2) ацидиметрию
3) алкалиметрию
4) аргентометрию
Правильный ответ — комплексонометрия, или трилонометрия. Метод основан на образовании прочных растворимых хелатных комплексов катионов металлов с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА, трилоном Б). После растворения цинка оксида в кислоте образуются ионы Zn2+, а магния сульфат в водном растворе диссоциирует с образованием Mg2+; оба катиона взаимодействуют с ЭДТА в молярном соотношении 1:1.
Количество вещества определяют по объёму раствора титранта, израсходованного до точки эквивалентности. Для фиксации конечной точки применяют металл-индикаторы, окраска которых изменяется при переходе катиона из комплекса с индикатором в более прочный комплекс с ЭДТА; выбор индикатора и рН зависит от определяемого металла. Для магния обычно используют аммиачный буфер с рН около 10 и эриохром чёрный Т, тогда как при определении цинка применяют условия, обеспечивающие селективное комплексообразование Zn2+.
Именно общая способность Zn2+ и Mg2+ образовывать устойчивые хелатные соединения определяет выбор данного метода для обоих веществ. Ацидиметрия может быть применима к отдельным основным соединениям, например к цинка оксиду, но не является универсальной для соли магния; алкалиметрия предназначена преимущественно для кислот и кислых соединений. Аргентометрия основана на осаждении малорастворимых соединений серебра и используется главным образом для галогенидов, поэтому для совместного определения указанных препаратов не подходит.
| Критерий | Цинка оксид | Магния сульфат | Аналитическое значение |
|---|---|---|---|
| Определяемая частица | Zn2+, образующийся после растворения ZnO в кислоте | Mg2+, образующийся при диссоциации соли | В обоих случаях количественно определяют катион металла, а не кислород или сульфат-ион |
| Титрант | Стандартизированный раствор ЭДТА | Стандартизированный раствор ЭДТА | Один моль ЭДТА связывает один моль соответствующего двухвалентного катиона |
| Тип реакции | Zn2+ + Y4− → [ZnY]2− | Mg2+ + Y4− → [MgY]2− | Реакция комплексообразования протекает в растворённой фазе |
| Фиксация конечной точки | Металлохромный индикатор, выбранный для условий определения цинка | Эриохром чёрный Т в щелочном аммиачном буфере | Изменение окраски указывает на связывание металла ЭДТА |
| Ключевое условие | Поддержание рН, при котором комплекс Zn–ЭДТА устойчив и не происходит образования побочных осадков | Обычно рН около 10 для устойчивого комплекса Mg–ЭДТА | рН влияет на степень и селективность комплексообразования |
| Стехиометрическая связь с навеской | 1 моль ZnO соответствует 1 молю Zn2+ и 1 молю ЭДТА | 1 моль MgSO4 соответствует 1 молю Mg2+ и 1 молю ЭДТА | Расчёт проводят с учётом фактической химической формы, включая гидратность соли |
| Причина исключения альтернатив | Ацидиметрия отражает кислотно-основное взаимодействие, но не даёт общего подхода к обоим соединениям | Аргентометрия не является методом определения Mg2+ и Zn2+ в данных условиях | Комплексонометрия объединяет анализ обоих препаратов единым принципом |
При проведении анализа необходимо контролировать рН, концентрацию и титр раствора ЭДТА, а также отсутствие посторонних катионов, способных конкурировать за связывание. В фармацевтическом анализе учитывают холостое титрование и используют соответствующий индикатор для достижения воспроизводимой точки эквивалентности. Для магния дополнительно важно различать безводную соль и кристаллогидрат, поскольку это изменяет расчётную молярную массу.