Индикаторы комплексонометрического титрования

В комплексонометрических титрованиях для обнаружения скачка рМ ( pM= - lg[Mⁿ⁺] )

в точке эквивалентности используют изменение окраски, вызванное разрушением ранее

образовавшегося комплекса определяемого металла с индикатором. В зависимости от интенсивности окраски различают :

1. Окраска образовавшегося комплекса характерна для самого комплекса. Например, роданидные комплексы железа (III) ([Fe(SCN)₆]^3- ). Эти комплексы слабо окрашены в кроваво-красный цвет, рН определения 2-3 . Кобальт (II) образует окрашенный в синий цвет роданидный комплекс [Co(SCN)₄]^2- . Для устойчивости окраски роданидных комплексов добавляют спирт или ацетон. Титруют раствором ЭДТА. Около точки эквивалентности окраска исчезает.

[Fe(SCN)₆]^3- + H₂Y^2- (ЭДТА) = FeY^- + 6 SCN^- + 2 H⁺

lg K_уст.=4 lgK_уст. = 24,23

[Co(SCN)₄]^2- + H₂Y^2- = CoY^2- + 4 SCN^- + 2 H⁺

lgK_уст.= -0,3 lgK_уст.=16,31

комплексонат кобальта (II)

2. Существуют флуоресцирующие соединения, которые используют в качестве индикаторов. Они называются металлфлуоресцирующие индикаторы и способны образовывать комплексы с ионами металлов. Их удобно применять при титровании окрашенных растворов. Особенно при титровании многих переходных металлов, комплексы которых с ЭДТА часто интенсивно окрашены (CoY^-), что затрудняет индикацию конечной точки титрования при помощи окрашенного индикатора.

Co³⁺ + H₂Y^2- = CoY^- + 2 H⁺

lgК_уст.=40,6

фиолетово-красный

Изменение флуоресценции лучше наблюдать в темноте ( светонепроницаемый кожух с глазком ), освещая сосуд для титрования ультрафиолетовыми лучами. Изменение флуоресценции бывает резким, поэтому конец титрования устанавливается с большой точностью. Правда, для глаз исследователя это более утомительный процесс, чем наблюдение за изменением окраски индикатора.

Например, Al³⁺ определяют добавлением флуоресцирующего вещества Морина, который

дает желто-зеленое свечение в присутствии иона алюминия.

Оксин ( 8-оксихинолин ) используется как флуоресцирующий индикатор для определения галлия при рН= 2,5-3,5 в присутствии гидроксиламина NH₂OH. Точку эквивалентности определяют по ослаблению флуоресценции. В молекуле 8-оксихинолина (оксин) имеется хромофорная группа ( носитель цветности) - N = C < и ауксохромная группа ( усилитель цвета) -OH.

Известно, что оксинаты некоторых металлов флуоресцируют сильнее, чем свободный оксин.

3. Существуют окислительно-восстановительные индикаторы, которые можно применять для установления точки эквивалентности в комплексонометрии. При этом металл, скачок которого фиксируется, должен быть одним из компонентов окислительно-восстановительной системы. Но это трудно осуществить и практически не используется.

4. Наиболее важная группа индикаторов - органические красители. Они способны образовывать комплексы с ионами металлов, выступая как лиганды; в этом случае окраска объясняется структурными свойствами красителя, такие комплексы интенсивно окрашены. Эти индикаторы называют металлоиндикаторами или металлохромные индикаторы.

Металлоиндикаторы образуют с катионами металлов менее прочные комплексы, чем ионы металлов с ЭДТА. Цвет закомплексованного индикатора отличается от цвета индикатора незакомплексованного (свободного). Металлиндикаторов очень много (более 150 ).

Для выбора индикатора строится кривая зависимости рМ от объема титранта. Необходимо, чтобы металлохромный индикатор образовывал комплекс с металлом при его концентрации в пределах скачка титрования.