2) алкалиметрии в неводном растворителе
3) ацидиметрии в воде
4) ацидиметрии в неводном растворителе (+)
Натрия фторид является солью сильного основания и слабой плавиковой кислоты. Аналитически активным центром служит фторид-ион, способный присоединять протон, поэтому субстанцию определяют прямым титрованием стандартным раствором хлорной кислоты. По типу титранта этот способ относится к ацидиметрии, а использование безводной органической среды позволяет получить более выраженное и стехиометричное кислотно-основное взаимодействие.
Навеску растворяют при нагревании в смеси уксусной кислоты ледяной и уксусного ангидрида, после охлаждения добавляют диоксан и титруют 0,1 М раствором хлорной кислоты. В ходе реакции фторид-ион протонируется с образованием фтороводорода, а катион натрия связывается с перхлорат-ионом; молярное соотношение натрия фторида и хлорной кислоты составляет 1:1. Конечную точку устанавливают по переходу окраски кристаллического фиолетового в зелёную, параллельно выполняя контрольный опыт.
В водной среде слабые основные свойства фторид-иона проявляются недостаточно отчётливо, а протолитические равновесия и гидролиз затрудняют визуальную фиксацию эквивалентной точки. Уксусный ангидрид связывает следовые количества воды, а протогенная среда ледяной уксусной кислоты способствует количественному протонированию фторид-иона. Неводное кислотно-основное титрование применяется именно тогда, когда определение вещества в воде не обеспечивает необходимой полноты реакции или резкости конечной точки.
| Метод или условие | Аналитический принцип | Оценка применимости к натрия фториду |
|---|---|---|
| Ацидиметрия в неводной среде | Протонирование фторид-иона раствором хлорной кислоты | Фармакопейный метод; обеспечивает стехиометричность реакции и чёткую конечную точку |
| Ацидиметрия в воде | Титрование основания стандартной кислотой в водном растворе | Менее пригодна из-за слабой основности фторид-иона и недостаточно резкого изменения показателя кислотности |
| Алкалиметрия в воде | Титрование кислотных соединений раствором щёлочи | Не соответствует химическим свойствам натрия фторида, поскольку субстанция не является кислотой |
| Алкалиметрия в неводной среде | Определение слабых кислот сильным основанием в органическом растворителе | Необоснованна: фторид-ион выступает акцептором протона, а не титруемой кислотой |
| Уксусная кислота ледяная | Протогенный неводный растворитель | Усиливает проявление основных свойств определяемого аниона и способствует его протонированию |
| Уксусный ангидрид | Дегидратирующий компонент среды | Связывает следы воды и уменьшает их влияние на кислотно-основное равновесие |
| Кристаллический фиолетовый | Кислотно-основный индикатор для неводного титрования | Позволяет визуально установить конечную точку по появлению зелёной окраски |
Результат рассчитывают с учётом контрольного опыта, исключающего расход титранта на растворители и примеси реактивов. Одному миллилитру 0,1 М раствора хлорной кислоты соответствует 4,199 мг NaF, что следует из молярной массы вещества и эквимолярной стехиометрии реакции. Точность определения зависит от отсутствия влаги, правильной стандартизации титранта и устойчивости окраски индикатора в конечной точке. Таким образом, выбор неводной ацидиметрии обусловлен одновременно химическими свойствами фторид-иона и требованиями к воспроизводимости фармакопейного анализа.