配位滴定法(絡(luò)合滴定法)

發(fā)布時間:2024-04-03
一、定義
以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的容量分析法,稱為絡(luò)合滴定法
二、原理
1.基本原理
乙二胺四乙酸二鈉液(edta)能與許多金屬離子定量反應(yīng),形成穩(wěn)定的可溶性絡(luò)合物,依此,可用已知濃度的edta滴定液直接或間接滴定某些**,用適宜的金屬指示劑指示終點(diǎn)。根據(jù)消耗的edta滴定液的濃度和毫升數(shù),可計算出被測**的含量。
(1)edta絡(luò)合物的穩(wěn)定性
m +y →←my
[my]
絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)kmy = ———
[m][y]
(2)酸度對穩(wěn)定性的影響
酸效應(yīng)系數(shù)(α)
cedta
α= —— 或cedta =α[y]
[y]
(3)絡(luò)合物的表觀穩(wěn)定常數(shù)
[my][my]kmy
絡(luò)合物的表觀穩(wěn)定常數(shù)kmyˊ = ———- = ———— = ——
[m]cedta[m][y]αα
或lgkmyˊ=lgkmy - lgα
2.滴定方式
(1)直接滴定法
men+ +h2y2-→←mey(n-4) + 2h+
與金屬離子化合價無關(guān),均以1:1的關(guān)系絡(luò)合。
(2)回滴定法
men+ +h2y2-(定量過量)→←mey(n-4) + 2h+
h2y2-(剩余)+zn2+ →← zny2- +2h+
(3)間接滴定法
利用陰離子與某種金屬離子的沉淀反應(yīng),再用edta滴定液滴定剩余的金屬離子,間接測出陰離子含量。
三、滴定條件
在一定酸度下能否進(jìn)行絡(luò)合滴定要用絡(luò)合物的表觀穩(wěn)定常數(shù)來衡量。一般來說,kmyˊ要在108以上,即lgkmyˊ≥8時,才能進(jìn)行準(zhǔn)確滴定。
(1)絡(luò)合滴定的*低ph值
lgα= lgkmy - 8
在滴定某一金屬離子時,經(jīng)查表,得出相應(yīng)的ph值,即為滴定該離子的*低ph值。
(2)溶液酸度的控制
在絡(luò)合滴定中不僅在滴定前要調(diào)節(jié)好溶液的酸度,在整個滴定過程中都應(yīng)控制在一定酸度范圍內(nèi)進(jìn)行,因?yàn)樵趀dta滴定過程中不斷有h+釋放出來,使溶液的酸度升高,因此,在絡(luò)合滴定中常須加入一定量的緩沖溶液以控制溶液的酸度。
在ph<2或ph>12的溶液中滴定時,可直接用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿控制溶液的酸度。在弱酸性溶液中滴定時,可用hac-naac緩沖系(ph3.4~5.5)或六次甲基四胺(ch2)6n4-hcl緩沖系(ph5~6)控制溶液的酸度。在弱堿性溶液中滴定時,常用nh3·h2o-nh4cl緩沖系(ph8~11)控制溶液的酸度。但因nh3與許多金屬離子有絡(luò)合作用,對絡(luò)合滴定有一定的影響。
(3)水解及其他副反應(yīng)的影響
酸度對金屬離子也有影響,酸度太低,金屬離子會水解生成氫氧化物沉淀,使金屬離子濃度降低,同樣也降低了絡(luò)合能力。
(4)其他絡(luò)合劑對絡(luò)合滴定的影響
金屬離子的絡(luò)合效應(yīng)系數(shù)(β)
cm
β= ——
[m]
四、指示劑
(一)金屬指示劑應(yīng)具備的條件
1.指示劑與金屬離子形成的絡(luò)合物應(yīng)與指示劑本身的顏色有明顯的差別。
2.金屬離子與指示劑形成的有色絡(luò)合物必須具有足夠的穩(wěn)定性,一般要求kmin>104。如果min不夠穩(wěn)定則在接近等當(dāng)點(diǎn)時就有較多的離解,使終點(diǎn)過早出現(xiàn),顏色變化也不敏銳。
3. min的穩(wěn)定性應(yīng)比my的穩(wěn)定性差,穩(wěn)定常數(shù)值至少要差100倍以上,亦即kmy/kmin>102。否則在稍過等當(dāng)點(diǎn)時不會立即發(fā)生置換反應(yīng)使溶液變色,要在過量較多的edta時才能發(fā)生置換。這樣就使終點(diǎn)過遲出現(xiàn),變色也不敏銳,有拖長現(xiàn)象。
(二)封閉現(xiàn)象與掩蔽作用
1.封閉現(xiàn)象
有的指示劑與某些金屬離子生成極穩(wěn)定的絡(luò)合物,其穩(wěn)定性超過了my的穩(wěn)定性。例如鉻黑t與fe3+、al3+、cu2+、co2+、ni2+生成的絡(luò)合物非常穩(wěn)定,用edta滴定這些離子時,即使過量較多的edta也不能把鉻黑t從m-鉻黑t的絡(luò)合物中置換出來。因此,滴定這些離子不能用鉻黑t作指示劑。即使在滴定mg2+時,如有少量fe3+雜質(zhì)存在,在等當(dāng)點(diǎn)時也不能變色,或終點(diǎn)變色不敏銳有拖長現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為封閉現(xiàn)象。
2.掩蔽作用
為了消除封閉現(xiàn)象可加入某種試劑,使封閉離子不能再與指示劑絡(luò)合以消除干擾,這種試劑就稱為掩蔽劑。這種作用就稱為掩蔽作用。
在絡(luò)合滴定中,常用的掩蔽劑如下:
nh4f或naf、nacn或kcn、羥胺或抗壞血酸、三乙醇胺、酒石酸、乙酰丙酮等。
(三)常用的金屬指示劑
1.鉻黑t
鉻黑t與二價金屬離子形成的絡(luò)合物都是紅色或紫紅色的。因此,只有在ph7~11范圍內(nèi)使用,指示劑才有明顯的顏色變化。根據(jù)實(shí)驗(yàn),*適宜的酸度為ph9~10.5。鉻黑t常用作測定mg2+、zn2+、pb2+、mn2+、cd2+、hg2+等離子的指示劑。
2.鈣試劑(鉻藍(lán)黑r、鈣紫紅素)
鈣試劑與ca2+形成粉紅色的絡(luò)合物,常用作在ph12~13時滴定ca2+的指示劑,終點(diǎn)由粉紅色變?yōu)榧兯{(lán)色,變色敏銳。
3.鈣黃綠素
該指示劑在酸中呈黃色,堿中呈淡紅色,在ph<11時有熒光,在ph>12時不顯熒光而呈棕色。常用作在ph>12時測定ca2+的指示劑,終點(diǎn)時黃綠色熒光消失。
4.二甲酚橙
在ph>6時呈紅紫色;ph<6時呈檸檬黃色,與2~4價金屬離子絡(luò)合呈紅色,因此常在酸性溶液中使用。例如,在ph1~3的溶液中用作測定bi3+的指示劑,在ph5~6的溶液中,滴定pb2+、zn2+、cd2+、hg2+及希土元素的指示劑,終點(diǎn)由紅變黃,變色敏銳。
5.鄰苯二酚紫
鄰苯二酚紫ph1.5~6時呈黃色,與兩個金屬離子形成的絡(luò)合物都顯藍(lán)色。特別適用于在ph1.5~2時滴定bi3+,終點(diǎn)由藍(lán)色經(jīng)紫紅變?yōu)辄S色。
五、滴定液的配制與標(biāo)定
1. 乙二胺四醋酸二鈉滴定液
(1)配制 間接法配制
(2)標(biāo)定 用基準(zhǔn)氧化鋅標(biāo)定,以鉻黑t為指示劑。
(3)貯藏置玻璃塞瓶中,避免與橡皮塞、橡皮管等接觸。
2.鋅滴定液
(1)配制 間接法配制
(2)標(biāo)定用乙二胺四醋酸二鈉滴定液標(biāo)定,以鉻黑t為指示劑。
六、注意事項
1.酸度對絡(luò)合反應(yīng)平衡、金屬離子水解、edta解離度有影響,為此要調(diào)好酸度,并加入適宜的緩沖液,否則將直接影響測定結(jié)果。
2.金屬指示劑為有機(jī)染料本身具有顏色。與金屬離子絡(luò)合生成另一種顏色指示終點(diǎn),但指示劑本身的顏色在不同ph溶液中有不同顏色,故必須按規(guī)定控制滴定溶液的ph值。
3.當(dāng)有干擾離子存在時,必須設(shè)法排除干擾,否則不能選用本法。
4.利用酸度對絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)的影響,可調(diào)節(jié)滴定溶液的ph,有選擇的測定共存離子中的某種金屬離子。也可加入掩蔽劑或沉淀劑,消除共存離子的干擾。
5.滴定速度要適宜,近終點(diǎn)時edta滴定液要逐滴加入,并充分振搖,以防終點(diǎn)滴過。
6.edta滴定液應(yīng)于具玻璃塞瓶中保存,避免與橡皮塞、橡皮管等接觸。
七、適用范圍
edta可直接或間接測定40多種金屬離子的含量,也可間接測定一些陰離子的含量。在**分析上,用于測定無機(jī)和有機(jī)金屬鹽類**。
八、允許差
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下一個:杏李的新品種“風(fēng)味玫瑰”的特性

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