第四章絡(luò)合滴定法ppt課件

1、第四章第四章 絡(luò)合滴定法絡(luò)合滴定法p 絡(luò)合滴定法是以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。絡(luò)合反應(yīng)廣絡(luò)合滴定法是以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。絡(luò)合反應(yīng)廣泛用于分析化學(xué)的各種分離和測定中。在水質(zhì)分析中，絡(luò)合滴定泛用于分析化學(xué)的各種分離和測定中。在水質(zhì)分析中，絡(luò)合滴定法主要用于水中硬度和鋁鹽、鐵鹽混凝劑有效成分的測定，也間法主要用于水中硬度和鋁鹽、鐵鹽混凝劑有效成分的測定，也間接用于水中接用于水中SO42-、PO43-等陰離子的測定。等陰離子的測定。p 許多金屬離子與多種配位體通過配位共價鍵形成的化合物稱為許多金屬離子與多種配位體通過配位共價鍵形成的化合物稱為絡(luò)合物或配位化合物。絡(luò)合物或配位化合物。p

2、絡(luò)合滴定法除了必須滿足一般滴定分析基本要求外，還要：絡(luò)合滴定法除了必須滿足一般滴定分析基本要求外，還要：p（1絡(luò)合滴定中生成的絡(luò)合物是可溶性穩(wěn)定的絡(luò)合物。換言之，絡(luò)合滴定中生成的絡(luò)合物是可溶性穩(wěn)定的絡(luò)合物。換言之，只有形成穩(wěn)定絡(luò)合物的絡(luò)合反應(yīng)才能用于滴定分析。只有形成穩(wěn)定絡(luò)合物的絡(luò)合反應(yīng)才能用于滴定分析。p（2在一定條件下，絡(luò)合反應(yīng)只形成一種配位數(shù)的絡(luò)合物。在一定條件下，絡(luò)合反應(yīng)只形成一種配位數(shù)的絡(luò)合物。4.1 絡(luò)合平衡絡(luò)合平衡 p 當(dāng)絡(luò)合反應(yīng)達到平衡時，其反應(yīng)平衡常數(shù)為絡(luò)合物的穩(wěn)定當(dāng)絡(luò)合反應(yīng)達到平衡時，其反應(yīng)平衡常數(shù)為絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)，用常數(shù)，用K穩(wěn)表示。穩(wěn)表示。p 絡(luò)合物的解離常數(shù)，又稱做

3、絡(luò)合物的不穩(wěn)定常數(shù)，用絡(luò)合物的解離常數(shù)，又稱做絡(luò)合物的不穩(wěn)定常數(shù)，用K不穩(wěn)不穩(wěn)表示。表示。4.1.1 絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)p 絡(luò)合物的絡(luò)合物的K穩(wěn)越大，則絡(luò)合物越穩(wěn)定。穩(wěn)越大，則絡(luò)合物越穩(wěn)定。不穩(wěn)穩(wěn)K1KM + L = MLMLMLK穩(wěn)4.2 氨羧絡(luò)合劑氨羧絡(luò)合劑 p 在絡(luò)合反應(yīng)中提供配位原子的物質(zhì)叫做絡(luò)合劑或配在絡(luò)合反應(yīng)中提供配位原子的物質(zhì)叫做絡(luò)合劑或配位體。位體。4.2.1 氨羧絡(luò)合劑氨羧絡(luò)合劑 p 有機絡(luò)合劑分子中含有氨氮（有機絡(luò)合劑分子中含有氨氮（ ）和羧氧（）和羧氧（ ）配位原子的氨基多元酸，統(tǒng)稱為氨羧絡(luò)合劑。配位原子的氨基多元酸，統(tǒng)稱為氨羧絡(luò)合劑。p 最常見的是乙二胺四乙酸

4、最常見的是乙二胺四乙酸EDTAEDTA）。）。N COOp 乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸Ethylene Diamine Tetracetic Acid）p 簡稱簡稱EDTA或或EDTA酸，用酸，用H4Y表示其分子式，為四元酸。表示其分子式，為四元酸。p 常用它的二鈉鹽，也簡稱常用它的二鈉鹽，也簡稱EDTANa2H2Y2H2O，p M=372.24），或），或EDTA二鈉鹽。二鈉鹽。HOOCH2CNHOOCH2CCH2CH2NCH2COOHCH2COOH4.2.1 EDTA的解離平衡的解離平衡 p 在水溶液中，在水溶液中，EDTA分子中互為對角線上的兩個羧分子中互為對角線上的兩個羧基的基的H+會轉(zhuǎn)

5、移至?xí)D(zhuǎn)移至N原子上，形成雙偶極離子。原子上，形成雙偶極離子。HOOCH2CN-OOCH2CCH2H+CH2NCH2COO-CH2COOHH+p 在強酸溶液中，在強酸溶液中，H4Y的兩個羧酸根可再接受質(zhì)子，的兩個羧酸根可再接受質(zhì)子，形成形成H6Y2+，這樣，這樣EDTA就相當(dāng)于六元酸，有就相當(dāng)于六元酸，有6級解離平級解離平衡：衡：YHHYH526YHHYH45-34YHHYH-22-3YHHYH-3-22HYHYH-4-3YHHYKa1(COOH的解離)=1.310-1=10-0.9Ka2(COOH的解離)=2.510-2=10-1.6Ka3(COOH的解離)=8.510-3=10-2.07

6、Ka4(COOH的解離)=1.7710-3=10-2.75 Ka5(NH+的解離)=5.7510-7=10-6.24 Ka6(NH+的解離)=4.5710-11=10-10.34p 在水溶液中在水溶液中EDTA以以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-和和Y4- 7種型體存在。種型體存在。p pH10.34時，時，EDTA主要以主要以Y4-型體存在；型體存在；p pH12時，只有時，只有Y4-型體存在；型體存在；H6Y2+H5Y+H4YH3Y-H2Y2-HY3-Y4-pKa1=0.9pKa2=1.6pKa3=2.07pKa4=2.75pKa5=6.24pKa6=10.34

7、0.00.20.40.60.81.002468101214pH分布系數(shù)H2Y 2-HY 3-Y 4-H4YH3Y -H5Y +H6Y 2+分布分數(shù)4.2.3 EDTA與金屬離子絡(luò)合物及其穩(wěn)定性與金屬離子絡(luò)合物及其穩(wěn)定性p （1EDTA與與14價金屬離子都能形成易溶性絡(luò)合物。價金屬離子都能形成易溶性絡(luò)合物。p （2形成絡(luò)合物的穩(wěn)定性較高。形成絡(luò)合物的穩(wěn)定性較高。p 具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物稱為螯合物，是非常穩(wěn)定的。具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物稱為螯合物，是非常穩(wěn)定的。p （3多數(shù)情況下，多數(shù)情況下，EDTA與金屬離子以與金屬離子以1:1的比值形成絡(luò)合物，在的比值形成絡(luò)合物，在書寫反應(yīng)式時，應(yīng)根據(jù)溶液的書寫反

8、應(yīng)式時，應(yīng)根據(jù)溶液的pH值，將值，將EDTA的主要型體寫入反應(yīng)式的主要型體寫入反應(yīng)式中。中。p （4EDTA與無色的金屬離子生成無色絡(luò)合物，有利于指示劑確定與無色的金屬離子生成無色絡(luò)合物，有利于指示劑確定滴定終點，與有色金屬離子一般生成顏色更深的絡(luò)合物，滴定這些金滴定終點，與有色金屬離子一般生成顏色更深的絡(luò)合物，滴定這些金屬離子時，應(yīng)控制其濃度不易過大，否則應(yīng)用指示劑確定終點時會遇屬離子時，應(yīng)控制其濃度不易過大，否則應(yīng)用指示劑確定終點時會遇到困難。到困難。p（5影響影響EDTA與金屬離子絡(luò)合物穩(wěn)定性的因素與金屬離子絡(luò)合物穩(wěn)定性的因素p 1主要決定金屬離子和絡(luò)合劑的性質(zhì)主要決定金屬離子和絡(luò)合劑的

9、性質(zhì)本質(zhì)因素本質(zhì)因素p 2絡(luò)合反應(yīng)中溶液的溫度和其他絡(luò)合劑存在的外在絡(luò)合反應(yīng)中溶液的溫度和其他絡(luò)合劑存在的外在因素影響絡(luò)合物的穩(wěn)定性，其中溶液的因素影響絡(luò)合物的穩(wěn)定性，其中溶液的pH值對值對EDTA-金金屬離子絡(luò)合物穩(wěn)定性的影響是主要的。屬離子絡(luò)合物穩(wěn)定性的影響是主要的。4.3 pH對絡(luò)合滴定的影響對絡(luò)合滴定的影響 4.3.1 EDTA的酸效應(yīng)的酸效應(yīng)p（1EDTA的酸效應(yīng)的酸效應(yīng)p 在絡(luò)合滴定中，滴定劑在絡(luò)合滴定中，滴定劑EDTAY與被測定金屬離子形與被測定金屬離子形成成MY的絡(luò)合反應(yīng)是主反應(yīng)：的絡(luò)合反應(yīng)是主反應(yīng)：p 當(dāng)當(dāng)M與與Y進行絡(luò)合反應(yīng)時，如有進行絡(luò)合反應(yīng)時，如有H+存在，就會與存在，

10、就會與Y作用，作用，生成它的共軛酸生成它的共軛酸HY、H2Y、H3Y、H6Y等一系列副反等一系列副反應(yīng)產(chǎn)物，而使應(yīng)產(chǎn)物，而使Y的平衡濃度降低，對主反應(yīng)不利。的平衡濃度降低，對主反應(yīng)不利。p pH對對EDTA解離平衡有重要影響，這種由于解離平衡有重要影響，這種由于H+的存在，的存在，使絡(luò)合劑參加主體反應(yīng)能力降低的效應(yīng)成為酸效應(yīng)。使絡(luò)合劑參加主體反應(yīng)能力降低的效應(yīng)成為酸效應(yīng)。M + Y = MYp 如用如用Y總表示總表示EDTA溶液的總濃度，那么溶液的總濃度，那么pY總總=Y4-+HY3-+H2Y2-+H3Y-+H4Y+H5Y+H6Y2+p Y總總表示未參加絡(luò)合反應(yīng)的表示未參加絡(luò)合反應(yīng)的EDTA總

11、濃度；總濃度；p Y4-表示能與金屬離子絡(luò)合的表示能與金屬離子絡(luò)合的Y4-離子的濃度離子的濃度p （4價絡(luò)陰離子濃度稱為有效濃度；價絡(luò)陰離子濃度稱為有效濃度； p Y總與總與Y4-濃度的比值定義為絡(luò)合劑濃度的比值定義為絡(luò)合劑EDTA的酸效應(yīng)系的酸效應(yīng)系p 數(shù)，用數(shù)，用Y(H)表示：表示：YY-4Y(H)總p 酸效應(yīng)系數(shù)酸效應(yīng)系數(shù)Y(H)數(shù)值，隨溶液的數(shù)值，隨溶液的pH值增大而減小，這是值增大而減小，這是因為因為pH值增大，值增大，Y4-增多的緣故。增多的緣故。p 酸效應(yīng)系數(shù)酸效應(yīng)系數(shù)Y(H)是是H+的函數(shù)，是定量表示的函數(shù)，是定量表示EDTA酸效酸效應(yīng)進行程度的參數(shù)。它的物理意義是當(dāng)絡(luò)合反應(yīng)達

12、到平衡時，應(yīng)進行程度的參數(shù)。它的物理意義是當(dāng)絡(luò)合反應(yīng)達到平衡時，未參加主反應(yīng)的絡(luò)合劑總濃度是其游離狀態(tài)存在的絡(luò)合劑未參加主反應(yīng)的絡(luò)合劑總濃度是其游離狀態(tài)存在的絡(luò)合劑(Y)的平衡濃度的倍數(shù)的平衡濃度的倍數(shù).p當(dāng)無副反應(yīng)時，當(dāng)無副反應(yīng)時，Y總總=Y4-，Y(H)=1。p當(dāng)有副反應(yīng)時，當(dāng)有副反應(yīng)時，Y總總Y4-，Y(H)1。p可見總有可見總有Y(H)1。p 多數(shù)情況下多數(shù)情況下Y(H)1，Y總總Y4-；只有在；只有在pH12時，時，Y(H)=1，Y總總=Y4-。p 通常所說絡(luò)合平衡時的穩(wěn)定常數(shù)通常所說絡(luò)合平衡時的穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)是穩(wěn)是Y總總=Y4-，即，即Y(H)=1時的穩(wěn)定常數(shù)。這樣，時的穩(wěn)定常數(shù)。這

13、樣，EDTA不能在不能在pH12時應(yīng)用。時應(yīng)用。p 在實際應(yīng)用中，溶液的在實際應(yīng)用中，溶液的pH8p能絡(luò)合完全能絡(luò)合完全plgKZnY=16.5- 0.45=16.08p能絡(luò)合完全能絡(luò)合完全p pH=5時，時，pl g K M g Y = 8 . 7 - 6.45=2.258p能絡(luò)合完全能絡(luò)合完全p 計算結(jié)果表明，同一絡(luò)合物計算結(jié)果表明，同一絡(luò)合物MgY在高在高pH值時能定量絡(luò)合，值時能定量絡(luò)合，而低而低pH值時，不能絡(luò)合完全；值時，不能絡(luò)合完全；p 同一絡(luò)合物同一絡(luò)合物ZnY在高、低在高、低pH值均能絡(luò)合完全。值均能絡(luò)合完全。p 由于絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)由于絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)不同，前者穩(wěn)不同，前者

14、KMgY不太大，絡(luò)不太大，絡(luò)合物不太穩(wěn)定，只有高合物不太穩(wěn)定，只有高pH時時lgY(H)較?。?，才能滿足較?。?，才能滿足lgK穩(wěn)穩(wěn)8；后者；后者KZnY很大，絡(luò)合物穩(wěn)定，即使低很大，絡(luò)合物穩(wěn)定，即使低pH時時lgY(H)較大仍能達到較大仍能達到lgK穩(wěn)穩(wěn)8。p 3判斷直接準確絡(luò)合滴定的最小判斷直接準確絡(luò)合滴定的最小pH值與酸效應(yīng)曲線值與酸效應(yīng)曲線p lgY(H)lgKMY- 8是判斷能否絡(luò)合滴定的條件。顯然，是判斷能否絡(luò)合滴定的條件。顯然，lgY(H)=lgKMY- 8時，即最大時，即最大lgY(H)值對應(yīng)的值對應(yīng)的pH值就是直值就是直接準確滴定的最小接準確滴定的最小pH值。值。p 利用利用l

15、gY(H)=lgK穩(wěn)穩(wěn)- 8公式，可以找到滴定各種金屬離子公式，可以找到滴定各種金屬離子Mn+）時所允許的最?。r所允許的最小pH值。值。p 例例4.3：求用：求用EDTA滴定滴定Fe3+和和Al3+時的最小時的最小pH值。值。p 解解 已知已知lgKFeY =25.1 lgKAlY=16.13p 滴定滴定Fe3+時，時，lgY(H)=25.1-8=17.1p 查表查表4.2得，得，pH=1.11.2p 滴定滴定Al3+時，時，lgY(H)=16.13-8=8.13p 查表查表4.2得，得，pH=4.14.2p EDTA滴定滴定Fe3+和和Al3+時的最小時的最小pH值分別為值分別為1.1和和

16、4.1。p 實際應(yīng)用中，實際應(yīng)用中，pH控制范圍要比金屬離子允許的最小控制范圍要比金屬離子允許的最小pH大一些，因為大一些，因為EDTA是一有機弱酸，或多或少會產(chǎn)是一有機弱酸，或多或少會產(chǎn)生一定量的生一定量的H+，降低了溶液的，降低了溶液的pH值，所以控制的值，所以控制的pH值稍高一些，可抵消這種影響。值稍高一些，可抵消這種影響。p 酸效應(yīng)曲線酸效應(yīng)曲線RingbomRingbom曲線）曲線）4.4 絡(luò)合滴定基本原理絡(luò)合滴定基本原理 4.4.1絡(luò)合滴定曲線絡(luò)合滴定曲線 p 在絡(luò)合滴定中，隨著在絡(luò)合滴定中，隨著EDTA滴定劑的不斷加入，滴定劑的不斷加入，被滴定金屬離子被滴定金屬離子Mn+）的濃度

17、不斷減少，在計量）的濃度不斷減少，在計量點附近時，溶液的點附近時，溶液的pM即即-lgM）發(fā)生突躍，繪制）發(fā)生突躍，繪制pMEDTA溶液加入量的曲線即為絡(luò)合滴定曲線。溶液加入量的曲線即為絡(luò)合滴定曲線。p 只考慮只考慮EDTA的酸效應(yīng)，討論以的酸效應(yīng)，討論以0.01mol/L EDTA標準溶標準溶液滴定液滴定20.00 mL 0.01mol/L Ca2+溶液的滴定曲線。溶液的滴定曲線。p（1當(dāng)當(dāng)pH=12時，查表，時，查表，lgY(H)=0.01，即，即Y(H)=1，無無p 酸效應(yīng)，酸效應(yīng)， p KCaY=KCaY=4.91010=1010.69p 1滴定前滴定前 溶液中溶液中Ca2+濃度：濃度

18、：p Ca2+=0.01mol/Lp pCa=-lgCa2+=2.0總）（CaYCaYKKHYCaYCaYp 2計量點前計量點前 溶液中溶液中Ca2+取決于剩余取決于剩余Ca2+的濃度：的濃度：p 例如滴入例如滴入EDTA溶液溶液19.98 mL時：時：p pCa=5.3 p 3計量點時計量點時 滴入滴入20.00mL EDTA溶液，達到計量點，溶液，達到計量點，溶液中溶液中Ca2+sp=Y-sp，CaY=CCa/2p p p pCasp=6.50mol/L105.019.9820.0019.98)-(20.000.0100Ca6-22sp2Caspsp2CaYCa/2CYCaCaYKLmol

19、/10104.920.0100K2CCa6.50-10CaYCasp2p 4計量點后計量點后 溶液中溶液中Y決定于決定于EDTA的過量濃度：的過量濃度：p 例如滴入例如滴入EDTA溶液溶液20.02mL時時p p p 代入式代入式 得得p Ca2+=10-7.69p pCa=7.69p由滴定開始計算由滴定開始計算pCa，將數(shù)據(jù)列表，繪制滴定曲線。，將數(shù)據(jù)列表，繪制滴定曲線。mol/L104.99820.0220.0020.00)-(20.020.0100Y6-mol/L105.020.0020.0020.000.0100CaY3-YCaCaYK2CaY6-2-310.69104.998Ca10

20、5.010p（2當(dāng)當(dāng)pH=9.0時，查表，時，查表，lgY(H)=1.29，有酸效應(yīng)存，有酸效應(yīng)存在，此時在，此時plgKCaY=lgKCaY - lgY(H)p =10.69 - 1.29=9.40pKCaY=109.40p p計量點時：計量點時：p pCasp=5.85p 按按pH=12.0時計算方法，求算計量點前后滴入時計算方法，求算計量點前后滴入19.98mL和和20.02mL EDTA時，時，pCa分別為分別為5.3和和6.40，p 突躍范圍是突躍范圍是 pCa=5.36.40。Lmol /104 . 1100.0100/2K2/CCa6-9.40Casp2CaYp 根據(jù)條件穩(wěn)定常數(shù)

21、根據(jù)條件穩(wěn)定常數(shù)KCaY的數(shù)值，按的數(shù)值，按pH=12.0時計算方時計算方法，求出法，求出pH=10.0，9.0，7.0和和6.0時各點的時各點的pCa值，并繪制值，并繪制絡(luò)合滴定曲線絡(luò)合滴定曲線(P139)。p 顯然，有酸效應(yīng)時，顯然，有酸效應(yīng)時，KCaY KMIn，所以再滴入稍過量的，所以再滴入稍過量的EDTA便置換顯色絡(luò)合物中的金屬離子便置換顯色絡(luò)合物中的金屬離子M，而又釋放或游離出金屬，而又釋放或游離出金屬指示劑，溶液又顯現(xiàn)指示劑本身的顏色指示劑，溶液又顯現(xiàn)指示劑本身的顏色A，指示終點達到。，指示終點達到。（1 1金屬指示劑的作用原理金屬指示劑的作用原理 計量點之前：計量點之前： 顏色

22、顏色A 顏色顏色B （指示劑）（指示劑） （顯色絡(luò)合物）（顯色絡(luò)合物） 計量點時：計量點時： 顏色顏色B 顏色顏色A （顯色絡(luò)合物）（顯色絡(luò)合物） （指示劑）（指示劑）MInInMInMYMInYp 金屬指示劑金屬指示劑In本身的顏色與顯色絡(luò)合物本身的顏色與顯色絡(luò)合物MIn顏顏色應(yīng)顯著不同。色應(yīng)顯著不同。p 金屬指示劑金屬指示劑In與金屬離子與金屬離子M形成的顯色絡(luò)合物形成的顯色絡(luò)合物MIn的穩(wěn)定性要適當(dāng)。的穩(wěn)定性要適當(dāng)。p KMInKMY至少相差二個數(shù)量級，如顯色絡(luò)合物穩(wěn)定至少相差二個數(shù)量級，如顯色絡(luò)合物穩(wěn)定性太低，則在計量點之前指示劑就開始游離出來，提前出性太低，則在計量點之前指示劑就開始

23、游離出來，提前出現(xiàn)終點，使變色不敏銳，而引入誤差；如穩(wěn)定性太高，則現(xiàn)終點，使變色不敏銳，而引入誤差；如穩(wěn)定性太高，則使滴定終點拖后或得不到終點。使滴定終點拖后或得不到終點。（2 2金屬指示劑應(yīng)具備的條件金屬指示劑應(yīng)具備的條件p 當(dāng)金屬指示劑與金屬離子形成的絡(luò)合物不能被當(dāng)金屬指示劑與金屬離子形成的絡(luò)合物不能被EDTA置置換，加入大量換，加入大量EDTA也得不到終點，這種現(xiàn)象叫做指示劑的也得不到終點，這種現(xiàn)象叫做指示劑的封閉現(xiàn)象。封閉現(xiàn)象。p 為了防止或消除指示劑的封閉現(xiàn)象，可以加入適當(dāng)?shù)慕j(luò)為了防止或消除指示劑的封閉現(xiàn)象，可以加入適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑來掩蔽封閉指示劑的離子。例如：合劑來掩蔽封閉指示劑的離子

24、。例如：pa加三乙醇胺，掩蔽加三乙醇胺，掩蔽Fe3+、Al3+和和Ti4+。pb加氰化鉀加氰化鉀KCN或硫化鈉或硫化鈉Na2S，掩蔽，掩蔽Cu2+、Ni2+和和Co2+等離子。等離子。p 指示劑與金屬離子形成的絡(luò)合物應(yīng)易溶于水指示劑與金屬離子形成的絡(luò)合物應(yīng)易溶于水.p 否則，如果金屬指示劑與金屬離子生成的顯色絡(luò)合物為否則，如果金屬指示劑與金屬離子生成的顯色絡(luò)合物為膠體或沉淀，使滴定時與膠體或沉淀，使滴定時與EDTA的置換作用緩慢，而使終點的置換作用緩慢，而使終點延長，這種現(xiàn)象叫做指示劑的僵化現(xiàn)象。延長，這種現(xiàn)象叫做指示劑的僵化現(xiàn)象。p 金屬指示劑金屬指示劑In與金屬離子與金屬離子Mn+）的顯色

25、反應(yīng)必須靈敏迅）的顯色反應(yīng)必須靈敏迅速，并有良好的可逆性。速，并有良好的可逆性。p 金屬指示劑要有一定的選擇性。在一定條件下，只與被測金屬指示劑要有一定的選擇性。在一定條件下，只與被測金屬離子金屬離子Mn+）有顯色反應(yīng)。）有顯色反應(yīng)。p 鉻黑鉻黑TEriochrome Black T，EBT）p pH12.5時，水中時，水中Ca2+、 Mg2+共存，共存，且其中且其中Mg2+含量不大的情況，測定水中含量不大的情況，測定水中Ca2+的量。的量。4.6 絡(luò)合滴定的方式絡(luò)合滴定的方式 4.6.1 直接滴定法直接滴定法 p 用用EDTA標準溶液直接滴定水中被測金屬離子的方法。標準溶液直接滴定水中被測金

26、屬離子的方法。例如，在強酸性溶液中滴定例如，在強酸性溶液中滴定ZrO2-離子，酸性溶液中滴定離子，酸性溶液中滴定Fe3+、Al3+，弱酸性溶液中滴定，弱酸性溶液中滴定Cu2+、Zn2+、Pb2+，堿，堿性溶液中滴定性溶液中滴定Ca2+、Mg2+等。等。p 直接滴定法必須滿足：直接滴定法必須滿足：p a.直接準確滴定的要求，即直接準確滴定的要求，即lg(CMKMY)6，（ T E 0 . 1 % ） 或） 或 l g ( C M K M Y ) 5 ，（TE0.5%）；）；p b.絡(luò)合反應(yīng)速度快；絡(luò)合反應(yīng)速度快；p c.有變色敏銳的指示劑，且無封閉現(xiàn)象；有變色敏銳的指示劑，且無封閉現(xiàn)象；p d.

27、在選定的滴定條件下，被測定金屬離子不發(fā)在選定的滴定條件下，被測定金屬離子不發(fā)生水解或沉淀現(xiàn)象。生水解或沉淀現(xiàn)象。p 在水質(zhì)分析中測定在水質(zhì)分析中測定Ca2+、Mg2+總量的方法，以絡(luò)合滴定總量的方法，以絡(luò)合滴定最為簡便。測定的方法是在最為簡便。測定的方法是在pH=10.0的的NH3NH4Cl緩沖溶液緩沖溶液中，以鉻黑中，以鉻黑T為指示劑，用為指示劑，用EDTA標準溶液滴定。標準溶液滴定。p 加指示劑：加指示劑：p lgKCaIn=5.4 lgKMgIn=7.0p EDTA滴定：滴定：p lgKCaY=10.69 lgKMgY=8.69p 滴定終點時：滴定終點時：p 紅色紅色 藍色藍色HMgIn

28、CaInHInMgCa(-222）、（）、2HMgYCaYMgCa(YH-2-222-22）、（）、HHInMgYCaYMgInCaIn(YH-2-2-2-22）、（）、水中硬度的測定及其計算水中硬度的測定及其計算 p 根據(jù)根據(jù)EDTA標準溶液濃度和用量求得標準溶液濃度和用量求得Ca2+、Mg2+總量總量或或p 總硬度。總硬度。水總硬度（VVCmmol/L)EDTAEDTACEDTAEDTA標準溶液濃度標準溶液濃度mmol/L）；）；VEDTA消耗消耗EDTA標準溶液的體積標準溶液的體積mL）；）；V水水水樣體積水樣體積mL）。）。p 為了分別測定水中為了分別測定水中Ca2+和和Mg2+的含量

29、，首先將水樣用的含量，首先將水樣用NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液調(diào)節(jié)pH12，此時，此時Mg2+以以MgOH2沉淀形式沉淀形式被掩蔽，加入鈣指示劑，用被掩蔽，加入鈣指示劑，用EDTA標準溶液滴定標準溶液滴定Ca2+，終點，終點時溶液由紅色變?yōu)樗{色，根據(jù)時溶液由紅色變?yōu)樗{色，根據(jù)EDTA標準溶液濃度和用量求標準溶液濃度和用量求出出Ca2+的含量。然后由的含量。然后由Ca2+、Mg2+總量與總量與Ca2+的含量之的含量之差求出差求出Mg2+的含量。的含量。水）（VMVCmg/LCCaEDTAEDTA2aMCa鈣的摩爾質(zhì)量Ca，40.08g/mol）。4.6.2 EDTA標準溶液配制標準溶液配制 p 配制配制

30、10.0mmol/L EDTA標準溶液的近似濃度：標準溶液的近似濃度：p 將將EDTA Na2 2H2O 3.725g溶于水后，在溶于水后，在1000mL容量瓶中稀釋至刻度，存放在聚乙烯瓶中。容量瓶中稀釋至刻度，存放在聚乙烯瓶中。p 準確吸取準確吸取25.0mL10.0mmol/L Zn2+標準溶液，用蒸餾標準溶液，用蒸餾水稀釋至水稀釋至50mL，加入幾滴氨水使溶液，加入幾滴氨水使溶液pH=10.0，再加入，再加入5mL NH3NH4Cl緩沖溶液，以緩沖溶液，以EBT為指示劑，用近似為指示劑，用近似濃度濃度EDTA標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液滴定至終點，消耗EDTA標準溶液標準溶液VEDT

31、AmL）。）。p p CEDTAEDTA標準溶液的濃度標準溶液的濃度mmol/L）；）；p CZn2+Zn2+標準溶液的濃度標準溶液的濃度mmol/L）；）；p VZn2+Zn2+標準溶液的體積標準溶液的體積25.0mL；p VEDTA消耗近似濃度的消耗近似濃度的EDTA溶液的體積溶液的體積mL）。）。EDTA22EDTAVVCCZnZn4.7 水的硬度水的硬度 p 水的硬度指水中水的硬度指水中Ca2+、Mg2+濃度的總量，是水質(zhì)的濃度的總量，是水質(zhì)的重要指標之一。重要指標之一。p 軟水就是硬度小于軟水就是硬度小于8的水，如雨水，雪水，純凈水等；的水，如雨水，雪水，純凈水等；p 硬度大于硬度大于8的水為硬水，如礦泉水，自來水，以及自然的水為硬水，如礦泉水，自來水，以及自然界中的地表水和地下水等。界中的地表水和地下水等。 p 我國采用我國采用mmolL-1 或或mgL-1 (CaCO3)為單位表示水為單位表示水的硬度。的硬度。p 國內(nèi)外應(yīng)用較多的硬度單位度：德國度）國內(nèi)外應(yīng)用較多的硬度單位度：德國度）p 1