Индикаторные реакции

В кинетических методах анализа очень часто в качества индикаторных реакций используют окислительно-восстановительные реакции с участием перекиси водорода. Перекись водорода довольно медленно реагирует с восстановителями, так как при этом должны разрываться химические связи между атомами и образовываться активные частицы типа радикалов (ОН и 0₂Н), свободных атомов (О) и реакционноспособных ионов (ОН⁺). Катализаторами этих реакций могут быть соединения тяжелых металлов: молибдена, ванадия, вольфрама, титана, тантала и др. По-видимому, механизм действия катализаторов сводится к образованию промежуточных комплексных соединений межперекисью водорода и катализатором. В результате такого комплексообразования молекула перекиси водорода становится менее устойчивой и распадается на высокоактивны частицы. Комплексообразование с перекисью водорода, вероятно, необходимое, но не исчерпывающее условие проявления катализа. Известны случаи образования комплекс

пых соединений с перекисью водорода, не обладающих каталитической активностью.

Ранее нами была описана реакция окисления перекисью водорода йодидиона, применяющаяся для анализа многих тяжелых металлов.

Другая индикаторная реакция с участием перекиси водорода - окисление тиосульфатиона

4Н₂0₂ + S₂0₃² = 2SCV + 2Н+ + ЗНоО,

катализируемое соединениями многих тяжелых металлов: титана, тантала, вольфрама, молибдена, циркония, ванадия, ниобия и тория. Скорость данной реакции измеряется по скорости накопления сульфатных ионов в растворе, для определения концентрации которых используют их свойство образовывать с ионом бария практически нерастворимое соединение BaS0₄. Если в реакционной смеси имеется небольшое количество ионов бария, то при добавлении уже первых порций сульфатных ионов раствор помутнеет. Это помутнение измеряется, и его изменение во времени можно считать мерой скорости реакции.

В присутствии катализаторов скорость реакции окисления тиосульфата перекисью водорода обычно прямо пропорциональна концентрации катализатора. Поэтому для определения количества последнего можно пользоваться методами тангенсов, фиксированного времени и фиксированной концентрации (дифференциальный вариант). Кроме того, для реакции окисления тиосульфата перекисью водорода характерно наличие индукционного периода, т. е. в течение какого-то времени не наблюдается никаких видимых изменений в реакционной смеси. Индукционный период сокращается с увеличением концентрации катализатора. Зависимость длины индукционного периода от концентрации катализатора также может быть использована для его определения.

Определение молибдата
Анализ, основанный на использовании такой зависимости
Интегральный вариант кинетических методов анализа
Индикаторные реакции
Реакция окисления тиосульфата перекисью водорода
Другие индикаторные реакции с перекисью водорода в качестве окислителя
Определение микроконцентраций веществ катализаторов