Комплексонометрия. В две части. Част 1-2 (1981 г.)

ПРЕДГОВОР КЪМ БЪЛГАРСКОТО ИЗДАНИЕ (част 1)

През 1959—65 г. издателство «Техника» издаде поредицата от четири брошури под общото наимено­вание «Комплексометрия», преведени от ннж. Л. Лу-кашев. Първите три от тях бяха посветени последо­вателно на основите на комплексонометрията и на практическото й приложение при анализите на спла­ви и на минерални суровини. В четвъртата брошура бяха застъпени главно фармацевтичните анализи.

От издаването на оригиналите на тези брошури на чешки език изминаха приблизително 20 години. През това време комплексонометрията се развиваше с бър­зи темпове и дори не беше възможно да се обхванат пълният й види значение за другите области на хи­мичните анализи. Понастоящем комплексонометрия­та е намерила своето място в обемния анализ, дори може да се каже, че е на върха на своето развитие както по отношение на теорията, така и по отноше­ние на практическото й приложение.Поради това се съгласих да напиша за Държавното издателство по техническа литература в Прага (ЗГчДЬ) по-пълна мо­нография за комплексонометричните методи натитру-ване. С оглед на това, че техническата подготовка на по-голяма монография продължава няколко години, а и за превеждането й е необходимо, доста време, смет­нах за подходящо да допълкя чешкия ръкопис с най-новите данни от литературата и с резултат и от собст­вения си опит. Моят дългогодишен приятел инж. Л. Лукашев отново изяви желакие да преведе на българ­ски език допълнения по този начин ръкопис.

Поради ограничения обем в монографията са раз­гледани почти изключително визуалните методи на титруване. Тук не са включени инструменталните ме­тоди,които значително допринесоха за по-точното из­вършване на комплексонометричните титрувания.То­ва са главно спектрофотометричнототитруване, про­учено много основно и в теоретично отношение, а също и амперометричното титруване. Тук не са описа­ни различните апаратури, които дават възможност за автоматизирането на операциите при тези методи на титруване. В монографията не са обхванати също и методите, които се основават на каталитичните реа­кции, потенциометричното титруване с помощта на йонен селективен електрод и титруването на опти­чески активните съединения главно поради това, че досега имат много ограничено практическо значение.

Комплексонометрията въпреки големите й успехи си остава само обемен метод и от нея не трябва да се очаква повече, отколкото е предназначението й в зависимост от естеството й. Днес тя замества почти напълно бавните класически тегловни методи за ана­лиз главно при серийните определения. В много случай тя е независима като «изследователски метод» при изследването на отделянето на катионите в йоно-сбменни колонки или при екстракцията с органични разтворители, при изследването на адсорбционни яв­ления и др. Комплексонометрията е подходяща също за определяне на концентрацията (титъра) на основ­ните (изходните) разтвори, предназначени за спектро-фотометрични изследвания на новите методи' и др.

Не трябва да се забравя и «пасивната» роля на комплексните съединения. Имам пред вид тяхнот из­ползуване като замаскиращи реактиви във всички възможни области на химичните анализи, като тег­ловния анализ, спектрофотометрияга, йонообменната техника, полярографията и т. н. На тези методи в последно време беше посветена по-обширна моногра­фия¹, достъпна вероятно и за българските читатели.

В края на книгата в приложение давам таблица­та на комплексонометричните еквиваленти. В нея не са посочени съответните логаритми, тъй като във вре­мето на джобните електронни калкулатори ги смятам за излишни.

Съзнавам, че монографията има редица недоста­тъци и че няма да задоволи всички заинтересувани от проблемите на комплексонометрията. Надявам се, че въпреки това ще бъде приета благосклонно.

Накрая с удоволствие искам да благодаря на инж. Лукашев за старателния превод, който той извърши за рекордно кратко време. Изказвам благодарност съ­що и на сътрудниците от издателство «Техника».

Прага                                                                                                                         Р. Пршибил

**

ПРЕДГОВОР ОТ ПРЕВОДАЧА (част 1)

Българските химици се запознаха с основите на комплексонометрията и с практическото й приложе­ние от четирите брошури, които издателство «Техни­ка» издаде през пезиода от 1959 до 1965 г. от съ­щия автор. Времето оттогава до днес е доста голям период, като се има пред вид бурното развитие на този клон от аналитичната химия. През този период бяха синтезирани много нови металохромни индика­тори, благодарение на които се създадоха възможно­сти за последователни и селективни определения на два и повече елементи в един и същ разтвор. Разра­ботени бяха също нови методи за отлъчване на еле­ментите и за замаскиране на пречещите компоненти. Настоящата книга ще запълни празнината в нашата литература по аналитична химия, която възникна с течение на времето.

С готовност приех предложението на ДИ «Техни­ка» да превеаа цялата «Коушлексонометрия», съзна­вайки, че с това ще спомогна за по-голямото разпро­странение на тези модерни и прости за изпълнение аналитични методи в практиката. Цялостна моногра­фия от съшия автоо е издадена в Англия през 1972 г. й в СССР през 1975 г. През 1977 г. монографията, но в по-малък обем излезе от печат в ЧССР. Тъй като комплексонометричните методи все още се раз­виват и усъвършенствуват, броят на новите разработ­ки е много голям, а публикациите в различните спи­сания по аналитична химия и в специализираните отраслови периодични издания са почти необхватни, л абораторните работни ци нямат физическата въз­можност да следят последните новости и да ги внед­ряват в практиката. Авторът е положил много уси­лия при съставянето на монографията, за да отрази възможно най-новите публикации, а също така е дал и редица полезни препоръки и съвети от богатия си собствен опит в тази областна изследователските ме­тоди. Читателят ще добие представа за обема на об­работената литература от броя на цитатите на ори­гиналните трудове. Настоящото издание е допълне­но с новостите, които излязоха през времето от пре­даването за печат на чешкото издание до превежда­нето му на български език. В резултат на напра­вените допълнения обемът на ръкописа чувствително се увеличи. Това наложи разделянето на книгата на две части, които са обособени и в чешкото из­дание на монографията.

От името на всички български колеги изказвам гореща благодарност на д-р Рудолф Пршибил за проявената от него отзивчивост и положения труд при допълването на ръкописа на българското изда­ние.

Л. Лукашев

***

УВОД (част 1)

Комплексонометричните методи на титруване, внедрени в аналитичната химия от професор Шварценбах преди тридесет години, днес представляват главният дял на неорганичния обе­мен анализ. Серията теоретични трудове на Шварценбах относно комплвксообразуващите свойства на т. нар. комплексони възбуди ив интерес между физикохимиците също както и титр и метрич­ните определения на калция и на магнезия с разтвор на ЕДТА .чудиха химиците-аналитици. Това определение на сумата на калция и магнезия при първия комплексонометричен индика­тор, който беше ериохромово черно Т, почти мигновено измести съществуващите по-малко точни определения на твърдостта на содата.По-нататъшното развитие на комплексонометрията оправ­да думите на починалия световноизвестен хнмик-аналитик Ф. Файгл: «ЕДТА е най-забележителното вещество, което получи аналитичната химия през настоящото столетие.» В действител­ност това беше дар за неорганиците и за физикохимиците в ана­литичната химия. Комплексонометричното титруване, толкова просто по своето изпълнение, подбуди десетки химици и цели школи към подробни изследвания както на теоретичните, така и на практическите страни на този метод.

С течение на времето комплекеоноисгричтчге методи на ти­труване бяха разширени за определянето почти на 50 елемента главно чрез внедряването на нови, много чувствителни метало-хромни индикатори, замаскиращи реактиви и нови методи на отлъчвания, предназначени само за комплексонометрията. До­статъчно е Да се напомни, че много екстракционни и хромато-графски методи в голяма степен биха загубили значението си без «комплексонометричното завършване». Внедряването и на други титриметрични реактиви от комплексонов тип (ДЦТА, ЕГТА, ДТПА, ТТХА) допринесе за значителното разширение на възможностите на комплексонометрията. Инструменталните методи, които проникват във всички области на химическите ана­лизи, намериха приложение и тук при електрохимичните, спек-трофотометричните  и много други определения.

Здрава теоретична основа на комплексонометрията дадоха трудовете на Шварценбах и на Рингбом. В първата глава давам само най-необходимите теоретични познания, почерпени от тру­довете на тези автори, които са безусловно необходими за раз­бирането на всички комплексообразуващи (хелатообразуващи) реакции, които протичат при комплексонометричното титруване

Втората глава е посветена на описанието на металохромните индикатори. През последните години комплексонометрията бе­ше направо залята от няколко десетки индикатори, много от които останаха само в ръцете на предложителите. Добро ръко­водно начало за оценяването на един индикатор е неговият от­звук в световната литература, който обуславя също и неговата достъпност на пазара за химикали. Индикаторите могат да се оценяват съвсем обективно само когато са ни известни всички необходими физични константи, които определят стабилността на всички комплекси, присъствуващи в разтвора. С такъв зами­съл беше написана третата глава, в която са разгледани замаски­ращите реактиви. В пета глава са дадени практическите съвети за извършването на комплексонометричните титрувания. Об­ширната шеста глава е посветена на самата същност на комплек­сонометрията, т. е. на определенията на всички заслужаващи внимание елементи.

В описанието съм разпределил катионите в три групи по нама­ляването на стабилитетните константи на техните комплекси е ЕДТА — просто съгласно правилото, че колкото комплексът е по-стабилен, толкова по-малки пречещи влияния се наблюдават при определенията. За всеки елемент е описано подробно него­вото «комплексонометрично поведение». В края на всяка статия са дадени два до три примера на препоръчвани определения и са описани някои определения за комбинации от основния еле­мент с други метали.

Втората част на монографията под наименованието «Комплексонометрични анализи» съдържа 14 глави, в които са дадени анализите на най-различни материали. Тази част е предназна­чена главно за тези, които при своята ежедневна работа решават проблемите за замяната на бавни методи с по-бързи и по-точни методи. Надявам се, че всички научно-технически работници, които поради липса на време за собствени изследвания предпо­читат готово и изпитано предписание, ще приветствуват тази втора част.

****

УВОД (част 2)

Във втората част на книгата авторът си е поставил за цел да даде ясна картина на приложението на комплексонометричните анализи в практиката. Тази задача обаче не е лесна, тъй като комплексонометрията проникна във всички области на неорганич­ните анализи. Да се удовлетворяват всички специални изисквания, предявявани от аналитиците, също е много трудна задача. Ком­плексонометрията в различните области се развиваше доста не­равномерно. Това се дължеше не само на интереса към този обе­мен метод, но и на многобройните изисквания при отделните ви­дове анализи. Много приложения още не са решени и ще трябва да се решават.

Комплексонометрията е добре развита за анализи на сплави, силикати, неорганични суровини и технически материали, като ци­менти, стъкла, керамични материали, ферити и др. В други обла­сти, например анализи на галванични бани, пигменти за лакове, горива, хранителни продукти, интересът на химиците е съсредо­точен само до определянето на ограничен брой елементи. Още по-голямо ограничение има например при клиничните анализи, при които комплексонометрично се определят само калций, респ. маг­незий или фосфор. Във фармацевтичната и органичната химия комплексонометрията намира приложение само при анализи на ве­щества, съдържащи метал или даващи неразтворими метални съединения. При някои вещества могат да се използуват техните комплексообразуващи, респ. редукционни свойства.

Както във всяка специалност, така и в комплексонометрията се среща стремежът методът да се внедри на всяка цена без оглед на съществуването на много по-удобни методи. Такива ме­тоди ще бъдат дадени съвсем накратко за информация на чи­тателя.

Втората част на книгата е разделена на по-голям брой неза­висими едва от друга глави. Това разпределение авторът смята за подходящо, тъй като тясно специализираният аналитик не е длъжен да проучва редица натрупани факти, които в дадения момент не му са необходими или го ограничават. Обемът на от­делните глави, разбира се, не е еднакъв и се определя от значе­нието на комплексонометрията в съответната специалност.