ИОДИМЕТРИЯ Часть 10

Работа 2. Определение кальция
Комплексонометрическое определение кальция основано на прямом титровании его раствором ЭДТА в присутствии мурексида, эриохромового черного Т или другого индикатора. 370
Реакция протекает по следующему уравнению:
Ca2++Y4- 4=fc CaY2".
Образующийся хелат обладает невысокой устойчивостью, lgpCaY2- = 10,7. Ионы водорода, выделяющиеся в процессе титрования, приводят к смещению равновесия данной реакции в сторону разрушения комплекса.
Из рис. 15.4 видно, что логарифм условной константы устойчивости комплекса CaY2- сильно зависит от рН раство¬ра. Так, при pH = 41gp?aV- = 0,42, при рН = 8 lgp?aV = 8,4, а при рН=11 lgPcaY2-= 10,62, поэтому оптимальным рН для определения ионов кальция будет рН =11.
При использовании металлоиидикаторов для фиксирова¬ния конечной точки титрования необходимо учитывать устой¬чивость комплекса металлоиндикатора с титруемым металлом. Так, при титровании с эриохромовый черным Т изменение окраски в конечной точке титрования недостаточно четкое, что можно объяснить незначительной устойчивостью образую¬щегося металлоиндикаторного комплекса. Например, при pH = 81g ft?>Ind- = 5,4-3,6 = 1,8, прирН = 11 lg Вс?,„„-=5,4-— 0,7 = 4,7. При рН = 8 эриохромовый черный Т не может быть использован в качестве металлоиндикатора ввиду незна¬чительной устойчивости металлоиндикаторного комплекса, а при рН =11 титрование возможно. Для получения более резкого изменения окраски индикатора в конечной точке титрования к анализируемому раствору перед титрованием можно добавить небольшое количество комплексоната магния. Переход окраски индикатора в конечной точке титро¬вания становится очень четким. При этом протекает реакция
Ca2++MgY2- ч=±: CaY2-+Mg2+.
Исчезает окраска комплекса магния с эриохромовый чер¬ным Т, и появляется окраска свободного индикатора.
Реактивы .
Раствор ЭДТА, 0,025 М.
Аммиачный буферный раствор с рН=10.
Эриохромовый черный Т, смесь с хлоридом натрия в отно¬шении 1:100.
Раствор комплексоната магния, 0,025 М.
Выполнение работы. Анализируемый раствор в мерной колбе вместимостью 100 мл доводят до метки дистиллиро¬ванной водой и тщательно перемешивают. В коническую колбу для титрования переносят алнквотную часть раствора (10 мл), добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, 1 мл раствора комплексоната магния, индикатора эриохро¬мового черного Т на кончике шпателя и после полного раство-
24* 371

рения индикатора титруют раствором ЭДТА до изменения окраски индикатора от красно-фиолетовой к синей. Титро¬вание повторяют несколько раз до получения не менее трех сходящихся результатов титрования.
Расчет количества определяемого вещества проводят по формулам, приведенным в разд. 12.7.
Работа 3. Определение магния
Комплексонометрическое определение магния основано иа прямом титровании ионов магния раствором ЭДТА в при¬сутствии индикатора эриохромового черного Т:
Mg2+ + HY3" ч=±: MgY2" + H+.
Образующийся комплекс малоустойчив (lgp =8,7). Комплексоиометрически могут быть оттитрованы только те металлы, константы устойчивости которых больше 108. Реакция комплексообразования ионов магния с ЭДТА идет сравнительно медленно. Условная константа устойчивости комплексоната магния, как и в случае комплексоната каль¬ция, зависит от рН раствора (см. рис. 15.4). Оптимальным для титрования магния является рН= 10. При этом логарифм условной константы устойчивости комплексоната магния будет равен: lgpMgY=8,7 —0,45 = 8,25.
Увеличение рН раствора приводит к выпадению осадка гидроксида магния. Ввиду того что комплекс ионов магния с ЭДТА относится к неустойчивым комплексам, определению будут мешать почти все металлы, образующие комплексы с ЭДТА, однако они будут находиться в очень незначительных количествах, так как титрование проводят в щелочной среде. Металлы, ионы которых образуют с эриохромовый черным Т комплексы более устойчивые, чем магний, будут блокировать индикатор и мешать определению, например медь, никель, алюминий и железо. Для устранения их влияния вводят маскирующие реагенты.
При титровании ионов магния с эриохромовый черным Т в качестве индикатора переход окраски индикатора в конеч¬ной точке титрования очень четкий, что объясняется доста¬точной устойчивостью комплекса ионов магния с эриохромо¬вый черным Т. Логарифм условной константы устойчивости магния с эриохромовый черным Т составляет: 1е6усл   (рН =
1П\      7     1 с     с л brMgInd4r
— Ш) = / — 1,Ь = о,4, для кальция логарифм условной кон¬станты устойчивости с эриохромовый черным Т при рН= 10 составляет: lgPcCa"Ind=3,8.
Реактивы     а"
Раствор ЭДТА, 0,025 М.
Аммиачный буферный раствор, рН=10.
372
Эриохромовый черный Т, смесь с хлоридом натрия в отно¬шении 1:100.
Выполнение работы. Анализируемый раствор, помещенный в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. В кони¬ческую колбу для титрования переносят алнквотную часть раствора, 10 мл, добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, индикатора эриохромового черного Т на коичике шпателя и после полного растворения индикатора титруют раствором ЭДТА до изменения окраски индикатора от красно-фиолетовой к синей. Титрование повторяют несколько раз до получения не менее трех сходящихся результатов. Расчет количества определяемого вещества проводят по формулам, приведенным в разд. 12.7.
Работа 4. Определение железа
Определение железа (III) основано на прямом титровании его раствором ЭДТА в присутствии салициловой или сульфо-салицнловой кислот, тайрона, роданндов, хромазурола S, бензогидроксамовой кислоты. Реакция протекает по урав¬нению
Fe3+ + H2Y2" 4=fc FeY"+2H+.