα παρουσία μαγνησίου. Σε όξινο περιβάλλον, συμβαίνει μερική διάλυση του CaC204, σε αλκαλικό περιβάλλον, συνκαθίζηση Ca (OH) 2 και σχηματισμός CaCO3 λόγω της απορρόφησης του CO2 από τον αέρα από την αμμωνία.
Καθαρά, χονδρόκοκκα ιζήματα σταθερής σύστασης λαμβάνονται με καθίζηση CaC2O4 από όξινα διαλύματα, ακολουθούμενη από εξουδετέρωση με αμμωνία. Τις περισσότερες φορές, το οξαλικό ασβέστιο κατακρημνίζεται από ένα μέσο υδροχλωρικού οξέος. Τα χονδρόκρυσταλλικά ιζήματα λαμβάνονται επίσης κατά την καθίζηση του οξαλικού ασβεστίου σε ένα μέσο οξικού οξέος.
Στο αναλυόμενο διάλυμα που περιέχει ασβέστιο, προστίθεται υδροχλωρικό οξύ παρουσία κατάλληλου δείκτη σε μια όξινη αντίδραση, το διάλυμα θερμαίνεται και προστίθεται περίσσεια θερμού κορεσμένου διαλύματος οξαλικού αμμωνίου. Το καυτό διάλυμα εξουδετερώνεται αργά με αμμωνία μέχρι να αλλάξει το χρώμα του δείκτη. Λόγω της αργής εξουδετέρωσης, το διάλυμα παραμένει όξινο σχεδόν μέχρι το τέλος της καθίζησης, γεγονός που συμβάλλει στην παραγωγή μεγάλων κρυστάλλων με ελάχιστη ποσότητα ακαθαρσιών.
Όταν το οξαλικό ασβέστιο καταβυθίζεται από ψυχρά διαλύματα, σχηματίζονται κρυσταλλικά, δύσκολα στο φιλτράρισμα ιζήματα. Ο βρασμός προάγει τη μετάβαση στο ίζημα μαζί με το ασβέστιο και το μαγνήσιο, εάν υπάρχει στο διάλυμα. Είναι πιο βολικό να καθιζάνετε οξαλικό ασβέστιο στους 60-80°C προσθέτοντας ένα θερμό διάλυμα οξαλικού αμμωνίου σε ένα θερμαινόμενο όξινο διάλυμα που περιέχει ασβέστιο.
Η διαλυτότητα του οξαλικού ασβεστίου αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης των ιόντων υδρογόνου στο διάλυμα, αφού η παρουσία ιόντων Η50+ οδηγεί στην απομάκρυνση των ιόντων οξαλικού από το σύστημα ισορροπίας.
Το οξαλικό ασβέστιο κατακρημνίζεται ποσοτικά σε pH 4 [272] (πρακτικά όχι χαμηλότερο από 4 και όχι υψηλότερο από 6), επομένως, η χρωματική μετάβαση του ερυθρού του μεθυλίου (pH) 4,4-0,2) χρησιμεύει ως δείκτης κατά τη διάρκεια της καθίζησης CaC204. D Συνήθως δεν χρησιμοποιούν αλκοόλ, αλλά υδατικό διάλυμα ερυθρού του μεθυλίου. Πειράματα έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια της καθίζησης οξαλικού ασβεστίου παρουσία μιας σταγόνας διαλύματος αλκοόλης του δείκτη, λαμβάνονται υπερεκτιμημένα αποτελέσματα κατά 2% ή περισσότερο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το τελευταίο δεσμεύεται από το ίζημα του CaCr04 και δεν ξεπλένεται και επεξεργάζεται με υπερμαγγανικό άλας. Αρκετά συχνά χρησιμοποιείται πορτοκαλί μεθυλίου ή πράσινο βρωμκρεσόλης.
2.2 Τιτρομετρικές μέθοδοι
Για τον τιτλομετρικό προσδιορισμό του ασβεστίου, συνηθέστερα χρησιμοποιείται η συμπλοκομετρία.
Συμπλοκομετρική ογκομέτρηση
Με ιόντα ασβεστίου, η σύνθετη III σχηματίζει μια ισχυρή, υδατοδιαλυτή, άχρωμη ένωση με σύνθεση 1: 1. Για τη σύνθετη ασβεστίου, pK = 10,96. Η συμπλοκομετρική τιτλοδότηση του ασβεστίου πραγματοποιείται σε αλκαλικό μέσο. Σε pH 10, προσδιορίζεται το άθροισμα ασβεστίου και μαγνησίου· σε pH 12,5, προσδιορίζεται το ασβέστιο παρουσία μαγνησίου.
Δίνονται ανασκοπήσεις συμπλοκομετρικών μεθόδων για τον προσδιορισμό του ασβεστίου και του μαγνησίου και οι δείκτες που χρησιμοποιούνται για αυτούς τους σκοπούς.
Οι Schwarzenbach και Biderman πρότειναν να προσδιοριστεί η ποσότητα ασβεστίου και μαγνησίου συμπλοκομετρικά με τον δείκτη εριοχρωματικό μαύρο T (χρωμογόνο μαύρο ET-00, solochrome black T, alizarin black T), που είναι το άλας νατρίου του (1-υδροξυ-2-ναφθυλάζο) -6 "-νιτρο-2"-ναφθολ-4"-σουλφονικά οξέα.
Σε pH 6, το μαύρο εριοχρωματικό Τ είναι wisto red. Σε υψηλότερο pH, το χρώμα αλλάζει σε μπλε και γίνεται κίτρινο-πορτοκαλί σε pH 12 (pKr = 6,3, pR2 = 11,5).
Με μαγνήσιο και ασβέστιο, το μαύρο εριοχρωματικό Τ σχηματίζει σύνθετες ενώσεις με αναλογία καθιόπη προς συνδέτη 1:1.
Η ευαισθησία της αλληλεπίδρασης του μαύρου εριοχρώματος Τ με το ασβέστιο (1,4-10-6 g Ca1ml) είναι πολύ μικρότερη από ό,τι με το μαγνήσιο (8,4-10-8 g Mg / lm).
Προστίθεται νερό σε διάλυμα που περιέχει μαγνήσιο και ασβέστιο σε όγκο 100 ml, 5 ml ρυθμιστικού διαλύματος αμμωνίας (pH 10--11) (20 mg NH4C1 διαλύονται σε νερό, 100 ml διαλύματος NH4OH 25%. προστίθενται και αραιώνονται σε 1 l με νερό), 4--5 σταγόνες του δείκτη (0,5 g του δείκτη διαλύονται σε 20 ml ρυθμιστικού διαλύματος αμμωνίας και αραιώνονται στα 100 ml με αιθανόλη) και τιτλοδοτούνται με διάλυμα 0,01 Μ σύνθετο III έως ότου το κόκκινο-κόκκινο χρώμα του κρασιού γίνει μπλε.
Κατά τον προσδιορισμό του ασβεστίου απουσία μαγνησίου ή σε χαμηλή περιεκτικότητά του, δεν υπάρχει σαφής μετάβαση των χρωμάτων του μαύρου εριοχρώματος Τ.
Παραλλαγές αμαλγάματος Pb/PbC204-CaCa04/Ca2+. Εάν το εναιώρημα παρασκευάζεται με πυκνά διαλύματα αντιδραστηρίων παρουσία αλκοόλης, τα αποτελέσματα είναι πιο αναπαραγώγιμα. Αυξάνει την ευαισθησία του προσδιορισμού της παρουσίας αμμωνίας. άλατα και οξέα το χαμηλώνουν. Προστίθεται ένα προστατευτικό κολλοειδές για τη σταθεροποίηση του εναιωρήματος.Κατά την ανάλυση βιολογικών αντικειμένων (αίμα, ούρα), χρησιμοποιείται νεφελομετρική μέθοδος προσδιορισμού του ασβεστίου με αντιδραστήριο ελαϊκού.
Ο προσδιορισμός του ασβεστίου στον ορό του αίματος με τη μέθοδο του ελαϊκού γίνεται ως εξής.
Σε 0,5 mg ορού προσθέστε 1 ml νερού και 0,5 ml διαλύματος τριχλωροξικού οξέος 20%. Μετά από 5 λεπτά. το ίζημα φυγοκεντρείται. 1,3 ml του φυγοκεντρητή τοποθετείται σε χρωματομετρική κυψελίδα, 0,2 ml συμπ. NH4OH και 1 ml ελαϊκού αντιδραστηρίου. Μετά από 15 λεπτά. προσδιορίστε το ασβέστιο θολόμετρα στα 420 nm.
Περιγράφονται νεφελομετρικές και θολόμετρες μέθοδοι για τον προσδιορισμό του ασβεστίου με στεατικό οξύ, σουλφονικό οξύ ή σουλφοορκινελαϊκό νάτριο. Το τελευταίο αντιδραστήριο καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό του ασβεστίου παρουσία μαγνησίου (στο φόντο των ιόντων αμμωνίου, το μαγνήσιο δεν καθιζάνει από το σουλφοορκινελαϊκό).
Το ασβέστιο μπορεί να προσδιοριστεί με νεφελομέτρηση ενός εναιωρήματος θειικού ασβεστίου. Έχει προταθεί η ακόλουθη μέθοδος για τον προσδιορισμό του ασβεστίου στα εδάφη.
2,5 g ξηρού εδάφους στον αέρα ανακινούνται για 30 δευτερόλεπτα. στους 25--35°C με 25 ml ενός διαλύματος εκχυλίσματος (0,05 iV HaS04 που περιέχει 0,35 g βορικού άλατος/l, ρΗ 1,6) και διηθείται. Το διάλυμα εξουδετερώνεται σε λαμπερό κίτρινο με διάλυμα NaOH 10% και οξινίζεται με 5Ν CH3COOH. Σε 2 ml αυτού του διαλύματος σε χρωματομετρικό δοκιμαστικό σωλήνα, προσθέστε 2 ml αιθυλικής αλκοόλης, αλατίζοντας το CaSO4, ανακινήστε και μετά από 5 λεπτά. σε σύγκριση με πρότυπα που παρασκευάζονται από θειικό ασβέστιο με παρόμοια επεξεργασία.
Περιγράφεται ο νεφελομετρικός προσδιορισμός του ασβεστίου με ναφθικό νάτριο και L-υδροξαμικό και χλωρανιλικό οξύ.
2.7 Φθοριομετρικές μέθοδοι
Ο ποσοτικός φθοριομετρικός προσδιορισμός του ασβεστίου χρησιμοποιείται σχετικά σπάνια. Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος βασίζεται στην αλληλεπίδραση των ιόντων ασβεστίου με τη φλουορεξόνη (καλσεΐνη) για το σχηματισμό ενός φθορίζοντος συμπλέγματος. Η φλουορεξόνη δεν φθορίζει σε αλκαλικό διάλυμα. Το μέγιστο φθορισμού παρατηρείται στα 517 nm. Ένα διάλυμα 0,liV ΚΟΗ χρησιμοποιείται για τον καθορισμό της κατάλληλης τιμής pH. Παρουσία καυστικής σόδας ή αμμωνίας, παρατηρείται μάλλον σημαντικός φθορισμός του τυφλού. Τα Al, Ba, Cu, Sr, Zn, Mn, Fe παρεμβαίνουν, που δίνουν τον ίδιο κιτρινοπράσινο φθορισμό με το ασβέστιο. Το AI, το Fe και το Mn μπορούν να καλυφθούν με τριαιθανολαμίνη. Τα Ca, Co, Cu και Zn είναι κυανίδια Η ευαισθησία της αντίδρασης είναι 0,08 μg Ca / 1 ml διαλύματος Φθορίζων προσδιορισμός του ασβεστίου με φλουορεξόνη χρησιμοποιείται στην ανάλυση βιολογικών αντικειμένων.
Περιγράφεται ο φθορισμός προσδιορισμός του ασβεστίου με φλουορεξόνη σε πολυαιθυλένιο χαμηλής πίεσης.
Η 8-0 ξυκινολυλυδραζόνη της 8-κιναλδίνης αλδεΰδης είναι εξαιρετικά ευαίσθητη και εκλεκτική στον προσδιορισμό του ασβεστίου. Ο πράσινος φθορισμός που προκύπτει αναπτύσσεται σε 10-15 λεπτά. Η αντίδραση διεξάγεται σε διάλυμα 0,1 Μ ΚΟΗ. Η ευαισθησία του προσδιορισμού, λαμβάνοντας υπόψη το κριτήριο Zo ", είναι 0,02 μg Ca / 5 ml διαλύματος Αλκαλιμέταλλα, 10πλάσιες ποσότητες στροντίου, 100πλάσιες ποσότητες Mg, Ba, ίσες ποσότητες Pb, Fe, Mn, Cu, In, δεν παρεμβαίνουν στον προσδιορισμό Cd, Zn, 10 φορές Co, Fe, Ta, 100 φορές Be, Cr, 1000 φορές W, Bi, Pt και Ni σβήνουν φθορισμό παρουσία 200 μg Mg/5 ml 0,lN διάλυμα ΚΟΗ, μια κόκκινη φωταύγεια που παρεμβαίνει στον προσδιορισμό του ασβεστίου στο οξείδιο του μαγνησίου... Προστίθεται χλωριούχο αμμώνιο για να διατηρηθεί το μαγνήσιο σε διάλυμα.
Η 8-οξυκινολυλυδραζόνη της 8-κιναλδίνης αλδεΰδης χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό του ασβεστίου, σε μεθυλοτριχλωροσιλάνιο (5 * 10 ~ 8%), σε χλωριούχο καίσιο, σε νερό και αιθυλική αλκοόλη (10 ~ "%).
Ο προσδιορισμός του ασβεστίου σε νερό και αιθανόλη γίνεται ως εξής.
Σε δύο φλιτζάνια χαλαζία εξατμίζονται 100 ml νερού (128 ml αλκοόλης), έχοντας προηγουμένως προστεθεί 0,15 μg Ca σε ένα από αυτά. Το υπόλειμμα από κάθε κύπελλο ξεπλένεται με 5 ml διαλύματος 0,1 Ν ΚΟΗ (2-3 μερίδες) [και μεταφέρεται σε δοκιμαστικούς σωλήνες. Ταυτόχρονα, 5 ml διαλύματος 0,1 Ν ΚΟΗ χύνονται στον τρίτο δοκιμαστικό σωλήνα (πείραμα ελέγχου). 0,2 ml διαλύματος 5-10-4 Μ του αντιδραστηρίου χύνεται και στους τρεις δοκιμαστικούς σωλήνες και μετά από 10-15 λεπτά. Η ένταση του φθορισμού μετριέται σε φθορόμετρο FO-1 με λαμπτήρα πυρακτώσεως χαμηλής τάσης ισχύος 20 W και φωτοπολλαπλασιαστή FEU-38 χρησιμοποιώντας φίλτρα φωτός. πρωτεύον SZS-21 (3) + SS-5 (α), δευτερεύον ISS-4 (3) + OS-11 (3).
2. Πειραματικό μέρος
Ποιοτική ανάλυση.
Αντιδράσεις ιόντων ασβεστίου
1. Το οξαλικό αμμώνιο σχηματίζει κρυσταλλικό ίζημα CaC2O4 · H2O με ιόντα ασβεστίου: Το ίζημα είναι διαλυτό σε ισχυρά οξέα, αλλά αδιάλυτο στο οξικό οξύ: Το όριο ανίχνευσης του ασβεστίου είναι 20 μg. Τα ιόντα Ba2+ και Sr2+ παρεμβαίνουν, δίνοντας παρόμοια ιζήματα με το (NH4)2C2O4. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των ιζημάτων BaC2O4 και SrC2O4 είναι η διαλυτότητά τους στο οξικό οξύ:
2ВаС2O4 + 2СН3COOH \u003d Ba (HC2O4) 2 + Ba (CH3COO) 2. (22)
Εκτέλεση της αντίδρασης.
Σε 2-3 σταγόνες διαλύματος που περιέχει ιόντα ασβεστίου, προσθέστε 2-3 σταγόνες διαλύματος αντιδραστηρίου. Ένα λευκό κρυσταλλικό ίζημα πέφτει έξω.
Προσδιορισμός του ασβεστίου με τη μέθοδο των τυπικών προσθηκών.
Πειραματικό μέρος.
Όργανα και αντιδραστήρια: Φωτόμετρο φλόγας FPL, PAZh, PFM κ.λπ. Συμπιεστής. Πηγή διέγερσης: φως φλόγας αέριο-αέρας. Διάλυμα άλατος ασβεστίου με συγκέντρωση ασβεστίου 100 μg/ml.
Ένα μέρος CaCO3 (χημικά καθαρό) 0,0250 g (F = MCaCO3 / ACa = 2,500) διαλύεται σε ένα ποτήρι ζέσεως σε μικρό όγκο 2M HCl, το διάλυμα μεταφέρεται σε ογκομετρική φιάλη των 100 ml, συμπληρώνεται μέχρι τη χαραγή με αποσταγμένο νερό και ανακατεύουμε καλά.
Ολοκλήρωση της εργασίας.
Ένα δείγμα του αναλυόμενου νερού αραιώνεται με απεσταγμένο νερό έτσι ώστε να περιέχει περίπου 1000 μg ασβεστίου ανά 10 ml. 10 ml αραιωμένου αναλυόμενου νερού μεταφέρονται σε τρεις ογκομετρικές φιάλες χωρητικότητας 100 ml και 10 και 20 ml διαλύματος άλατος ασβεστίου προστίθενται στη δεύτερη και τρίτη φιάλη, αντίστοιχα. Οι όγκοι των διαλυμάτων στις φιάλες φέρονται στη χαραγή με απεσταγμένο νερό και αναμειγνύονται επιμελώς. Τα διαλύματα που προκύπτουν φωτομετρούνται όπως υποδεικνύεται παραπάνω και τα αποτελέσματα καταγράφονται με τη μορφή πίνακα: Αριθμός διαλύματος Όγκος αραιωμένου αναλυόμενου νερού, ml Όγκος πρόσθετου διαλύματος, ml Συγκέντρωση προσθέτου στο δείγμα, αριθμός μg/ml, μΑ 1 10,00 - - 2 10,00 10 ,00 10,00 3 10,00 20,00 10,00 Προσδιορίστε την άγνωστη συγκέντρωση Cx με γραφική ή μέθοδο υπολογισμού και βρείτε τη συγκέντρωση ασβεστίου C (σε μg/ml) στο πόσιμο νερό σύμφωνα με τον τύπο: όπου VM είναι η χωρητικότητα του ογκομετρικού φλάσκα; VP είναι ο όγκος ενός δείγματος του αναλυόμενου νερού (νερό μετά την αραίωση). n είναι ο βαθμός αραίωσης του πόσιμου νερού. Εάν η γραφική παράσταση της εξάρτησης του αναλυτικού σήματος I από το C δεν είναι ευθεία, τότε χρησιμοποιείται η λογαριθμική έκδοση της μεθόδου.
Φιλοξενείται στο Allbest.ru
...Παρόμοια Έγγραφα
Μελέτη των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του ασβεστίου. Ηλεκτρολυτική και θερμική παραγωγή ασβεστίου και των κραμάτων του. Αλουμινοθερμική μέθοδος ανάκτησης ασβεστίου. Η επίδραση της θερμοκρασίας στη μεταβολή της ελαστικότητας ισορροπίας των ατμών ασβεστίου σε συστήματα.
θητεία, προστέθηκε 23/10/2013
Χημικές ιδιότητες του ασβεστίου. Η χρήση καθαρού ανθρακικού ασβεστίου στην οπτική, ασβεστόλιθου στη μεταλλουργία - ως ροές. Ο γύψος ως κρυσταλλικό ένυδρο θειικό ασβέστιο. Άλας ασβεστίου του φωσφορικού οξέος ως κύριο συστατικό των φωσφοριτών και των απατιτών.
περίληψη, προστέθηκε 23/01/2010
Χλωριούχο ασβέστιο: φυσικές και χημικές ιδιότητες. εφαρμογή και πρώτες ύλες. Λήψη τετηγμένου χλωριούχου ασβεστίου από υγρό απόσταξης παραγωγής σόδας. Παρασκευή χλωριούχου ασβεστίου και χλωριούχου υδροξυλίου από μητρικό υγρό. Άνυδρο ασβέστιο από υδροχλωρικό οξύ.
περίληψη, προστέθηκε 08/09/2008
Ενώσεις μαγνησίου, ασβεστίου και βαρίου ως φάρμακα. Αλλαγές στην ομάδα ατομικών και ιόντων ακτίνων, δυναμικό ιοντισμού. Ποιοτικές αντιδράσεις σε ιόντα μαγνησίου, ασβεστίου, στροντίου. Ο βιολογικός ρόλος του μαγνησίου και του ασβεστίου, η σημασία για τον οργανισμό.
περίληψη, προστέθηκε 14/04/2015
Κρυσταλλική δομή υδροξυαπατίτη. Περιγραφή μεθόδων για τη σύνθεση φωσφορικών ασβεστίου. Ανάλυση φάσης ακτίνων Χ για τον προσδιορισμό της σύστασης φάσης του δείγματος. Πειραματική σύνθεση φωσφορικού ασβεστίου με καθίζηση από υδατικά διαλύματα.
θητεία, προστέθηκε 09/10/2012
Υπολογισμός της συγκέντρωσης νιτρικού ασβεστίου σε υδατικό διάλυμα για τη χρήση του στη σύνθεση του ψυκτικού. Προσδιορισμός της εξάρτησης του δείκτη διάθλασης των φάσεων του συστήματος νερού-νιτρικού ασβεστίου σε αρνητική θερμοκρασία από τη συγκέντρωση με διαθλασιμετρία.
θητεία, προστέθηκε 12/12/2012
Στοιχεία και οι ενώσεις τους στη σύγχρονη ανόργανη χημεία. Σύνθεση θειικού ασβεστίου, χημικές του ιδιότητες. Πραγματοποίηση ποιοτικής ανάλυσης για ιόντα. Υπολογισμός αρχικών αντιδραστηρίων και προσδιορισμός συνθηκών σύνθεσης, επιλογή οργάνων και εξοπλισμού.
θητεία, προστέθηκε 12/12/2009
Ιστορία και προέλευση του ονόματος, εύρεση στη φύση, λήψη ασβεστίου, φυσικές και χημικές του ιδιότητες. Η χρήση μεταλλικού ασβεστίου και των ενώσεων του. Ο βιολογικός ρόλος και η ανάγκη του οργανισμού σε ασβέστιο, η περιεκτικότητά του στα τρόφιμα.
περίληψη, προστέθηκε 27/10/2009
Μαζική παραγωγή και χρήση ανθρακικού ασβεστίου - μια ανόργανη χημική ένωση, ένα άλας ανθρακικού οξέος και ασβεστίου. Πολυμορφικές τροποποιήσεις ανθρακικού ασβεστίου. Διάγραμμα φάσεων ασβεστίτη, αραγωνίτη και βατερίτη σε διαφορετικές θερμοκρασίες.
περίληψη, προστέθηκε 25/11/2015
Στοιχείο της κύριας υποομάδας της δεύτερης ομάδας, η τέταρτη περίοδος του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων του D. I. Mendeleev. Ιστορία και προέλευση του ονόματος. Εύρεση ασβεστίου στη φύση. ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ. Η χρήση μεταλλικού ασβεστίου.
Μέθοδοι για τον ποσοτικό προσδιορισμό του ασβεστίου. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για τον προσδιορισμό του ασβεστίου.
α) Μέθοδοι βάρους.
1) Καθίζηση ως οξαλικό και ζύγιση ως ή (βλ. «Ανάλυση βάρους»).
2) Καθίζηση ως θειικό από αλκοολικό διάλυμα.
3) Καθίζηση ως πικρολονικό.
β) Ογκομετρικές μέθοδοι.
1) Κατακρήμνιση ως οξαλικό ασβέστιο και επακόλουθος προσδιορισμός του δεσμευμένου στο ασβέστιο οξαλικού ιόντος με υπερμαγγανατομετρία ή κεριμετρία.
2) Καθίζηση ως μολυβδαινικό, αναγωγή του μολυβδαινίου και τιτλοδότηση αυτού με βαναδικό αμμώνιο.
3) Συμπλοκομετρική μέθοδος.
Η μέθοδος βάρους για τον προσδιορισμό του ασβεστίου έχει πολύ σημαντικά μειονεκτήματα.
1. Ο προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε ασβέστιο σε διάφορα τεχνικά αντικείμενα με τη βαρυμετρική μέθοδο είναι μια πολύ χρονοβόρα λειτουργία.
2. Η κατακρήμνιση ιόντων ασβεστίου στη μορφή συνδέεται με μεγάλες δυσκολίες λόγω της αδυναμίας επίτευξης ποσοτικής απομόνωσης του οξαλικού ασβεστίου.
3. Το ίζημα οξαλικού ασβεστίου είναι συχνά μολυσμένο με ακαθαρσίες και είναι δύσκολο να απομονωθεί σε χημικά καθαρή μορφή.
4. Η λήψη της μορφής βάρους συνδέεται με τη χρήση σχετικά υψηλής θερμοκρασίας που απαιτείται για τη θερμική αποσύνθεση του οξαλικού ασβεστίου.
5. Η μορφή βάρους που προκύπτει είναι ασταθής και εκτεθειμένη στην υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα, με αποτέλεσμα η μάζα του να ποικίλλει ανάλογα με τις συνθήκες παραγωγής και αποθήκευσης.
Επομένως, επί του παρόντος, η μέθοδος βάρους για τον προσδιορισμό του ασβεστίου έχει χάσει την προηγούμενη σημασία της και έχει αντικατασταθεί από πιο προηγμένες ογκομετρικές μεθόδους ανάλυσης.
Μία από αυτές τις μεθόδους περιγράφεται παραπάνω (βλ. κεφ. II.I, § 28). Η υπερμαγγανομετρική μέθοδος για τον προσδιορισμό του ασβεστίου έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις βαρυμετρικές μεθόδους ανάλυσης. Ένα τέτοιο πλεονέκτημα είναι η ταχύτερη ολοκλήρωση της λειτουργίας προσδιορισμού. Ωστόσο, η υπερμαγγανομετρική μέθοδος για τον προσδιορισμό του ασβεστίου, που βασίζεται στην κατακρήμνιση ιόντων ασβεστίου με τη μορφή οξαλικού και την επακόλουθη τιτλοδότηση των ιόντων οξαλικού με υπερμαγγανικό, έχει πολλά μειονεκτήματα στην ανάλυση βάρους που σχετίζονται με την αδυναμία πλήρους ποσοτικής κατακρήμνισης και διαχωρισμού του οξαλικού .
Από τις ογκομετρικές μεθόδους ανάλυσης, η πιο ακριβής και ταχύτερη μέθοδος για τον προσδιορισμό του ασβεστίου είναι αναμφίβολα η συμπλοκομετρική τιτλοδότηση των ιόντων ασβεστίου με τη σύνθετη III.
Συμπλοκομετρική μέθοδος για τον προσδιορισμό του ασβεστίου. Ο συμπλοκομετρικός προσδιορισμός του ασβεστίου βασίζεται στην άμεση μέθοδο τιτλοδότησης των ιόντων του με ένα πρότυπο διάλυμα σύνθετης III παρουσία μουρεξειδίου ή όξινου χρωμίου σκούρο μπλε. Ο δείκτης σχηματίζει ένα κόκκινο σύμπλεγμα με ιόντα ασβεστίου. Όταν το διάλυμα τιτλοδοτείται με το σύνθετο III στο σημείο ισοδυναμίας, το κόκκινο χρώμα μετατρέπεται στο χαρακτηριστικό χρώματος του ελεύθερου δείκτη.
Ως αποτέλεσμα της τιτλοδότησης των αλάτων ασβεστίου με τη σύνθετη III, σχηματίζεται ένα σύμπλοκο και ένα οξύ:
Το σύμπλοκο που προκύπτει είναι σχετικά ασταθές:
Επομένως, ο σχηματισμός ενός ελεύθερου οξέος κατά τη διάρκεια της αντίδρασης ή η προσθήκη του στο τιτλοδοτήσιμο διάλυμα πριν από την τιτλοδότηση μετατοπίζει την υποδεικνυόμενη ισορροπία προς τα αριστερά, δηλαδή προς την καταστροφή του συμπλόκου.
Το EDTA είναι ένα τετραβασικό οξύ, που χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες σταθερές: και είναι σχετικά ασθενές οξύ, επομένως το διάλυμα του συμπλόκου του με δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 10,3. Αν είναι μικρότερο, τότε σχηματίζει τα αντίστοιχα υδροανιόντα: και οξύ. Σε αυτή την περίπτωση, το σύμπλεγμα καταστρέφεται ή δεν σχηματίζεται καθόλου.
Έτσι, η σταθερότητα του άλατος εντός του συμπλέγματος που σχηματίζεται από ιόντα ασβεστίου με τη σύνθετη III εξαρτάται από το μέγεθος του διαλύματος.
Επομένως, για να εξασφαλιστεί η βέλτιστη πορεία της αντίδρασης σχηματισμού συμπλόκου, η τιτλοδότηση των αλάτων ασβεστίου με ένα διάλυμα EDTA πρέπει να πραγματοποιηθεί σε ένα ισχυρά αλκαλικό μέσο στο. Σε αυτή την περίπτωση, επιτυγχάνεται πλήρης εξουδετέρωση του ελεύθερου οξέος που σχηματίζεται κατά τη νίτρωση και παρατηρείται το μέγιστο άλμα στην καμπύλη τιτλοδότησης (Εικ. 61).
Ρύζι. 61. Καμπύλες τιτλοδότησης ιόντων ασβεστίου με τη συμπλοκομετρική μέθοδο σε διάφορες τιμές του διαλύματος: 1 - ; 2 - ; 3 - ; τέσσερα - .
1. Συμπλοκομετρική μέθοδος. Επιλογή άμεσης τιτλοδότησης. Η μέθοδος βασίζεται στην ιδιότητα των ιόντων μαγνησίου να αντιδρούν ποσοτικά με ένα σύνθετο (trilon B) για να σχηματίσουν ισχυρές, υδατοδιαλυτές, άχρωμες ενδοσύνθετες ενώσεις.
Τιτλοδότηση:Το διάλυμα Trilon B είναι δινάτριο άλας αιθυλενοδιαμινοτετραοξικού οξέος (συντομογραφία Na2H2TrB).
Δείκτες:μεταλλικοί δείκτες - οργανικές βαφές που έχουν διαφορετικά χρώματα στην ελεύθερη μορφή και με τη μορφή ενός συμπλέγματος με ένα μέταλλο, το οποίο είναι λιγότερο ανθεκτικό από το σύμπλεγμα Trilon B με ένα μέταλλο. Η αλλαγή χρώματος των μεταλλικών δεικτών εξαρτάται από το pH του μέσου.
Ο προσδιορισμός των αλάτων μαγνησίου πραγματοποιείται σε ένα ρυθμιστικό διάλυμα αμμωνίας σε ρΗ 9,5-10,0. Δείκτης - όξινο χρωμιομαύρο ειδικό (εριόχρωμο μαύρο Τ). Μετάβαση χρώματος από κόκκινο-ιώδες σε μπλε.
Το οξείδιο του μαγνησίου διαλύεται προκαταρκτικά σε αραιωμένο υδροχλωρικό οξύ.
Mg 2+ + H 2 Ind MgInd + 2H +
Το χρώμα του διαλύματος λόγω
μεταλλικό σύμπλεγμα με ένδειξη
Στο σημείο ισοδυναμίας:
MgInd + Na 2 H 2 TrB MgNa 2 TrB + H 2 Ind
Το χρώμα του διαλύματος λόγω
δωρεάν ένδειξη
f ισοδύναμο (LV) = 1
2. Οξινομετρική μέθοδος εξουδετέρωσης(επιλογή πίσω τιτλοδότησης). Χρησιμοποιείται για τον ποσοτικό προσδιορισμό του οξειδίου του μαγνησίου. Η μέθοδος βασίζεται στην ιδιότητα του οξειδίου του μαγνησίου να αλληλεπιδρά ποσοτικά με το υδροχλωρικό οξύ για να σχηματίσει ένα άλας:
MgO + 2HCI → MgCI 2 + 2H 2 O
HCI + NaOH → NaCI + H2O
f ισοδύναμο (οξείδιο μαγνησίου) = S
Αποθήκευση
Σύμφωνα με τη γενική λίστα, σε ένα καλά βουλωμένο δοχείο. Το θειικό μαγνήσιο, κατά παράβαση των συνθηκών αποθήκευσης, χάνει σταδιακά το νερό κρυστάλλωσης (καιρικές συνθήκες). Το οξείδιο του μαγνησίου αλληλεπιδρά με το διοξείδιο του άνθρακα και την υγρασία που περιέχεται στον αέρα, σχηματίζοντας ένα μείγμα ανθρακικού και υδροξειδίου του μαγνησίου:
MgO + CO 2 → MgCO 3
MgO + H 2 O → Mg (OH) 2
Εφαρμογή
οξείδιο του μαγνησίου- Ένα αντιόξινο με ήπια καθαρτική δράση.
Θειικό μαγνήσιο- αντισπασμωδικό, αντισπασμωδικό, ηρεμιστικό, χολερετικό και καθαρτικό.
ΕΝΩΣΕΙΣ ΑΣΒΕΣΤΙΟΥ
Παραλαβή
χλωριούχο ασβέστιοπου λαμβάνεται από ένα φυσικό ορυκτό - ασβεστίτης:
CaCO 3 + 2HCI → CaCI 2 + CO 2 + H 2 O
Οι σχετικές ακαθαρσίες (άλατα σιδήρου και μαγνησίου) κατακρημνίζονται με διάλυμα υδροξειδίου του ασβεστίου:
2FeCI 3 + 3Ca(OH) 2 → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CaCI 2
MgCI 2 + Ca(OH) 2 → Mg(OH) 2 ↓ + CaCI 2
Τα ιζήματα υδροξειδίων σιδήρου και μαγνησίου απομακρύνονται με διήθηση.
Το μαγνήσιο και το ασβέστιο είναι κύρια ή δευτερεύοντα συστατικά πολλών φυσικών ή τεχνητών προϊόντων. Οι κλασικές μέθοδοι για την ανάλυση αυτών των δύο κατιόντων είναι χρονοβόρες, ενώ η πολυσύνθετη τιτλοδότηση παρέχει στον ερευνητή την ευκαιρία να προσδιορίσει κομψά και τα δύο μέταλλα, γεγονός που συνέβαλε σημαντικά στην ταχεία εισαγωγή αυτής της μεθόδου στην αναλυτική πρακτική.
Μας φαίνεται σκόπιμο να συζητήσουμε και τα δύο μέταλλα ταυτόχρονα, καθώς είναι σχεδόν πάντα παρόντα μαζί, και επομένως είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τη συμπεριφορά ενός μείγματος Ca και Mg, ακόμα κι αν απαιτείται να είναι μόνο ένα από αυτά τα στοιχεία. προσδιορίζεται.
Η ανάλυση των βιολογικών υγρών, λόγω της μεγάλης πρακτικής σημασίας της, εξετάζεται σε ξεχωριστή ενότητα. Οι βιβλιογραφικές αναφορές που δίνονται αποτελούν μόνο ένα μέρος όλων των δημοσιεύσεων που σχετίζονται με αυτό το θέμα, κάτι που μας φαίνεται αρκετά δίκαιο, αφού τα περισσότερα έργα, από την άποψη της σύνθετης ογκομετρικής ογκομέτρησης, δεν περιέχουν κάτι νέο.
Ωστόσο, οι αναφερόμενες εργασίες δίνουν μια πλήρη εικόνα των υφιστάμενων δυνατοτήτων της μεθόδου και των προβλημάτων που δεν έχουν ακόμη επιλυθεί.
Ο προσδιορισμός του Mg χρησιμοποιώντας EDTA έχει από καιρό περιγραφεί από τους Schwarzenbach et al. . Ο δείκτης eriochrome black T που χρησιμοποιείται από αυτούς είναι ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους επί του παρόντος. Η εκτέλεση τιτλοδοτήσεων σε μικροκλίμακα και ακόμη και ο προσδιορισμός των ποσοτήτων μικρογραμμαρίων είναι εύκολη. Μελετήθηκαν διεξοδικά ζητήματα ακρίβειας συμπλεγματομετρικών προσδιορισμών και στοιχειομετρίας τιτλοδότησης.
Η σταθερότητα των συμπλεγμάτων του EDTA και του δείκτη με Mg είναι αρκετά υψηλή ώστε να επιτρέπεται η τιτλοδότηση να πραγματοποιηθεί με επαρκή ακρίβεια. η αλλαγή χρώματος στο σημείο ισοδυναμίας (κόκκινο κρασί σε μπλε) είναι κάπως λιγότερο σαφής από ό,τι με άλλες σύνθετες ογκομετρήσεις. Θα πρέπει να τιτλοδοτείται μέχρι να εξαφανιστεί τελείως η κόκκινη απόχρωση, η οποία, ωστόσο, δεν είναι δύσκολο να αναγνωριστεί. Η αντίδραση στο σημείο ισοδυναμίας προχωρά κάπως αργά, επομένως το διάλυμα πρέπει να θερμανθεί ελαφρά.
Το μαύρο εριόχρωμο Τ και πολλές παρόμοιες βαφές μπλοκάρονται από ίχνη βαρέων μετάλλων, ιδιαίτερα χαλκού, τα οποία, ωστόσο, μπορούν εύκολα να αφαιρεθούν χρησιμοποιώντας κατάλληλα μέσα κάλυψης. Το κυανιούχο κάλιο εξαλείφει τις παρεμβολές από Cu, Ni, Co, Fe κ.λπ. Η ίδια λειτουργία εκτελείται από το Na2S (σε αυτή την περίπτωση, οι ακαθαρσίες βαρέων μετάλλων καθιζάνουν με τη μορφή θειούχων) και η τιτλοδότηση Mn του Mg παρουσία μεγάλης ποσότητας του Μν, βλ. Το αλουμίνιο μπορεί να καλυφθεί με τριαιθανολαμίνη και η τιτλοδότηση θα πρέπει να γίνει στους 5°C, διαφορετικά το Al μπορεί να μεταβεί από το σύμπλοκο με τον παράγοντα κάλυψης στο σύμπλοκο με τον δείκτη.
Οι παρεμβολές που προκαλούνται από την παρουσία ιχνών βαρέων μετάλλων μπορούν συχνά να εξαλειφθούν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της αντίστροφης τιτλοδότησης. Σε αυτήν την περίπτωση, οι παρεμβαλλόμενες ακαθαρσίες δεσμεύονται σε ένα σύμπλοκο με EDTA και αντιδρούν με τον δείκτη μόνο αργά ή δεν αντιδρούν καθόλου. Έτσι, η αντίστροφη ογκομέτρηση μπορεί να ολοκληρωθεί πριν συμβεί το μπλοκάρισμα του δείκτη. Εάν, για παράδειγμα, πραγματοποιηθεί εκ νέου τιτλοδότηση με διάλυμα Zn, τότε η περιεκτικότητα σε Cu έως και 20 mg ανά λίτρο διαλύματος δεν έχει επιβλαβή επίδραση. Η μέθοδος προστατευτικής τιτλοδότησης που προτείνεται από τον Hahn βασίζεται στην ίδια αρχή, βασισμένη στη σχετική απουσία παρεμβολής και συνίσταται στο γεγονός ότι μια γνωστή ποσότητα ενός τιτλοδοτημένου διαλύματος EDTA τιτλοδοτείται με το αναλυόμενο διάλυμα.
Εκτός από το μαύρο εριοχρωματικό Τ, χρησιμοποιείται ένας μεγάλος αριθμός άλλων δεικτών, για παράδειγμα, το αλουμίνιο, το οποίο επιτρέπει τη διαδοχική τιτλοδότηση ενός μείγματος Fe-Al-Ca-Mg, κόκκινη λάκα C, βαφές της σειράς όξινου χρωμίου μπλε, χρωμοξάνη πράσινο, βιολετί πυροκατεχόλης, αρσενάζο Ι. Οι Deal et al., αφενός, και μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Belcher, από την άλλη, έχουν ερευνήσει μεγάλο αριθμό χρωστικών ως προς την καταλληλότητά τους ως δείκτες. Πρόσφατα, ο καλμαγκίτης γνώρισε μεγάλη επιτυχία. ως προς τη σταθερότητα των συμπλεγμάτων με τα μέταλλα και ως προς τη χρωματική αλλαγή είναι σχεδόν πανομοιότυπο με το μαύρο εριοχρωματικό Τ, αλλά η λύση του είναι πιο σταθερή.
Η ένδειξη του τελικού σημείου μιας ογκομέτρησης με τη χρήση οργάνων περιλαμβάνει κυρίως φωτομετρική τιτλοδότηση, η οποία πραγματοποιείται είτε με αυτοένδειξη στην περιοχή υπεριώδους ακτινοβολίας είτε με μαύρο εριοχρωματικό Τ είτε με άλλους δείκτες, όπως χρωμαζουρόλη S ή καλμαγκίτη. Στον προσδιορισμό του Mg και στη διαδοχική τιτλοδότηση μειγμάτων Ni-Mg, Zn-Mg ή Bi-Mg χρησιμοποιείται επίσης ποτενσιομετρική ογκομέτρηση με κάθοδο υδραργύρου ή αμπερομετρική ογκομέτρηση. Οι αγωγομετρικοί και θερμομετρικοί προσδιορισμοί θα περιγραφούν επίσης παρακάτω.
Η παρεμποδιστική επίδραση του Mg στην τιτλοδότηση άλλων μετάλλων εμφανίζεται μόνο σε αλκαλικό περιβάλλον, επομένως η παρουσία του δεν αποτελεί πρόβλημα στον προσδιορισμό άλλων μετάλλων αφού κατέστη δυνατή η διενέργεια τιτλοδοτήσεων σε όξινο διάλυμα. Το Mg μπορεί να καλυφθεί με την καθίζηση του ως υδροξείδιο σε ένα ισχυρά αλκαλικό διάλυμα (καυστική σόδα) ή με τη χρήση ιόντων φθορίου.
Η τιτλοδότηση του Mg παρουσία φωσφορικών ιόντων πραγματοποιήθηκε από τον Collier, ο οποίος συμβουλεύει την αφαίρεση μεγάλων ποσοτήτων αυτών των ιόντων με εκχύλιση. Οι ιοντοανταλλάκτες είναι επίσης ένα καλό μέσο για την απομάκρυνση των φωσφορικών ιόντων. Μια ισχυρή αραίωση του αναλυόμενου διαλύματος είναι συχνά αρκετή για να επιβραδύνει τον σχηματισμό MgNFL/PO.), καθώς αυτή η ένωση σχηματίζει εύκολα υπερκορεσμένα διαλύματα. Επιπλέον, το Mg μπορεί να προσδιοριστεί παρουσία φωσφορικών ιόντων με εκ νέου τιτλοδότηση. Η τιτλοδότηση του Mg παρουσία Ca θα συζητηθεί παρακάτω. Εδώ μπορούμε επίσης να σημειώσουμε τη δυνατότητα διαχωρισμού του Ca ως μολυβδαινικού και τιτλοδότησης του Mg στο διήθημα, εάν απαιτείται προσδιορισμός μόνο του Mg.
Το μαγνήσιο μπορεί να προσδιοριστεί συμπλοκομετρικά σε φαρμακευτικά παρασκευάσματα, σε κράματα αλουμινίου, σε κράμα ηλεκτρονίων, σε χυτοσίδηρο και σίδηρο χυτηρίου, σε τιτάνιο, θειικό νικέλιο, πυρίτιδα, σε χώμα και φυτικά υλικά, πετρώματα και σκωρίες ουρανίου.
Το ασβέστιο είναι ένα από τα πρώτα μέταλλα για τα οποία περιγράφηκε η μέθοδος σύνθετης ογκομέτρησης. Η τιτλοδότηση μπορεί να πραγματοποιηθεί σε πολύ αραιά διαλύματα, καθώς και παρουσία μικρών ποσοτήτων Ca. Ο δείκτης μουρεξειδίου που χρησιμοποιείται σε αυτή την περίπτωση έχει μελετηθεί λεπτομερώς και χρησιμοποιείται συχνά σήμερα. Σε ένα έντονα αλκαλικό μέσο (pH=12), το κόκκινο χρώμα του μουρεξειδίου αλλάζει σε μπλε-ιώδες, το οποίο δεν είναι τόσο οξύ όσο αυτό πολλών άλλων μεταλλοχρωμικών δεικτών. Το διάλυμα του μουρεξειδίου είναι σταθερό για λίγες μόνο ώρες, επομένως συνιστάται η προσθήκη του δείκτη σε στερεή μορφή, λειοτριβημένο με 100 μέρη NaCl. Θα πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η οξειδωτική ή υδρολυτική αποικοδόμηση του μουρεξειδίου στο διάλυμα δοκιμής, ειδικά σε φωτομετρικές τιτλοδοτήσεις όπου η αποικοδόμηση μερικές φορές γίνεται ορατή λόγω αργής μείωσης της απορρόφησης φωτός. Για να βελτιωθεί η αναγνώριση του σημείου ισοδυναμίας, έχουν προταθεί μικτοί δείκτες, για παράδειγμα, 0,2 g μουρεξειδίου με 0,5 g πράσινου ναφθόλης Β, καλά αναμεμειγμένο με 100 g NaCl.
Πολλές άλλες ουσίες έχουν προταθεί ως δείκτες για το Ca, οι οποίες, ωστόσο, δεν είναι πάντα ανώτερες από το μουρεξείδιο. Εδώ είναι μερικά από αυτά: χαρτί εντοπισμού, CAL-Red, εριοχρωμία μπλε-μαύρο SE (Erio SE), οξύ χρώμιο μπλε-μαύρο και άλλα. Όλες αυτές οι ουσίες είναι o, o "-αζω ενώσεις παρόμοιες με το μαύρο Τ Εριοχρώματος.
Μια συστηματική μελέτη των ιδιοτήτων δεικτών τέτοιων ουσιών ανήκει στους Deal et al. . Πολυάριθμες ενώσεις έχουν επίσης μελετηθεί από τους Belcher et al. . Αργότερα, τα ακόλουθα δοκιμάστηκαν ως δείκτες για Ca: κόκκινο βερνίκι C, ωμέγα χρώμιο μπλε-πράσινο BL, σύμπλοκο ftklein, glyoxal-bis-(2-hydroxyanil), χρωμαζουρόλη S, H-οξύ, οξύ αλιζαρίνη μαύρο SN και πυρογαλλολκαρβοξυλικό οξύ. Με αλουμίνιο, είναι δυνατή η διαδοχική τιτλοδότηση ενός μείγματος Fe-Al-Ca-Mg.
Το ασβεστόχρωμο που συντίθεται από τον West, που αναφέρεται παρακάτω, είναι προφανώς πανομοιότυπο με το υδρόνιο που προτείνουν οι Ρώσοι συγγραφείς. Το μπλε της μεθυλθυμόλης και το ιώδες πυροκατεχόλης είναι επίσης κατάλληλα για τον προσδιορισμό του Ca.
Το Calcein μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως χρώμα όσο και ως δείκτης φθορισμού (ακτίνες UV). Η φθορίζουσα-ινσυμπλεξόνη έχει έναν υπολειπόμενο φθορισμό που προκαλείται από ακαθαρσίες πέρα από το σημείο ισοδυναμίας, το οποίο καλύπτεται από την προσθήκη φαινολοφθαλεΐνης (0,25 g φαινολοφθαλεΐνης ανά 1 g δείκτη). Η κατάσταση είναι παρόμοια με την καλσεΐνη (calcein W), για την οποία έχει προταθεί η ακριδίνη για να καλύψει τον υπολειπόμενο φθορισμό. Το Thymolphtalexon συνιστάται επίσης ως δείκτης φθορισμού για Ca. Για να διασφαλιστεί ότι το σημείο ισοδυναμίας αναγνωρίζεται χωρίς παρεμβολές, οι Toft et al. πρότεινε ένα απλό όργανο που αποδείχθηκε σε τιτλοδότηση με καλσεΐνη και επίσης χρησίμευε καλά σε τιτλοδότηση με άλλους δείκτες φθορισμού.
Σχεδόν όλοι οι δείκτες στο Ca δίνουν μια απότομη μετάβαση χρώματος μόνο σε υψηλή τιμή pH του διαλύματος. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα συστήματα δεικτών που λειτουργούν σε pH<11, например комплекс Mg с ЭДТА (его дббавляют по меньшей мере в количестве 5% от содержания присутствующего Са) или ZnY в комбинации с эриохромом черным Т, а также комбинации ZnY с цинконом и CuY с ПАН . При этом одновременно титруется присутствующий в растворе Mg.
Οι δείκτες υψηλού pH προτιμώνται γενικά επειδή το μαγνήσιο, που συχνά συνδέεται με το ασβέστιο, καθιζάνει ως υδροξείδιο (βλ. παρακάτω). Πρέπει να σημειωθεί ότι τα αλκάλια που χρησιμοποιούνται για αλκαλοποίηση δεν πρέπει να περιέχουν ανθρακικά άλατα και δεν πρέπει να τα απορροφούν από τον αέρα, το νερό ή άλλα αντιδραστήρια, διαφορετικά καθιζάνει CaCO3. Το ίζημα θα διαλυθεί ξανά κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης, εάν πραγματοποιηθεί αργά.
Ωστόσο, είναι πιο πλεονεκτικό και οικονομικό χρονικά να αποφευχθεί ο σχηματισμός ιζήματος, για το οποίο τα ανθρακικά ιόντα αφαιρούνται και τιτλοδοτούνται σε αρκετά αραιά διαλύματα προκειμένου να αποτραπεί πιθανή καθίζηση Ca (OH) g. Η θολότητα μπορεί επίσης να αποφευχθεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο οπισθοτιτλοδότησης.
Οι παράγοντες που παρεμβαίνουν στην τιτλοδότηση του ασβεστίου έχουν μελετηθεί λεπτομερώς. Ο Fe και το Al που υπάρχουν στα περισσότερα φυσικά και τεχνητά προϊόντα μπορούν να απομονωθούν χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων. Ο διαχωρισμός με κατακρήμνιση με διάλυμα αμμωνίας είναι πάντα δυνατός, αλλά συχνά είναι χρονοβόρος, καθώς μπορεί να απαιτείται διπλή καθίζηση. Μπορείτε να διαβάσετε για την κάλυψη των Fe, Al και Mn στις ενότητες που αφορούν τον ορισμό των αντίστοιχων στοιχείων.
Εάν υπάρχει μόνο Al στο διάλυμα, τότε δεν χρειάζεται να κάνετε τίποτα για τον προσδιορισμό του Ca, αφού σε συμβατικές τιτλοδοτήσεις σε υψηλό pH, το Al υπάρχει με τη μορφή ιόντων αργιλικού, τα οποία δεν αντιδρούν με το σύνθετο. Ωστόσο, πρέπει να δοθεί προσοχή στην επιλογή του δείκτη, καθώς ορισμένες βαφές μπλοκάρονται από το αλουμίνιο υπό αυτές τις συνθήκες. Σε περίπτωση πολύ υψηλής περιεκτικότητας σε Al, ανατρέξτε στις αναφορές και στην περίπτωση υψηλών συγκεντρώσεων Mn, στην αναφορά.
Το τιτάνιο μπορεί να καλυφθεί με υπεροξείδιο του υδρογόνου (βλ. ορισμό του τιτανίου). Η χρήση κυανιούχου καλίου και ιονανταλλάκτες ανοίγει ευρείες ευκαιρίες για κάλυψη. Θα πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η πιθανότητα παρεμβολής από ανιόντα. Η παρεμβολή που δημιουργείται από τα υδροξυλικά και τα ανθρακικά ιόντα έχει ήδη αναφερθεί. Το εξακυανοφερρατικό ιόν (II), το οποίο ήταν παρόν στο διάλυμα αρχικά ή σχηματίστηκε κατά την κάλυψη του Fe, μπορεί να σχηματίσει θολότητα λόγω της χαμηλής διαλυτότητας του άλατος ασβεστίου του. η θολότητα εξαφανίζεται ξανά κατά τη διάρκεια της ογκομέτρησης. Οι παρεμβολές που σχετίζονται με την παρουσία φωσφορικών ιόντων έχουν μελετηθεί με ιδιαίτερη λεπτομέρεια. Μικρές ποσότητες του τελευταίου δεν παρεμποδίζουν την τιτλοδότηση Ca. Η μέγιστη επιτρεπόμενη αναλογία P: Ca = 4: 1, αλλά εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την αραίωση του διαλύματος.
Μεγάλες ποσότητες ιόντων PO4 δεν θα επηρεάσουν τον προσδιορισμό εάν χρησιμοποιηθεί η μέθοδος εκ νέου τιτλοδότησης. Ο Zimmerman προτείνει ένα τιτλοδοτημένο διάλυμα για τον προσδιορισμό του Ca παρουσία φωσφορικών ιόντων, 0,1 M για το EDTA και 0,05 M για το ZnY. Στην ακραία περίπτωση, με εξαιρετικά υψηλή περιεκτικότητα σε φωσφορικά ιόντα, διαχωρίζονται με ανταλλαγή ιόντων ή εκχύλιση.
Από τη χρήση της τιτλοδότησης σε ένα όξινο μέσο, το Ca δεν αποτελεί πλέον ισχυρό εμπόδιο στον προσδιορισμό άλλων μετάλλων. Σε ορισμένες αλκαλικές τιτλοδοτήσεις (αλλά όχι τιτλοδοτήσεις Mg), το Ca μπορεί να καλυφθεί με ιόντα φθορίου.
Η ακρίβεια και η αναπαραγωγιμότητα των πολυσύνθετων προσδιορισμών του Ca είναι καλή, κάτι που επιβεβαιώνεται από πολυάριθμες μελέτες, για παράδειγμα.
Υπάρχουν πολλές οργανικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό του Ca. Τις περισσότερες φορές, προτιμώνται οι φωτομετρικές τιτλοδοτήσεις, καθώς η χρωματική μετάβαση του μουρεξειδίου είναι δύσκολο να αναγνωριστεί με γυμνό μάτι. Χρησιμοποιούνται επίσης και άλλοι δείκτες, όπως χαρτί ανίχνευσης, CuY - PAN, μεταλλφθαλεΐνη.
Η φωτομετρική ογκομέτρηση μπορεί να πραγματοποιηθεί με αυτοένδειξη στην περιοχή UV (228 nm). μπορεί να αυτοματοποιηθεί χρησιμοποιώντας διάφορους δείκτες. Περιγράφεται η ένδειξη του σημείου ισοδυναμίας από την κλίση της καμπύλης ογκομέτρησης με την προσθήκη ιόντων Cu2+. Η αμπερομετρική ένδειξη με ηλεκτρόδιο σταγόνας υδραργύρου καθιστά δυνατή τη διαδοχική τιτλοδότηση τέτοιων μειγμάτων όπως, για παράδειγμα, Ni-Ca ή Cu-Zn-Ca, και χρησιμοποιείται ένα «κύμα μιγαδικού» για ένδειξη. Σε ένα διάλυμα ισχυρής αμμωνίας, το Ca μπορεί να προσδιοριστεί με μια έμμεση αμπερομετρική μέθοδο: Τα ιόντα Ca2+ εκτοπίζουν τα ιόντα Zn2+ από τον συμπλεκτικό ψευδάργυρο, τα οποία στη συνέχεια τιτλοδοτούνται.
Σε ποτενσιομετρική ογκομέτρηση με σταγόνα υδραργύρου, συνιστάται η χρήση διαλύματος HEDTA ως ηλεκτροδίου, καθώς το Mg δεν παρεμβαίνει σε αυτό. Gazlam et al. διεξαγωγή ποτενσιομετρικής αυτόματης ογκομέτρησης με ηλεκτρόδιο αργύρου. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαδοχική τιτλοδότηση ενός μίγματος Ca-Mg. Περιγράφονται ραδιομετρικές και αγωγομετρικές τιτλοδοτήσεις. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η θερμομετρική ένδειξη του ισοδυναμικού σημείου σε σχέση με την ανάλυση ενός μείγματος C a-Mg, αφού οι θερμότητες σχηματισμού συμπλοκοποιητικών και των δύο μετάλλων δεν είναι μόνο διαφορετικές, αλλά και αντίθετες σε πρόσημο.
Ο αριθμός των πρακτικών εφαρμογών του πολυσύνθετου προσδιορισμού του Ca είναι τεράστιος. Παρακάτω είναι μερικές μόνο από τις πιθανές περιπτώσεις. Δεδομένου ότι ο προσδιορισμός του Ca συνδέεται συχνά με τον προσδιορισμό του Mg, συνιστάται στον αναγνώστη να ανατρέξει στις ενότητες που αφορούν τον προσδιορισμό του μείγματος Ca και Mg και τη σκληρότητα του νερού. Χρησιμοποιώντας οπτική ένδειξη, πραγματοποιούνται αναλύσεις στεατικών, χυμών ζάχαρης, καζεΐνης, νερού, βρόχινου νερού, φαρμακευτικών προϊόντων, φωσφορικού τριασβεστίου, τεχνικών φωσφορικών αλάτων, φυτικών υλικών, φωτογραφικών υλικών, κολοφωνίου, καθώς και ο προσδιορισμός του ελεύθερου ασβέστη σε πυριτικά και Ca σε καυστικό σόδα, επιπλέον στην τελευταία περίπτωση, η συγκέντρωση Ca χρησιμοποιείται σε μια χηλική ιονανταλλακτική ρητίνη - Dowex A-I.
Η φωτομετρική τιτλοδότηση με μουρεξείδιο χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του υδατοδιαλυτού κλάσματος του γύψου και την ανάλυση των υδάτων. Η καλσεΐνη χρησιμοποιείται ως φωτομετρικός δείκτης για τον προσδιορισμό του Ca στα άλατα λιθίου. Στην ανάλυση της χορτονομής, το Ca τιτλοδοτείται με ηλεκτρόδιο σταγόνας υδραργύρου με διάλυμα HEDTA.
Μείγματα ασβεστίου και μαγνησίου. Ο διαχωρισμός του ασβεστίου από το μαγνήσιο μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους. Ο χωρισμός είναι πάντα εφικτός, αλλά παίρνει πολύ χρόνο. Για σκοπούς διαχωρισμού, συνιστάται η χρήση ιοντοανταλλακτικής ρητίνης. Ο Gercke προτείνει τον διαχωρισμό του Ca ως θειώδους. Είναι δυνατό να κατακρημνιστεί το Ca με τον κλασικό τρόπο με τη μορφή οξαλικού και, μετά την τέφρα και τη διάλυση του ιζήματος, να τιτλοδοτηθεί συμπλοκομετρικά.
Στην περίπτωση πολύ χαμηλής περιεκτικότητας σε Ca, το ίζημα οξαλικού ασβεστίου μπορεί να διαλυθεί σε οξύ, να προστεθεί EDTA και, αφού γίνει το διάλυμα αλκαλικό, η περίσσεια του EDTA μπορεί να τιτλοδοτηθεί. Ωστόσο, μετά την καθίζηση του ασβεστίου με τη μορφή οξαλικού, η αλλαγή χρώματος του μαύρου εριοχρωμίου Τ κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης του Mg στο διήθημα δεν είναι αρκετά έντονη, επομένως η ποσότητα των χρησιμοποιούμενων ιόντων οξαλικού περιορίζεται στο ελάχιστο.
Πιο κομψές είναι οι μέθοδοι που αποφεύγουν τον διαχωρισμό και των δύο μετάλλων. Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος συνίσταται στην τιτλοδότηση του Ca σε ένα ισχυρά αλκαλικό διάλυμα παρουσία ιζήματος υδροξειδίου του μαγνησίου και στον προσδιορισμό του αθροίσματος Ca και Mg στο δεύτερο κλάσμα του διαλύματος (λαμβάνοντας υπόψη όλα όσα αναφέρθηκαν παραπάνω σχετικά με την τιτλοδότηση του Mg ), ακολουθούμενο από τον υπολογισμό της περιεκτικότητας σε Mg κατά διαφορά. Εάν το μείγμα είναι υψηλό σε Ca και χαμηλό σε Mg, η ανάλυση είναι απίθανο να είναι δύσκολη. Εάν η κατάσταση είναι λιγότερο ευνοϊκή, θα πρέπει να δοθεί προσοχή σε μια σειρά περιστάσεων, μια συζήτηση των οποίων μπορεί να βρεθεί στην αρχική βιβλιογραφία.
Η παρουσία Mg(OH)2 μπορεί να επηρεάσει, πρώτον, επειδή υπάρχει πιθανότητα συν-καθίζησης Ca, και δεύτερον, επειδή η αλλαγή στο χρώμα του δείκτη μπορεί να μην γίνει έντονη λόγω της προσρόφησης της χρωστικής από ένα κροκιδωτικό επισπεύδει.
Η προσθήκη ζάχαρης θα πρέπει να αποτρέψει τη συν-καθίζηση Ca, αλλά αυτό δεν έχει επιβεβαιωθεί από άλλους συγγραφείς. Σύμφωνα με τους Flaschka και Guditz, η ταυτόχρονη κατακρήμνιση μπορεί να ελαχιστοποιηθεί προσθέτοντας πρώτα μια ποσότητα EDTA σε ένα ουδέτερο ή όξινο διάλυμα δοκιμής, όχι πολύ μεγαλύτερη από την ισοδύναμη ποσότητα ασβεστίου, και μόνο μετά την αλκαλοποίηση. Το αλκάλιο πρέπει πάντα να προστίθεται αργά σταγόνα-σταγόνα και το διάλυμα να αναμιγνύεται καλά. Σύμφωνα με τους Lewis et al. , ενώ κατακρημνίζεται ασήμαντη ποσότητα EDTA, η οποία, κατά την παραμονή, λόγω της ανακρυστάλλωσης του Mg (ΟΗ) 2, περνά και πάλι σε διάλυμα.
Για την καλύτερη αναγνώριση της αλλαγής χρώματος ενός δείκτη (π.χ. μουρεξείδιο), είναι σκόπιμο, αλλά σίγουρα όχι απαραίτητο, η κατακρήμνιση σε ογκομετρική φιάλη. Ο όγκος του διαλύματος θα πρέπει να φθάσει στη χαραγή και, μετά την καθίζηση του ιζήματος, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα διαυγές τμήμα του διηθήματος για την εκ νέου τιτλοδότηση μικρής περίσσειας EDTA.
Bauh et al. έλαβε καλά αποτελέσματα με πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε Mg (προσδιορισμός περίπου 0,5% Ca που περιέχεται στο MgO), καταβυθίζοντας αργά Mg (OH) 2 με διάλυμα NaOH 0,5 M (μια μικρή ποσότητα KCN και NH2OH HC1 προστέθηκε στο αλκάλιο) με έντονη ανάδευση και τιτλοδότηση του Ca απευθείας σε εναιώρημα με διάλυμα EDTA με δείκτη CaL-Red. Η σημασία της αργής καθίζησης με έντονη ανάδευση τονίζεται επίσης από τους Lewis και Melnick.
Όπως φαίνεται από μια μελέτη που διεξήχθη από την Kenya et al. , η τελική τιμή pH του διαλύματος, ο δείκτης που χρησιμοποιείται και η ποσότητα του επηρεάζουν επίσης τα αποτελέσματα της ογκομέτρησης. Από αυτή την άποψη, τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τους Belcher et al. Από τους πολυάριθμους δείκτες που δοκιμάστηκαν, το χαρτί παρακολούθησης αποδείχθηκε το καταλληλότερο. Το σημείο ισοδυναμίας παρουσία του κατακρημνισμένου Mg(OH)2 ήταν διαυγέστερο από ό,τι σε καθαρά διαλύματα Ca και παρουσία Mg δεν λήφθηκε υποεκτίμηση του Ca, όπως συμβαίνει με άλλους δείκτες (για παράδειγμα, μουρεξείδιο, μπλε μεθυλθυμόλης ή καλσεΐνη).
Οι ασαφείς χρωματικές μεταπτώσεις λόγω της προσρόφησης του δείκτη από το ίζημα Mg(OH)2 μπορούν να βελτιωθούν εάν ο δείκτης προστεθεί μετά την καθίζηση του μαγνησίου και, επιπλέον, εάν το ίζημα είναι κρυσταλλικό πριν από την προσθήκη της βαφής. Όπως επισημαίνουν οι Lott και Cheng, η προσθήκη λίγων σταγόνων πολυβινυλικής αλκοόλης εμποδίζει τη χρωματική μετάβαση να γίνει λιγότερο σαφής στον δείκτη. Παρόμοιο αποτέλεσμα της ακετυλακετόνης παρατηρήθηκε από τους Bourget et al.
Συνοψίζοντας τα παραπάνω, μπορεί να σημειωθεί ότι υπάρχουν διάφορες δυνατότητες για τη βελτίωση των συνθηκών προσδιορισμού, αλλά είναι δύσκολο να προσφερθεί μια διαδικασία προσδιορισμού που να είναι ικανοποιητική για όλες τις περιπτώσεις. Για κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, θα πρέπει να επιλέγονται οι βέλτιστες συνθήκες ώστε να επιτυγχάνεται η μεγαλύτερη ακρίβεια. Ως εκ τούτου, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι υπάρχουν πολλές αναφορές πειραμάτων που έχουν δημιουργηθεί προκειμένου να αποφευχθεί η καθίζηση Mg (OH) 2. Για το σκοπό αυτό, προτείνεται η προσθήκη τρυγικού οξέος στο διάλυμα. Σύμφωνα με τα πειράματά μας και σύμφωνα με τα δεδομένα άλλων συγγραφέων, το τρυγικό οξύ είναι κατάλληλο για την πρόληψη της κατακρήμνισης μαγνησίου, αλλά σε αυτή την περίπτωση λαμβάνονται υπερεκτιμημένα αποτελέσματα για το Ca εάν χρησιμοποιηθεί διάλυμα EDTA ως τιτλοδοτητής. Εάν, ωστόσο, ληφθεί HEDTA αντί για EDTA, τα αποτελέσματα του προσδιορισμού Ca είναι σωστά, αφού το σύμπλεγμα μαγνησίου με αυτό το σύμπλεγμα είναι λιγότερο σταθερό από το σύμπλεγμα ασβεστίου. Σε αυτό το πλαίσιο, είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι το σημείο ισοδυναμίας μιας ογκομέτρησης με calcon είναι οξύ μόνο όταν ο λόγος Mg:Ca είναι τουλάχιστον 1.
Εάν συγκρίνουμε αυτές τις πληροφορίες με τα δεδομένα των Belcher και συνεργατών που αναφέρθηκαν παραπάνω, θα πρέπει να αναγνωριστεί ότι δεν είναι ακόμη σαφές πώς η καθίζηση του μαγνησίου και η συμπλοκοποίηση του επηρεάζουν τον σχηματισμό του συμπλέγματος Ca-calcon στο σημείο ισοδυναμίας.
Ένα από τα κύρια προβλήματα στον προσδιορισμό του Ca παρουσία Mg είναι ότι δεν υπάρχει ακόμη απλός δείκτης Ca για οπτικούς προσδιορισμούς που να λειτουργεί σε τιμές pH όπου το Mg είναι ακόμα σε διάλυμα. Το Ringbaum έλυσε αυτή τη δυσκολία χρησιμοποιώντας μια έμμεση ένδειξη του σημείου ισοδυναμίας χρησιμοποιώντας το σύστημα Zn-HEDTA-ψευδάργυρο. Το διάλυμα ρυθμίζεται σε pH = 9,5-10 χρησιμοποιώντας ρυθμιστικό διάλυμα που περιέχει 25 g βόρακα, 2,5 g NH4C1 και 5,7 g NaOH σε 1 λίτρο.
Σε καθαρά διαλύματα, λαμβάνονται πολύ έντονες χρωματικές μεταβάσεις και σωστές τιμές Ca. Αλλά για αυτό είναι απαραίτητο, πρώτον, η συγκέντρωση του αμμωνίου να παρατηρείται με μεγάλη ακρίβεια και, δεύτερον, η αναλογία Ca: Zn είναι περίπου 10. Δυστυχώς, η εκπλήρωση αυτών των βέλτιστων συνθηκών στην πρακτική ανάλυση δεν είναι πάντα δυνατή. Ένας άλλος τρόπος περιγράφεται από τους Flaschka και Ganczof: τιτλοδοτούν με ένα διάλυμα HEDTA με μουρεξείδιο ως δείκτη σε pH περίπου 10. Με φωτομετρική ένδειξη, το Ca μπορεί να προσδιοριστεί παρουσία μεγαλύτερης από 100-πλάσιας περίσσειας Mg. Το ασβέστιο παρουσία μαγνησίου μπορεί επίσης να τιτλοδοτηθεί ποτενσιομετρικά με διάλυμα HEDTA σε pH = 10.
Θα πρέπει επίσης να γίνει αναφορά στη μέθοδο Strafeld, στην οποία το Mg κατακρημνίζεται με φωσφορικά ιόντα σε pH = 9 και στη συνέχεια το Ca προσδιορίζεται παρουσία ιζήματος με αντίστροφη ποτενσιομετρική τιτλοδότηση περίσσειας EDTA με τιτλοδοτημένο διάλυμα άλατος ασβεστίου με σταγόνα υδραργύρου. ηλεκτρόδιο. Η ποσότητα του προστιθέμενου φωσφορικού άλατος πρέπει να είναι πολύ ακριβής. Αφενός, αυτή η ποσότητα θα πρέπει να είναι επαρκής για να μειώσει τη διαλυτότητα του MgNH4P04 ώστε να μην αντιδρά με το EDTA, αφετέρου η ποσότητα του φωσφορικού δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλή, διαφορετικά καθιζάνει το Ca3(P04)2. Δεν υπάρχουν δημοσιευμένα στοιχεία για τη συγκαταβύθιση Ca.
Μετά από όλα αυτά που ειπώθηκαν, τονίζουμε για άλλη μια φορά ότι είναι δύσκολο να δοθεί μια καθολική μέθοδος εργασίας, ωστόσο, υπάρχουν ικανοποιητικές τροποποιήσεις των τυπικών μεθόδων, βάσει των οποίων είναι δυνατή η επιλογή μιας μεθόδου κατάλληλης για εργασία για όλες τις περιπτώσεις συναντάται στην πράξη. Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι οι περισσότερες μελέτες πραγματοποιούνται σε καθαρά διαλύματα και σε πρακτική ανάλυση, οι συνθήκες προσδιορισμού είναι περίπλοκες λόγω της υψηλής συγκέντρωσης αλάτων, της παρουσίας παρεμβαλλόμενων στοιχείων και παραγόντων κάλυψης που προστίθενται για την εξάλειψή τους.
Οι διαδοχικές τιτλοδοτήσεις είναι οι πιο κομψές, αφού, αφενός, εξοικονομούν χρόνο και, αφετέρου, απαιτούν μικρότερη ποσότητα του αναλυόμενου διαλύματος, η οποία, όταν
Οι πρακτικοί ορισμοί είναι συχνά πολύ σημαντικοί. Τέτοια πειράματα έγιναν και έδωσαν πολύ καλά αποτελέσματα, τουλάχιστον σε τεχνητά διαλύματα. Ο Karesh τιτλοποιεί πρώτα το Ca με μουρεξείδιο σε pH = 13, μετά το διάλυμα οξινίζεται και το μουρεξείδιο, αφού υδρολύεται, διασπάται, ρυθμίζει το pH στο 10 και τιτλοποιεί το Mg με μαύρο εριοχρώμιο Τ. Οι δυσκολίες που περιγράφονται παραπάνω προκύπτουν κατά τον προσδιορισμό του Ca παρουσία Mg (OH) 2, Φυσικά, έχουν σημασία και εδώ.
Ο Lott και ο Cheng τιτλοποιούν πρώτα το Ca με calcon σε υψηλό pH, στη συνέχεια μειώνουν το pH του διαλύματος προσθέτοντας οξύ και χλωριούχο αμμώνιο και συνεχίζουν την τιτλοδότηση με Eriochrome black T για να προσδιοριστεί το Mg. Οι Schmidt και Reilly εξαλείφουν το σφάλμα που προκαλείται από την καθίζηση μαγνησίου, για το οποίο τιτλοποιούν πρώτα το Ca με διάλυμα HEDTA σε ένα διαφανές διάλυμα σε pH = 9,5-10 παρουσία του συστήματος δείκτη Ringbom, το οποίο είναι ένα μείγμα Zn - HEDTA - ψευδάργυρο, στη συνέχεια προσθέστε KCN για να καλύψετε τον Zn και τιτλοποιήστε το Mg με διάλυμα EDTA με μαύρο Eriochrome T. Οι Flaschka και Ganczof χρησιμοποιούν φωτομετρική ένδειξη του σημείου ισοδυναμίας. Αρχικά, τιτλοδοτούν το Ca με μουρεξείδιο με διάλυμα HEDTA σε pH = 10, στη συνέχεια προσθέτουν το μαύρο εριοχρωματικό Τ, αλλάζουν το μήκος κύματος του φωτός και προσδιορίζουν το Mg με τιτλοδότηση με διάλυμα EDTA. Οι ποσότητες υπομικρογραμμαρίων Ca και Mg μπορούν να προσδιοριστούν από μία μόνο φωτομετρική καμπύλη τιτλοδότησης. Ταυτόχρονα, το σύμπλεγμα Mg-cal-magite χρησιμοποιείται ως αυτό-ενδεικτικό σύστημα για τον καθορισμό του τελικού σημείου της τιτλοδότησης Ca από την κλίση της καμπύλης τιτλοδότησης.
Ο προσδιορισμός του Ca και του Mg με τις μεθόδους που αναφέρονται παραπάνω χρησιμοποιείται στην ανάλυση διαφόρων υλικών, για παράδειγμα, λέμφος εντόμων, ασβεστόλιθος, δολομίτης, μαγνησίτης, ασβεστούχα και πυριτικά πετρώματα, εδάφη, σκόνες γυαλιού, γυαλί, μεταλλεύματα και σκωρίες, τσιμέντο, χάλυβας και παρόμοια υλικά. αλάτι, άλμη, θαλασσινό νερό και άλλα διαλύματα με υψηλή περιεκτικότητα σε αλκάλια, καθώς και σύρμα συγκόλλησης που περιέχει Mn, πολτό, λύματα από ανθρακωρυχεία, συνηθισμένο νερό και ειδικό μεταλλικό νερό, γάλα, κονσερβοποιημένους χυμούς φρούτων, φαρμακευτικά προϊόντα, φυτικά υλικά μετά την τέφρα , ιδίως τέφρα καπνού , ζωικοί ιστοί και βιολογικά υλικά γενικά .
Ασβέστιο και μαγνήσιο σε βιολογικά υγρά.Ο συμπλοκομετρικός προσδιορισμός του Ca και (ή) Mg στο αίμα, στον ορό, στα ούρα και στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό είναι επί του παρόντος η τυπική τιτρομετρική μέθοδος που χρησιμοποιείται σχεδόν σε όλα τα εργαστήρια. Ο αριθμός των δημοσιεύσεων που σχετίζονται με αυτόν τον τομέα έχει ξεπεράσει τις εκατό.
Δεδομένου ότι πολλές από τις προτεινόμενες μεθόδους διαφέρουν ελάχιστα στη λεπτομέρεια, μόνο μερικές από τις δημοσιευμένες εργασίες θα εξεταστούν εδώ για να εξηγηθούν οι αρχές των ορισμών.
Το ασβέστιο του ορού προσδιορίστηκε αρχικά από τους Greenblatt και Hartmann με τιτλοδότηση με μουρεξείδιο σε ένα εξαιρετικά αλκαλικό διάλυμα. Άλλοι συγγραφείς περιγράφουν την ίδια μέθοδο με μικρές μόνο τροποποιήσεις ή με φωτομετρική ένδειξη.
Χρησιμοποιούνται επίσης και άλλοι δείκτες, όπως η καλσεΐνη, κυρίως στην περιοχή της υπεριώδους ακτινοβολίας, και μπορεί να σχεδιαστεί μια καμπύλη τιτλοδότησης. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αναλύσει πολύ μικρές ποσότητες ορού (20 μl). μπορεί να χρησιμοποιηθεί φωτομετρική ένδειξη. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται CAL-Red, χαρτί ανίχνευσης, σύνθετη φθαλεΐνη, μαύρο SN οξύ αλιζαρίνης και φθορίζοντες δείκτες. Μια λεπτομερής σύγκριση (για παράδειγμα) αυτών των μεθόδων με την κλασική μέθοδο οξαλικού έδειξε ξεκάθαρα τα πλεονεκτήματα της πολυσύνθετης μεθόδου.
Το ασβέστιο στα ούρα μπορεί να προσδιοριστεί με την τυπική μέθοδο με EDTA με τον ίδιο τρόπο που προσδιορίστηκε σε άλλα υλικά ή με φωτομετρική τιτλοδότηση ή με προσθήκη φλουορεξόνης. Λόγω της αυξημένης περιεκτικότητας σε φωσφορικά άλατα στα ούρα, είναι συχνά χρήσιμο στην ανάλυσή τους να αραιώνεται έντονα το αναλυόμενο διάλυμα ή, προκειμένου να αποφευχθεί η καθίζηση ελάχιστα διαλυτών ενώσεων, η χρήση οπισθοτιτλοδότησης.
Εκτός από αυτές τις μεθόδους που αναπτύχθηκαν ειδικά για τον προσδιορισμό του Ca, κατάλληλες μέθοδοι για τον προσδιορισμό του Ca μπορούν επίσης να βρεθούν μεταξύ των μεθόδων για τον προσδιορισμό του Ca και του Mg που περιγράφονται παρακάτω, καθώς πολλοί προσδιορισμοί του Ca σχετίζονται με τον προσδιορισμό του Mg.
Ο πρώτος προσδιορισμός του μαγνησίου στον ορό περιγράφηκε από τους Golasek και Flaschka. Το ασβέστιο κατακρημνίζεται ως οξαλικό και τιτλοδοτείται αφού διαλυθεί το ίζημα, ενώ το Mg προσδιορίζεται στο διήθημα μετά τη φυγοκέντρηση. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι και τα δύο μέταλλα μπορούν να προσδιοριστούν στο ίδιο διάλυμα. Παρόμοιο πλεονέκτημα έχει η μέθοδος που προτείνει ο Gjessing, στην οποία πραγματοποιείται διαδοχική τιτλοδότηση. Το Ca τιτλοδοτείται πρώτα φωτομετρικά με μουρεξείδιο σε αλκαλικό διάλυμα (NaOH) χωρίς να παρεμβαίνει με μικρές ποσότητες Mg(OH)2 που παραμένουν στο διάλυμα, προφανώς σε κολλοειδή μορφή. Στη συνέχεια προσθέτουμε γλυκίνη και βράζουμε. Στην περίπτωση αυτή, το μουρεξείδιο καταστρέφεται και το υδροξείδιο του μαγνησίου διαλύεται. στη συνέχεια τιτλοποιήστε το Mg με μαύρο Τ. Εριοχρώμιο. Ωστόσο, οι περισσότερες μέθοδοι βασίζονται στη χρήση δύο υποδειγμάτων δειγμάτων. Σε ένα δείγμα, το Ca τιτλοδοτείται σε διάλυμα υψηλού pH με μουρεξείδιο (βλέπε παραπάνω) ή με άλλο δείκτη, όπως το Erio SE, και στο άλλο, το άθροισμα Ca και Mg τιτλοδοτείται.
Στην τελευταία τιτλοδότηση χρησιμοποιείται συνήθως το Eriochrome black T. Η μέθοδος ενδείκνυται για εργασία με υπερμικροποσότητες και αυξάνει την ακρίβεια όταν χρησιμοποιείται φωτομετρική ογκομέτρηση. Η διαδικασία τιτλοδότησης μπορεί να αυτοματοποιηθεί.
Το ασβέστιο και το μαγνήσιο στα ούρα μπορούν να προσδιοριστούν με τον ίδιο τρόπο όπως στον ορό, αλλά με μικρές αλλαγές.
Το ασβέστιο και το μαγνήσιο στο πλάσμα και στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό προσδιορίζονται με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως στον ορό.
Προσδιορισμός σκληρότητας νερού. Ο προσδιορισμός της σκληρότητας του νερού έχει από καιρό περιγραφεί από τους Schwarzenbach et al. και είναι η πρώτη συμπλοκομετρική μέθοδος τιτλοδότησης που χρησιμοποιείται στην πράξη. Πολυάριθμες μέθοδοι για τον προσδιορισμό της σκληρότητας του νερού μπορούν να βρεθούν στη βιβλιογραφία, συμπεριλαμβανομένων των μικροπροσδιορισμών.
Πρέπει να διακρίνονται δύο ομάδες μεθόδων: ο προσδιορισμός της ολικής σκληρότητας και ο χωριστός προσδιορισμός σκληρότητας ασβεστίου και μαγνησίου. Κατά τον προσδιορισμό της συνολικής σκληρότητας, τιτλοδοτείται το άθροισμα Ca και Mg. Η ογκομέτρηση πραγματοποιείται συνήθως σε διάλυμα pH = 10 με δείκτη Eriochrome black T. Για να είναι έντονη η αλλαγή χρώματος του δείκτη, πρέπει να υπάρχει τουλάχιστον 5% Mg (σε σχέση με την περιεκτικότητα σε Ca).
Δεδομένου ότι αυτή η προϋπόθεση δεν πληρούται πάντα για νερά διαφορετικής προέλευσης, θα πρέπει να προστεθεί μια γνωστή ποσότητα Mg και να ληφθεί υπόψη στους υπολογισμούς ή, ακόμη καλύτερα, να εισαχθεί στο αναλυόμενο διάλυμα με τη μορφή συμπλόκου μαγνησίου με EDTA. Κατά την εκτέλεση σειριακών αναλύσεων, είναι πολύ πιο εύκολο να χρησιμοποιήσετε ένα τιτλοδοτημένο διάλυμα, το οποίο, μαζί με το EDTA (H2Y2~), περιέχει την απαιτούμενη ποσότητα MgY2~.
Κατά τη μελέτη των παραγόντων που παρεμβαίνουν σε αυτές τις ογκομετρήσεις, διαπιστώθηκε ότι περιλαμβάνουν κυρίως μικρές ακαθαρσίες βαρέων μετάλλων, οι οποίες είτε προκαλούν υπερβολική κατανάλωση του τιτλοδοτητή είτε μπλοκάρουν τον δείκτη. Η απομάκρυνσή τους δεν προκαλεί δυσκολίες εάν προστεθεί ένα μείγμα KCN με ασκορβικό οξύ ή τριαιθανολαμίνη ως παράγοντες κάλυψης. Ένας καλός παράγοντας κάλυψης για τα περισσότερα μέταλλα, εκτός από το Al, είναι επίσης το Na2S. Συχνά μέσα στο ρυθμιστικό διάλυμα εισάγονται παράγοντες κάλυψης.
Ο Hahn αποφεύγει ή μειώνει τις παρεμβολές τιτλοδοτώντας μια γνωστή ποσότητα του προτύπου διαλύματος EDTA με το νερό που πρόκειται να αναλυθεί. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση είναι δύσκολο να εφαρμοστεί στην πράξη. Όταν τιτλοδοτείται με χρωμαζουρόλη S, η παρεμβολή είναι λιγότερο επικίνδυνη, καθώς αυτή η χρωστική είναι λιγότερο επιρρεπής σε αποκλεισμό. Ωστόσο, η χρωματική μετάβαση σε αυτή την περίπτωση είναι λιγότερο απότομη από ό,τι όταν χρησιμοποιείτε το μαύρο T του Eriochrome.
Κατά τον προσδιορισμό της σκληρότητας ασβεστίου και μαγνησίου χωριστά, συνήθως χρησιμοποιούνται δύο κλάσματα του διαλύματος. Στο ένα μέρος του διαλύματος, το Ca τιτλοδοτείται σε υψηλή τιμή pH, στο άλλο, σε pH = 10, τιτλοδοτείται το άθροισμα Ca και Mg. Το μαγνήσιο υπολογίζεται σύμφωνα με την πυκνότητα.
Η τιτλοδότηση του ασβεστίου, κατά κανόνα, δεν προκαλεί δυσκολίες, αφού σε όλα τα κανονικά νερά η περιεκτικότητα σε Ca υπερβαίνει κατά πολύ την περιεκτικότητα σε Mg.
Για την ανάλυση των υδάτων που περιέχουν πολυφωσφορικά, ο Brook πρότεινε να πραγματοποιηθεί διαχωρισμός πριν από την τιτλοδότηση Ca με τη μέθοδο ανταλλαγής ιόντων. Οι Schneider et al., κατά τον προσδιορισμό της σκληρότητας του σιροπιού ζάχαρης, χρησιμοποίησαν το Eriochrome blue-black B ως δείκτη.
Πριν από τον συμπλεγματομετρικό προσδιορισμό της σταθερής σκληρότητας μπορεί να προηγηθεί ένας οξεοβασικός προσδιορισμός της προσωρινής σκληρότητας, μετά τον οποίο η συμπλοκομετρική τιτλοδότηση μπορεί να πραγματοποιηθεί απευθείας στο ίδιο διάλυμα. Αναφέρονται φωτομετρικές τιτλοδοτήσεις που παρουσιάζουν ενδιαφέρον για την ανάλυση έγχρωμων νερών. Η φωτομετρική ένδειξη σάς επιτρέπει να αυτοματοποιήσετε την τιτλοδότηση.
Ο Laci περιγράφει μια ημι-αυτόματη μέθοδο στην οποία μια καμπύλη τιτλοδότησης που λαμβάνεται παρουσία του μαύρου Εριοχρώματος Τ απεικονίζεται σε ένα καταγραφικό χάρτη. Λαμβάνονται δύο καμπές στην καμπύλη, η πρώτη από τις οποίες αντιστοιχεί στο τέλος της τιτλοδότησης Ca. Έτσι, είναι δυνατός ο ταυτόχρονος προσδιορισμός της σκληρότητας ασβεστίου και μαγνησίου. Ο Erdey et al. επίσης έλαβε δύο καμπές στην καμπύλη κατά τη διάρκεια της τιτλοδότησης υψηλής συχνότητας.
Η αγωγομετρική ογκομέτρηση έχει αποδειχθεί στην ανάλυση θολών και έγχρωμων νερών. Δεδομένου ότι η συγκέντρωση των αλάτων στα φυσικά νερά είναι συνήθως ασήμαντη, η αγωγομετρική μέθοδος είναι πολύ κατάλληλη για την ανάλυσή τους, λόγω της απουσίας υποβάθρου που παρεμποδίζει τον προσδιορισμό της ηλεκτρικής αγωγιμότητας.
Απευθείας προσδιορισμός μαγνησίου με μαύρο Εριόχρωμα Τ
Αντιδραστήρια EDTA, διάλυμα 0,01 Μ. Εριόχρωμο μαύρο Τ.
Ρυθμιστικό διάλυμα, pH = 10.
Πρόοδος ορισμού. Η συγκέντρωση του Mg στο αναλυόμενο διάλυμα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10 -2 M. Τα διαλύματα που έχουν αναλυθεί με οξύ εξουδετερώνονται προκαταρκτικά με καυστική σόδα. Στη συνέχεια, σε κάθε 100 ml του διαλύματος, προσθέστε 2 ml ρυθμιστικού διαλύματος, μερικές σταγόνες μαύρου Τ εριοχρώματος και τιτλοποιήστε μέχρι το κόκκινο χρώμα να γίνει μπλε.
Με την τελευταία σταγόνα του διαλύματος τιτλοδότησης, η κοκκινωπή απόχρωση του δείκτη θα πρέπει να εξαφανιστεί. Δεδομένου ότι οι αντιδράσεις συμπλοκοποίησης δεν είναι στιγμιαίες, η τιτλοδότηση επιβραδύνεται κοντά στο τελικό σημείο.
Παρατηρήσεις. Οι καμπύλες που απεικονίζονται στα Σχ. 32 και λαμβάνεται με συνδυασμό των καμπυλών που απεικονίζονται στο σχ. Τα σχήματα 4 και 23 δείχνουν ότι η τιμή του pH του 10 πρέπει να διατηρείται με αρκετή ακρίβεια κατά τη διάρκεια της ογκομέτρησης. Τόσο η πολύ χαμηλή όσο και η πολύ υψηλή τιμή του pH επηρεάζει την αναγνώριση του σημείου ισοδυναμίας. Επομένως, τα όξινα διαλύματα αναλύονται πριν από την προσθήκη ρυθμιστικού διαλύματος
μην εισάγετε επιπλέον ποσότητα ιόντων αμμωνίου στο διάλυμα. Με τη σωστή επιλογή των συνθηκών τιτλοδότησης, το σημείο ισοδυναμίας μπορεί να είναι τόσο ευκρινές ώστε να μπορεί να τιτλοδοτηθεί ακόμη και 0,001 M EDTA.
Προσδιορισμός ασβεστίου με μαύρο Τ εριοχρώματος με μέθοδο εκτόπισης
Αντιδραστήρια
EDTA, 0,01 Μ διάλυμα.
Εριόχρωμο μαύρο Τ.
Ρυθμιστικό διάλυμα, pH = 10.
Σύμπλεγμα μαγνησίου με EDTA, διάλυμα 0,1 Μ.
Πρόοδος ορισμού. Η συγκέντρωση των ιόντων ασβεστίου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10 -2 M. Εάν το αναλυόμενο διάλυμα είναι όξινο, εξουδετερώνεται με καυστική σόδα. Σε κάθε 100 ml του αναλυόμενου διαλύματος, προσθέστε 2 ml ρυθμιστικού διαλύματος, 1 ml διαλύματος MgY 0,1 M, 2-4 σταγόνες μαύρου εριοχρώματος Τ και ογκομετρήστε μέχρι το κόκκινο χρώμα να γίνει μπλε. Με την τελευταία σταγόνα του διαλύματος τιτλοδότησης, η κοκκινωπή απόχρωση πρέπει να εξαφανιστεί εντελώς. Κοντά στο τελικό σημείο, η τιτλοδότηση επιβραδύνεται.
Παρατηρήσεις. Οι καμπύλες που φαίνονται στα Σχ. 33 και λαμβάνεται με συνδυασμό των καμπυλών που απεικονίζονται στο σχ. Τα σχήματα 5 και 24 δείχνουν πώς το χρώμα του μαύρου εριοχρώματος Τ αλλάζει όταν τιτλοδοτούνται ιόντα Ca2+ χωρίς την προσθήκη συμπλεγματικού μαγνησίου. Ταυτόχρονα, ακόμη και σε pH = 11, δεν επιτυγχάνεται απότομη χρωματική μετάβαση, επιπλέον, σε ένα τόσο έντονα αλκαλικό διάλυμα, δεν λαμβάνεται καθαρό μπλε χρώμα, καθώς σε αυτό το εύρος pH, το μαύρο εριόχρωμα Τ συμπεριφέρεται σαν οξύ -δείκτης βάσης.
Οι καμπύλες που απεικονίζονται στα Σχ. 34 δείχνουν τις βελτιώσεις που επιτεύχθηκαν με την προσθήκη σύνθετου μαγνησίου. Εφόσον το σύνθετο ασβέστιο είναι πιο σταθερό από το συμπλεγματικό μαγνήσιο, το Mg εκτοπίζεται και, ως αποτέλεσμα, το Ca και το Mg τιτλοδοτούνται ταυτόχρονα (βλ. Εικ. 11).
Οι καμπύλες που απεικονίζονται στα Σχ. 34 λαμβάνονται με συνδυασμό του σχ. 11 και 23. Δείχνουν ότι η προσθήκη μόνο 1% Mg βελτιώνει ήδη σημαντικά την αναγνώριση του σημείου ισοδυναμίας. Με την προσθήκη 10% Mg, επιτυγχάνεται σχεδόν το μέγιστο δυνατό αποτέλεσμα. Περαιτέρω προσθήκη MgY2- θα οδηγούσε μόνο σε περιττή αύξηση της ιοντικής ισχύος του διαλύματος και μείωση στο άλμα του pMg. Εάν η τιτλοδότηση εκτελεστεί σωστά, η αλλαγή χρώματος είναι τόσο έντονη που οι μικροπροσδιορισμοί μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας ακόμη και διάλυμα EDTA 0,001 M.
Με φωτομετρική ένδειξη του σημείου ισοδυναμίας, τα αποτελέσματα της τιτλοδότησης βελτιώνονται αισθητά.
Άμεσος προσδιορισμός του ασβεστίου με calcon
Αντιδραστήρια
EDTA, 0,01 Μ διάλυμα. Χαρτί αντιγραφής.
Υδροξείδιο του καλίου, διάλυμα 2 Μ. Διαιθυλαμίνη.
Πρόοδος ορισμού. Η συγκέντρωση του ασβεστίου στο τιτλοδοτημένο διάλυμα πρέπει να είναι περίπου 10 -2 Μ. Τα όξινα διαλύματα εξουδετερώνονται πρώτα με καυστική σόδα ή καυστική ποτάσα. Σε κάθε 100 ml του εξουδετερωμένου αναλυόμενου διαλύματος προστίθενται 5-7 ml διαιθυλαμίνης. Αυτή η ποσότητα είναι επαρκής για να καθορίσει την τιμή pH του διαλύματος γύρω στο 12,5. Στη συνέχεια, ο δείκτης προστίθεται με χαρτί παρακολούθησης και τιτλοδοτείται (αμέσως για να αποφευχθεί η καθίζηση CaCO3) με διάλυμα EDTA έως ότου ληφθεί ένα σταθερό καθαρό μπλε χρώμα.
Παρατηρήσεις. Η απαιτούμενη τιμή pH του προς τιτλοδότηση διαλύματος μπορεί επίσης να ρυθμιστεί χρησιμοποιώντας ΚΟΗ ή NaOH.
Μερικοί παρατηρητές έχουν σημειώσει ότι το σημείο ισοδυναμίας όταν τιτλοδοτείται με calcone είναι πιο οξύ εάν υπάρχει μικρή ποσότητα μαγνησίου. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν δεν υπάρχει Mg στο αναλυόμενο διάλυμα, προσθέστε 1-2 ml διαλύματος άλατος μαγνησίου 0,1 M. Το διάλυμα στη συνέχεια αλκαλοποιείται αργά με έντονη ανάδευση. Η ποσότητα διαιθυλαμίνης που υποδεικνύεται παραπάνω είναι επαρκής για τη δημιουργία κατάλληλου pH παρουσία Mg. Όταν τιτλοδοτείται παρουσία Mg, μερικές φορές μετά το τελικό σημείο το διάλυμα γίνεται ξανά άχρωμο κατά την παραμονή. στη συνέχεια πρέπει να προστεθούν άλλες 1-2 σταγόνες διαλύματος τιτλοδότησης EDTA για να ληφθεί ένα σταθερό μπλε χρώμα. Επομένως, εάν υπάρχει μαγνήσιο στο διάλυμα, περιμένετε περίπου μισό λεπτό πριν διαβάσετε την προχοΐδα.
Το HEDTA μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τιτλοδοτητής αντί του EDTA, ειδικά όταν ο προσδιορισμός του Ca πραγματοποιείται παρουσία μεγάλης ποσότητας Mg και προστίθεται τρυγικό οξύ για να αποτραπεί η καθίζηση Mg.
