Титрант метода. В качестве титрантов метода применяют стандартные водные рас­творы ЭДТА, обычно с молярной концентрацией: 0,1; 0,05; 0,025 и 0,01 моль/л

Комплексонометрия.

В качестве титрантов метода применяют стандартные водные рас­творы ЭДТА, обычно с молярной концентрацией: 0,1; 0,05; 0,025 и 0,01 моль/л.

Раствор титранта - трилона Б - готовят по точной навеске Na₂H₂Y х 2Н₂О, а затем стандартизуют по стандартному раствору сульфата магния или сульфата цинка.

Трилон Б — дигидрат C₁₀H₁₄N₂Na₂O₈ • 2Н₂О (молекулярная масса 372,24) двунатриевой соли ЭДТУК —_белый кристаллический порошок; растворимость в воде составляет 18 г/л при 22°С. Устойчив на воздухе.

Как и в других титриметрических методах, в комплексонометрии применяют прямое, обратное и заместительное (косвенное) титрование. Наиболее точные результаты получают при прямом титровании.

(1) Прямое титрование. При прямом титровании анализируемого раствора, содержащего определяемый катион металла, стандартным раство­ром комплексона. В типичном эксперименте к аликвотной части раствора, взятой для титрования, прибавляют буферную смесь (часто — аммиач­ный буфер) для достижения требуемого значения рН раствора, индикатор и титруют стандартным раствором комплексона до изменения окраски титруемого раствора.

Например идет реакция Mg²⁺ + H₂Y^2- → MgY + 2H⁺. Расчеты концентрации и титра исходного раствора сульфата магния проводят обычным способом на основе закона эквивалентов, учитывая, что при образовании комплексоната магния состава 1:1.фактор эквивалентности как катиона магния, так и ЭДТА равен единице:

n(MgSO₄) = n (ЭДТА)

c(MgSO₄)V(MgSO₄) = с(ЭДТА)V(ЭДТА),

c(MgSO₄) = c(MgSO₄)V(ЭДТА)/V(MgSO₄),

T(MgSO₄) = c(MgSO₄)M(MgSO₄)/1000,

где все обозначения — традиционные.

Определение катионов свинца Pb²⁺. Титрование проводят в слабо­кислой среде при рН ≈ 5.

К аликвоте анализируемого раствора, содержащего свинец (II), прибавляют небольшое количество уротропина до достижения значения рН = 5 (по универсальной индикаторной бумаге) и несколько капель раствора индикатора ксиленолового оранжевого до получения отчетливой красно-фиолетовой окраски раствора. Затем раствор титруют стандартным раствором ЭДТА до изменения цвета титруемого раствора из фиолетового на лимонно-желтый.

В системе происходят следующие превращения.

При введении индикатора H₆Ind в исходный анализируемый раствор (рН ≈ 5) образуется растворимый красно-фиолетовый комплекс свинца (II) с индикатором состава PbH₄Ind:

Pb²⁺ + H₆Ind = PbH₄Ind +2H⁺

Исходный анализируемый раствор принимает красно-фиолетовую окраску.

При титровании образуется устойчивый, растворимый, бесцветный комплекс свинца с ЭДТА состава PbY^2- (при рН ≈ 5 ЭДТА присутствует в форме H₂Y^2-):

Pb²⁺ + H₂Y^2- = PbY^2- + 2H⁺

Вблизи ТЭ комплекс свинца с индикатором разрушается с образованием более прочного комплексоната свинца:

PbH₄Ind + H₂Y^2- = PbY^2- + H₆Ind

красно-фиолетовый желтый

Окраска титруемого раствора изменяется из красно-фиолетовой в желтую. Расчет концентрации и титра свинца (II) в анализируемом рас­творе проводят аналогично предыдущему:

n(Рb²⁺) = n(ЭДТА),

с(Рb²⁺) V (Рb²⁺) = с(ЭДТА)V(ЭДТА),

с(Рb²⁺) = с(ЭДТА)К(ЭДТА)/V(Рb²⁺),

T(Рb²⁺) = с(Рb²⁺)М(Рb²⁺)/1000.

(2) Обратное титрование. Этот способ применяют тогда, когда проведение прямого титрования затруднено из-за медленного протекания реакции образования комплексоната или невозможности подбора соответствующего индикатора.

Для проведения обратного титрования в типичном эксперименте к анализируемому раствору, содержащему определяемый катион, прибавляют избыточное, по сравнению со стехиометрическим, количество стан­дартного раствора ЭДТА. После окончания реакции образования комплексоната определяемого катиона избыток не вступившего в реакцию ЭДТА оттитровывают стандартным раствором соли магния или цинка, свинца или других катионов в присутствии индикатора.

Пусть катион М определяем обратным титрованием раствором ЭДТА и раствором MgSO₄. Тогда по закону эквивалентов избыток ЭДТА:

М²⁺ + H₂Y^2- = MY + 2H⁺

изб. Т

H₂Y^2- + Mg²⁺ = MgY^2- + 2H⁺.

изб. Т

n(ЭДТА) = n(M) +n(MgSO₄)

c (ЭДТА)V(ЭДТА) = c(M)V(M) + c(MgSO₄)V(MgSO₄)

c(M) =

Комбинируя осаждение с обратным титрованием, можно комплексонометрически определять не только катионы металлов, но и анионы, на­пример, сульфид-, сульфат-, ортофосфат-, оксалат-ионы.

Принцип определения состоит в следующем. К анализируемому рас­твору, содержащему определяемый анион, прибавляют в избытке рас­твор, содержащий точно известное количество катиона металла, переводящего определяемый анион в осадок. Этот осадок, отфильтровывают, а в фильтрате определяют содержание избыточных (не вступивших в реакцию с анионом) прибавленных катионов титрованием стандартным раствором ЭДТА.

(3) Заместительное титрование. В случае определения катионов металлов этот способ иногда называют вытеснительным титрованием.

К раствору, содержащему определяемые катионы металла, способ­ные образовывать прочные комплексонаты, прибавляют избыток раствора, содержащего менее прочный комплексонат другого металла, например магния ими цинка. Менее прочный комплексонат разрушается с выделением катионов магния или цинка, которые затем оттитровывают стандартным раствором ЭДТА.

Me⁺² + ZnY^-2 = MeY^-2 + Zn⁺²

Zn⁺² + H₂Y^2- = ZnY^-2 + 2H⁺

Расчеты ведут по закону эквивалентов, как при прямом титровании.

Аналогично можно определять катионы бария Ва²⁺ при прибавлении, избытка раствора комплексоната цинка ZnY^2- с последующим титрованием выделившихся катионов цинка стандартным раствором ЭДТА в аммиачном буфере.

Комбинированными способами заместительного и обратного титро­вания можно определять также анионы, например, сульфат-, фосфат-, хромат-ионы.

При определении сульфат-ионов их вначале осаждают хлоридом ба­рия из анализируемого раствора в виде сульфата бария BaSO₄. Осадок сульфата бария количественно отделяют от маточника и растворяют в избытке стандартного раствора ЭДТА в аммиачном буфере. Остаточное количество непрореагировавшего ЭДТА оттитровывают стандартным раствором сульфата магния или сульфата цинка в присутствии индикато­ра кислотного хромового темно-синего.

Дата добавления: 2014-01-04