4. Комплексонометрия

4.1 Общие положения

Комплексонометрия основана на использовании в качестве титрантов комплексонов, представляющие собой аминополикарбоновые кислоты или их соли. Комлексоны взаимодействуют с ионами металлов, образуя прочные, растворимые в воде внутрикомлексные соединения (комплексонаты).

Наибольшее распространение в аналитической практике получил комплексон Ш (трилон Б), представляющий собой этилендинитрилотетраацетат натрия Na₂C₁₀H₁₄O₈N₂·2H₂O (мол. Масса 372,24). Сокращённо его записывают виде Na₂H₂Y, где Y [C₁₀H₁₂O₈N₂]^-4. В водном растворе соль практически нацело ионизируется по уравнению Na₂H₂Y=2Na⁺+H₂Y^2-. При взаимодействии ионов металла с комплексоном Ш образуется внутренняя сфера комплекса имеет формулу MeY^n-, где n=2, I или 0 при взаимодействии с 2-, 3- или 4-валентными ионами металлов соответственно. Поэтому эквивалентные массы ионов металла (независимо от их заряда) и комплексона равны их атомными (молекулярными) массами, т.е. фактор эквивалентности для реагентов и комплексонометрии всегда равен единице.

4.2. Стандартизация раствора комплексона Ш

Комплексон Ш удовлетворяет требованиям первичного стандарта, стандартный раствор его готовят соли Na₂H₂Y·2H₂O. Для этой цели реактив квалификации «ХЧ» предварительно сушат при 70-80^о C до постоянной массы и далее отвешивают расчётную массу для приготовления заданного объёма раствора. Если нет уверенности в высокой чистоте препарата, то приготовленный раствор стандартизует по карбонату кальция или металлическому цинку (можно использовать также стандартные растворы солей цинка и магния). Всегда стандартизацию раствора комплексона Ш лучше проводить по стандартному раствору соли металла, который предполагается определять с помощью приготовленного раствора титранта.

Выполнение работы. В 2-3 колбы вместимостью приблизительно 250 мл из бюретки (или пипеткой) наливают по 10,0 мл стандартного раствора соли магния. Раствор разбавляют дистиллированной воды до объёма примерно 100 мл (на глаз ). Приливают по 10 мл аммиачного раствора с pH = 9-10 и вносят индикатор эриохром чёрный Т в виде порошка (смесь с KCl и метиловым красным) около 0б05 г (на кончике шпателя). При этом раствор окрашивается в бордовый цвет. Раствор в колбе медленно титруют раствором комплексона Ш до перехода окраски из красной в зеленую. Концентрация раствора комплексона Ш рассчитывают по формуле 2.1, принимая x = Na₂H₂Y, y = MgSO₄.

3. Определение содержания цинка или магния в растворах их солей

Пробу анализируемого раствора (аликвоту из мерной колбы )соли цинка или магния разбавляют дистиллированной соли цинка или магния разбавляют дистиллированной водой приблизительно до объёма 100 мл, прибавляют 10 мл аммиачного буферного раствора, имеющего pH около 9-10,~0,05 г индикаторной смеси (см. предыдущую работу), и титруют раствором комплексона Ш до перехода окраски из красной в зелёную. Содержание цинка или магния рассчитывают по формуле 2.4, принимая x = определяемая соль, y = Na₂H₂Y, f_x = 1.

4.4. Определение содержания кальция и магния в растворе при их совместном присутствии

Метод основан на том, что магний осаждают в виде гидроксида растворам КОН и при рН=12-13 титруют кальций. В дру­гую аликвоту анализируемого раствора добавляют аммиачный буфер с рН = 9-10 и титруют сумму кальция и магния. Объем титранта, затраченный на титрование магния, находят по разности двух титрований V_Mg = V_Mg+Ca - V_Ca. В качестве индикатора при титровании кальция используют флуорексон или калькон, а при титровании суммы кальция и магния - индикаторную смесь, указанную в работе 4.2.

Выполнение работы. Аликвоту анализируемого раствора объёмом 10.0 мл помещают в коническую колбу для титрования, разбавляют водой до объема 100 мл (на глаз) и приливают 10мл 5%-ного раствора КОН. При этом выпадает хлопьевидный осадок Mg(OH)₂ . В суспензию вносят около 0,05 г индикатора флуорексона ила калькона и титруют раствором комплексона Ш до пере­хода окраски из розовой в синюю (в присутствии калькона) или до исчезновения зеленой флуоресценции и появления фиолетовой окраски (в присутствии флуорексона).

К другой такой же аликвоте анализируемого раствора при­ливают 10 мл аммиачного буфера с рН = 9-10, разбавляют водой до 100 мл (на глаз), вносят в колбу около 0,05 г индикаторной смеси (см. работу 4.2) и титруют раствором комплексона Ш до перехода окраски из бордовой в зеленую.

По разности объемов, затраченных на титрование второй и первой аликвот, находят объем титранта, затраченный на тит­рование магния. Расчет массы кальция или магния в растворе проводят по формуле (2.4), приминая х = Са(II) или Mg(II), f_х = 1. В качестве результата анализа представ­ляют среднее из расчетных значений параллельных измерений.