Срібла нітрат

Арґентум нітрат (срібла нітрат) - AgNO₃. Кристалічний порошок білого кольору або прозорі безбарвні кристали. Дуже легко розчинний у воді, розчинний у 96 % спирті. Зберігають у закупореній тарі, в захищеному від світла місці. У фармацевтиці нітрат аргентуму - антисептичний, припікаючий засіб. Є діючою речовиною у назальному спреї Еуфорбіум композитум назентропфен С, розчинах для ін'єкцій та декількох інших лікарських засобах. Використовується як титрант у осаджувальному титруванні та гравіметрії.

Біологічна роль срібла

Незамінний біологічний і фізіологічний вплив на живі організми чинить мікровміст срібла. Багато шкідливих мікробів (патогенні бактерії) швидко гинуть під впливом навіть незначних доз срібла. Сприяючи окислювальним процесам в живому організмі, воно благотворно впливає на його життєдіяльність. Срібло – це мікроелемент, необхідний для нормального функціонування всіх органів і систем організму людини. Він стимулює противірусні властивості та підвищує імунітет.

Добування

Розчиненням мідно-срібного сплаву в кислоті нітратній при нагріванні:

Ag·Cu + 4HNO3 →AgNO3 + Cu(NO3)2 + NO­ + 2H2O

Ідентифікація:

Субстанція дає реакції на іони аргентуму:

• іони аргентуму (срібла) з кислотою хлористоводневою утворюють білий сирнистий осад, який розчиняється при додаванні розчину амоніаку розведеного:

Ag⁺ + HCl → AgCl¯ + H⁺

AgCl + 2NH₄OH → [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

та нітрати:

• реакція взаємодії з сумішшю нітробензолу і кислоти сульфатної концентрованої; при подальшому додаванні до суміші розчину натрію гідроксиду і ацетону верхній шар набуває темно-фіолетового забарвлення.
• не знебарвлюють розчин калію перманганату, підкислений кислотою сульфатною розведеною (відмінність від нітритів).

Випробування на чистоту

Домішки алюмінію, плюмбуму, купруму і бісмуту визначають за розчинністю субстанції у суміші розчину амоніаку концентрованого і води – розчин має бути прозорим і безбарвним.

Кількісне визначення

Тіоціанатометрія, пряме титрування, індикатор – феруму (ІІІ) амонію сульфат, s = 1:

AgNO₃ + NH₄SCN →AgSCN¯+ NH₄NO₃

3NH₄SCN + FeNH₄(SO₄)₂ →Fe(SCN)₃ + 2(NH₄)₂SO₄

Титрування проводять у середовищі кислоти нітратної розведеної до червонувато-жовтого забарвлення.

Медицина

Нітрат срібла використовують у медицині як сплав нітрату срібла і нітрату калію, іноді відлитий у вигляді паличок.
Лікувальна дія нітрату срібла полягає в придушенні життєдіяльності мікроорганізмів, у невеликих концентраціях він діє як припікальний, протизапальний і в'яжучий засіб, а концентровані розчини, як і кристали, припікають живі тканини. Нітрат срібла широко застосовується для видалення дрібних наростів на шкірі і слизових оболонках. Розчин 10 процентного нітрату срібла, застосовується для припікання: бородавок, пухлин, ерозії та дрібних ран. Нітрат срібла в меншій концентрації використовується для прискорення загоєння ран та лікування кон'юнктивіту.

Нітрат срібла застосовують внутрішньо при виразці шлунка та дванадцятипалої кишки. Не можна застосовувати нітрат срібла вагітним жінкам або під час годування дітей, а також людям, які мають підвищену чутливість до солі нітрату срібла.

При тривалому використанні нітрату срібла, срібло може накопичуватися в організмі людини і викликати небажані наслідки. У багатьох країнах світу вже відмовилися від лікування нітратом срібла, оскільки його вважають небезпечною та токсичною речовиною, що викликає опіки.

Не рекомендується поєднувати прийом нітрату срібла з новокаїном або адреналіном, оскільки ці препарати взаємно розкладаються. Безконтрольний прийом препаратів нітрату срібла може призвести до захворювань: аргії або дисбактеріозу. На закінчення можна сказати, що нітрат срібла приносить більше користі, ніж шкоди.

Фармацевтика

Колоїдні засоби срібла з аргентуму нітрату (коларгол, протаргол)

Вихідними продуктами добування колоїдних лікарських засобів аргентуму є білки (яєчний білок або казеїн) і аргентуму нітрат. Після обробки білка водяною парою або розчинами кислот чи лугів утворюються лізальбінова та протальбінова кислоти, які мають відновлювальні властивості.
При дії на AgNO₃ натрію гідроксиду утворюється аргентуму оксид:

AgNO₃ + NaOH → AgOH¯ + NaNO₃

2AgOH →Ag₂O¯ + H₂O
Очищений аргентуму оксид Ag2O змішують з розчином натрію лізальбінату або натрію протальбінату. В результаті окисно-відновної реакції утворюється срібло, яке в колоїдному вигляді зв’язується з білком.

Коларгол містить не менше ніж 70 % срібла. Протаргол містить 8 % срібла та 92 % натрію лізальбінату або протальбінату.

Коларгол (Collargolum) - зеленкувато- або синювато-чорні пластинки з металічним блиском. Розчинні у воді з утворенням колоїдного розчину. Зберігання у добре закупорених склянках із темного скла, у захищеному від світла місці. В’яжучий, антисептичний, протизапальний засіб. Застосовують для промивання гнійних ран, сечового міхура при циститах та уретритах, у вигляді очних крапель при гнійних кон’юнктивітах та бленореї.

Ідентифікація:

• При нагріванні лікарської речовини відбувається обвуглювання, з’являється запах паленого рогу.
• Залишок після озолення речовини розчиняють у кислоті нітратній і фільтрують. При додаванні до фільтрату кислоти хлористоводневої утворюється білий осад аргентуму хлориду.
• Біуретова реакція.
• Відмінність від протарголу: золь лікарського засобу (1:50) при додаванні кислоти хлористоводневої розведеної утворює темно-бурий осад сріблолізальбінової кислоти. При додаванні лугу знов утворюється золь.

Кількісне визначення

Лікарський засіб мінералізують у колбі К’єльдаля кислотами сульфатною та нітратною концентрованими, після чого визначення проводять тіоціанатометричним методом (див. аргентуму нітрат). Вміст срібла не менше 70 %.

Протаргол (Protargolum) - коричнево-жовтий порошок без запаху, слабо-гіркий та в’яжучий на смак. Легкорозчинний у воді, нерозчинний у 96 % спирті, ефірі. Гігроскопічний.

Ідентифікація, кількісне визначення, зберігання, застосування - аналогічно коларголу. Срібла у протарголі повинно бути 7,8–8,3 %.

Бактеріальний біосинтез наночастинок срібла (AgNPs) з нітрату срібла

• B. subtilis T-1: Безклітинний супернатант, 1 мМ нітрату срібла, 21—25°С, 200 об/хв, 48 год – сферичні наночастинки, 13—19 нм.
• Rhodococcus sp. NCIM 2891: Культуральна рідина, 3 мМ нітрату срібла, 22°С, 130 об/хв, 18 год, без доступу світла – сферичні наночастинки, середній розмір 10 нм.
• A. calcoaceticus LRVP54: Безклітинний супернатант, 0,7 мМ нітрату срібла, 70°С, 24 год, статичні умови - монодисперсні сферичні наночастинки, 8—12 нм.
• Isoptericola sp.: Безклітинний супернатант, 0,002 М нітрату срібла, 22°С, дія сонячного світла 4 хв – сферичні наночастинки, 11—40 нм.

Аргентометрія

У аргентометрії використовують робочі розчини – 0,1 н, 0,05 н AgNO3, NaCl, KSCN або NH4SCN.
AgNO3 не відповідає вимогам до вихідних речовин, тому його розчини готують приблизної концентрації і стандартизують за вихідною речовиною NaCl. Розчин зберігають в склянках з темного скла, так як солі срібла під дією світла руйнуються.
Метод застосовують для визначення Cl-, Br-, J-, SCN- за реакціями:
Cl- + Ag+ ↔ AgCl ↓ (білий)
I- + Ag+ ↔ AgI↓ (жовтий)
Br- + Ag+ ↔ AgBr↓ (блідо жовтий)
SCN- + Ag+ ↔ AgSCN↓ (білий).

Встановлення нормальності робочого розчину нітрату срібла за методом Мора

Встановлення нормальності робочого розчину нітрату арґентуму за методом Мора ґрунтується на реакції AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3.
Для цього використовують розчин натрію хлориду, який готують за наважкою відповідної солі. Молярна маса еквіваленту арґентуму нітрату дорівнює його молекулярній масі.

Як індикатор використовують хромат калію K2CrO4, який у точці еквівалентності утворює з надлишком іонів арґентуму цегляно-червоний осад Ag2CrO4. Арґентуму хромат, як сіль слабкої кислоти, розчиняється у кислотах, тому визначення слід проводити у нейтральних розчинах.

Прилади, реактиви, посуд

Натрію хлорид, кристалічний
Розчин срібла нітрату, ≈ 0,05 моль-екв/л
Розчин калію хромату, 5 % розчин
Мірні колби ємністю 100, 250 мл
Конічні колби ємністю 250 мл
Бюретка, піпетки

Хід роботи

Приготування робочого розчину натрію хлориду

Наважку солі, необхідну для приготування 250 мл розчину NaCl, 0,05 моль-екв/л, зважують у бюксі на аналітичних терезах з точністю до 0,0001 г, кількісно переносять у мірну колбу ємністю 250 мл, промиваючи бюкс і лійку дистильованою водою, доводять водою до мітки і перемішують.

Встановлення нормальності робочого розчину срібла нітрату

У конічну колбу для титрування піпеткою приливають 10 мл розчину натрію хлориду, додають приблизно 2 мл розчину індикатора, розбавляють дистильованою водою приблизно до 20 мл і титрують розчином срібла нітрату. Розчин інтенсивно перемішують після додавання кожної порції титранту. Незадовго до досягнення точки еквівалентності осад AgCl коагулює, а розчин над осадом стає прозорим. Після цього робочий розчин додають краплинами до зміни забарвлення суміші з жовтого на цеглисто-червоний унаслідок утворення осаду арґентуму хромату. Титрування повторюють 2-3 рази. Розходження між паралельними результатами титрування не повинно перевищувати 0,05 мл. Кількість срібла нітрату, що витрачається  на взаємодію з калію хроматом, визначають, титруючи розчин, приготований аналогічно, але без додавання розчину натрію хлориду.

Розраховують середній об’єм арґентуму нітрату, який було витрачено на титрування NaCl. Нормальність робочого розчину арґентуму нітрату розраховують за формулою: N(AgNO3) = N(NaCl) ∙ V(NaCl) / V(AgNO3),

де N(NaCl) – нормальність розчину натрію хлориду, моль-екв/л; V(NaCl) – аліквотна частина розчину натрію хлориду, мл; V(AgNO3) – середній об’єм арґентуму нітрату, що було витрачено на титрування, мл.

Нітрат срібла для визначення вуглеводів

Реакція відновлення амоніачного срібла

Розчин амоніачного срібла під час взаємодії з глюкозою дає дзеркальний наліт металічного срібла: Аg2O + С6Н12О6 = С6Н12О7 + 2Ag¯.

Матеріали, реактиви та обладнання: пробірки; піпетки; гумова груша або дозатор; 1%-ний розчин глюкози; 3%-ний розчин аргентум нітрату; 10%-ний розчин амоніаку.

Хід визначення

У пробірку наливають 2 мл 3 %-ного розчину аргентум нітрату і добавляють 2 краплини 10 %-ного розчину амоніаку. Отриманий осад аргентум оксиду розчиняють, доливаючи краплинами розчин амоніаку (уникаючи надлишку). До амоніачного розчину аргентуму добавляють 1-2 мл 1 %-ного розчину глюкози і нагрівають на киплячій бані 2 хв, не збовтуючи. На стінках пробірки утворюється дзеркальний наліт металічного срібла.

Визначення хлорвуглеводнів дією нітратом срібла

Для відокремлення галогеновуглеводнів використовують відгонку з водяною парою. Реакцію розкладу галогеновуглеводнів зі спиртовим розчином лугу застосовують для ідентифікації хлороформу та інших хлоровуглеводнів. Реакцію проводять при нагріванні з подальшим підкисленням розчину сумішшю HNO3+AgNO3, що приводить до помутніння розчину або утворення білого осаду аргентум хлориду:
CCl3-CH(OH)2 + NaOH = CHCl3 + HCOONa + H2O
CHCl3 + 4NaOH = HCOONa + 3NaCl + 2H2O
CCl4 + 4NaOH = 4NaCl + CO2 + 2H2O
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
Реакція є малочутливою, неспецифічною, її використовують для підтвердження відсутності хлороформу і інших хлоровуглеводнів. Таку реакцію дають хлороформ, хлоральгідрат, метиленхлорид, дихлороетан, тетрахлорометан, інші хлоровмісні вуглеводні. Реакція має судово-хімічне значення, якщо буде негативний результат.

Виконання реакції

Перед виконанням реакції потрібно обов’язково перевірити наявність хлорид-іонів в пробі і в реактивах. До 1 – 2 мл дистиляту в пробірку вносять 0,5 – 1 мл 10% розчину натрій гідроксиду. Пробірку обережно нагрівають на полум’ї газового пальника впродовж 2 - 3 хв. Після охолодження розчин підкислюють 10% розчином нітратної кислоти до рН 1 - 2. До розчину додають 0,2 ‒ 0,3 мл 0,1 М розчину аргентум нітрату. Утворення білого осаду аргентум хлориду вказує на наявність хлорорганічних речовин.

Визначення бромідів і броморганічних сполук

Взаємодія броміду, що утворився при розкладі бромоорганічних сполук з аргентум нітратом.

Виконання реакції

1 мл водного перегнаного розчину, який містить бромоорганічні сполуки, кип’ятять з 1 мл 5 М розчину NaOH 5 хв, охолоджують і нейтралізують 2М розчином нітратної кислоти до рН 4-5. До 1 мл прозорого розчину додають 0,1 мл 2 М розчину нітратної кислоти, чекають 5-10 с і додають декілька краплин 0,1 М розчину AgNO3. При наявності бромід-іонів утворюється жовтуватий осад аргентум броміду, розчинний в амоніаку.
NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3
Аргентум бромід можна відфільтрувати, добре промити на фільтрі 0,1 М розчином нітратної кислоти і розчинити в 1 М розчині амоніаку або натрій тіосульфату.

Визначення карбонільних сполук

Реакція з аргентум амоніакатом (реакція срібного дзеркала). При взаємодії амоніачного розчину аргентуму з коротколанцюговими аліфатичними альдегідами, наприклад з формальдегідом, виділяється металевий Аргентум: RCHO + 2 [Ag(NH3)2]OH = RCOОNH4 + 3NH3 + H2O + 2 Ag↓

Виконання: до 0,5 мл водного розчину, який містить карбонільну сполуку, додають 0,5 - 1 мл свіжоприготованого реактиву Толенса. Якщо срібне дзеркало не утворюється відразу, обережно нагрівають до 50 - 60 °С.

Реакція є недостатньо селективною і малочутливою. У реакцію вступають: альдегіди, α -дикетони, багатоатомні феноли, α-нафтоли, гідразини, інші сполуки.

Приготування амоніакату срібла (реактив Толенса): 10% водний розчин AgNO3 змішують з рівним об’ємом 10% водного NaOH. Осад, що випав, розчиняють у концентрованому розчині амоніаку. Реактив готують безпосередньо перед використанням і зберігають не більше доби, оскільки при подальшому зберіганні реактив може вибухнути.

Кондуктометричне титрування суміші KCl та KI

Теоретичні основи

При титруванні суміші хлорид- та йодид-іонів розчином арґентум нітрату в нейтральному або слабкокислому середовищі відбувається послідовне осадження іодид- та хлорид-іонів. У результаті перебігу реакцій: Ag+ + I- = AgI та Ag+ + Cl- = AgCl, загальна кількість іонів спочатку зменшується, а після повного осадження компонентів суміші, збільшується внаслідок збільшення концентрації титранту в розчині. Різниця добутків розчинності AgI та AgCl не дозволяє спостерігати на кривій кондуктометричного титрування окремі перегини, що відповідають осадженню хлорид- і йодид-іонів. За таких умов встановлюють сумарний вміст галогенідів.

В аміачному буферному розчині (рН 9) Cl- не осаджується розчином AgNO3, що дозволяє окремо визначати вміст І- у суміші з хлорид-йонами.

Спеціальні прилади та реактиви

• Стандартний розчин арґентум нітрату, 0,05 моль/л
• Амоній гідроксид, конц.
• Універсальний індикаторний папір

Порядок виконання роботи

Досліджуваний розчин, що містить калій хлорид та калій йодид у суміші, вміщують у мірну колбу на 100,00 мл і доводять дистильованою водою до мітки.
1.  В електролітичну комірку переносять мірною піпеткою 10,00 мл одержаного розчину, доливають 40,00 мл води, щоб робоча частина електродів повністю була занурена в розчин, визначають рН суміші індикаторним папірцем і при безперервному перемішуванні титрують 0,05 моль/л розчином нітрату срібла. Реєструють показники приладу після додавання кожної порції титранту. Титрування повторюють ще 2-3 рази. Дані про загальний об’єм, об’єм аліквоти, рН, температуру заносять у таблицю.

Будують криві титрування у координатах «W, См – Vст.AgNO3, мл» і знаходять об’єм розчину арґентум нітрату (V2), що відповідає кінцевій точці титрування (визначення сумарної маси KCl та KI у розчині). Результати заносять у таблицю лабораторного зошиту.

2.  Відбирають нову порцію досліджуваного розчину (10,00 мл), додають 40,00 мл води, перемішують і краплинами додають NH3 концентрований до рН = 9 (контролюють універсальним індикаторним папером). Отриманий розчин титрують 0,01 моль/л розчином AgNO3 при перемішуванні.
Дослід повторюють ще 2-3 рази. Реєструють показники приладу, будують криві титрування в координатах «W, См – Vст.AgNO3, мл» і знаходять об’єм робочого розчину арґентум нітрату (V1), що відповідає кінцевій точці титрування KI.

Різниця об’ємів (V2 - V1) відповідає об’єму титранту, який пішов на взаємодію з калій хлоридом. Маси KCl та KI розраховують за формулами класичного титриметричного аналізу та проводять статистичну обробку.