Входными параметрами программы являются: рН, начальные общие концентрации металлов (С0М1, С0М2, С0М3), концентрация титранта (СТ) и его максимальный объем, добавляемый в ходе титрования (VT), начальный объем титруемого раствора (V0) и шаг ввода титранта. В случае учета маскирования необходимо задание начальной общей концентрации постороннего лиганда (С0R). В качестве компонентов моделируемой системы можно задавать вещества, имеющиеся во встроенной базе данных - в этом случае все необходимые константы равновесий подгружаются в программу автоматически. Для веществ, не включенных в базу данных, логарифмы констант учитываемых равновесий вводятся вручную.

Рис. 1. Расчетная кривая комплексонометрического титрования

смеси Fe(III) и Co(II)

С0Fe = C0Co = 0,01 M; V0 = 20 мл; рН 4

Рис. 2. Расчетные кривые комплексонометрического титрования

смеси In(III) и Cd(II) в разных условиях

С0In = C0Cd = 0,01 M; V0 = 20 мл; рН: a - 7; б - 5; в - 2

Рис. 3. Расчетные кривые комплексонометрического титрования

смеси Zn(II) и Pb(II) при использовании фенантролина в качестве

маскирующего реагента

С0Zn = C0Pb = 0,01 M; V0 = 20 мл; рН 7; CR: a - 0; б - 0,05 (моль/л)

Основной расчетной процедурой программы является построение интегральной и дифференциальных кривых титрования, т.е. функций вида рX = f(V), dpX/dV = f(V) и d2pX/dV2 = f(V), где V - добавленный объем титранта, а X - любой из компонентов моделируемой системы, а именно М1, М2, М3, Y или R. Предусмотрено исследование функции рY = f(V) на наличие точек перегиба и получение данных по всем скачкам титрования. Для любого значения V возможен расчет состава раствора, т.е. равновесных концентраций всех присутствующих в системе частиц; для каждого металла рассчитываются доли его нахождения в каждом из образующихся комплексов. Можно рассчитывать и сравнивать до пяти вариантов титрования, отличающихся по одному или нескольким входным параметрам; соответствующие кривые титрования строятся на одном графике. Результаты расчета и/или графики могут быть выведены на печать, а входные параметры любого из вариантов титрования сохранены на диске в отдельном файле. В качестве примера на рис.1 приведена расчетная дифференциальная кривая титрования смеси Fe(III) и Co(II) раствором ЭДТА. Отчетливо видны два скачка, причем положение точек перегиба соответствует теории.

Примеры использования программы. С помощью данной модели можно количественно прогнозировать влияние М2 на результат комплексометрического определения М1 в заданных условиях. Примером может быть определение Cu(II) в присутствии Ca(II) и Al(III) при рН 5 (титрант - ЭДТА). Расчет показывает, что определению меди не мешает кальций вплоть до стократного избытка, но мешает алюминий. Аналогичный расчет может быть проведен для подбора природы и концентрации вещества, селективно маскирующего М2. В вышеуказанных условиях таким веществом может служить фторид.

Не менее важно применение программы для оптимизации методик анализа смесей металлов. Известно, что комплексонометрический анализ смеси металлов без их предварительного разделения можно провести, варьируя рН раствора. Так, в нейтральной среде определяется сумма In(III) и Cd(II), а в сильнокислой - титруется только индий, содержание же кадмия определяется по разности [10]. Результаты компьютерного эксперимента согласуются с этими данными (рис. 2). Отметим, что при рН 5 на кривой титрования наблюдаются 2 скачка, что позволяет определять индий и кадмий порознь даже за одно титрование. Оптимальная кислотность раствора для раздельного определения других металлов в их смесях могут прогнозироваться аналогичным способом.