Способы комплексонометрического титрования

1. Прямое титрование проводят при рН 9-10. Определяют катионы Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Zn²⁺,Cu²⁺, Co²⁺,Ni²⁺, Fe²⁺ и др.

2. Обратное титрование применяют, когда реакция идет медленно или нет подходящего индикатора. Когда ион определяемого металла не может быть удержан в растворе при значении рН, необходимом для образования комплекса.

Титрантом является раствор ЭДТА, который приливают в избытке; затем с помощью буферного раствора устанавливают нужное значение рН и потом оттитровывают избыток ЭДТА другим титрантом (чаще ZnSO₄ или MgSO₄). Точка эквивалентности фиксируется соответствующим индикатором.

В том случае, когда комплекс иона определяемого металла с ЭДТА или индикатором образуется не мгновенно, а во времени. Например, ионы Al³⁺, Ni²⁺ медленно образуют комплексы и в точке эквивалентности вообще нет окраски. Лучше использовать обратное титрование.

При определении Al³⁺ обратным титрованием поступают следующим образом. К кислому раствору соли алюминия добавляют точный небольшой избыток ЭДТА, аммиачный буферный раствор до рН = 7, добавляют индикатор эриохром черный Т, который принимает синюю окраску. Затем титруют раствором ZnSO₄ до перехода синей окраски в красную.

3. Заместительное титрование применяют для определения ионов металлов, для которых трудно подобрать подходящий индикатор или ионы данного металла образуют с ЭДТА менее устойчивый комплекс. Ион определяемого металла вступает в реакцию обмена с магниевым комплексом ЭДТА. При этом катион металла вытесняет катион Mg²⁺ из менее прочного комплексного соединения комплексоната магния по уравнению:

Mⁿ⁺ + MgY^2- = MY^n-2 + Mg²⁺

комплексонат комплексонат

магния металла

По окончании реакции вытеснения освободившийся ион Mg²⁺ можно оттитровать раствором ЭДТА. Эриохром черный Т - наиболее подходящий индикатор при таком титровании.

При определении Cu²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Fe³⁺, Al³⁺ возможна реакция с комплексонатом марганца MnY^2- , так как образующийся после реакции обмена Mn²⁺ титруется более четко, чем Mg²⁺.

Установочные вещества для эдта

ЭДТА готовят примерной концентрации. Затем устанавливают точную концентрацию.

Для стандартизации ЭДТА используют следующие установочные вещества : металлический цинк, точная навеска; ZnSO₄ ; MgSO₄ ; CaCO₃.

В коническую колбу берут точное количество установочного вещества, добавляют аммиачный буфер, индикатор на кончике шпателя, наблюдают появление красного цвета комплексного соединения иона металла с индикатором и медленно титруют ЭДТА до перехода красного цвета в фиолетовый и затем в синий цвет.

Применение комплексонометрии

Используя различные металлохромные индикаторы, регулируя рН раствора с помощью различных буферных систем, применяя различные способы титрования можно с ЭДТА определять практически все катионы металлов в периодической системе.

Комплексонометрическим титрованием можно определять анионы, осаждаемые катионами, которые титруются ЭДТА.

Например. Определение фосфат - иона PO₄^3-.

PO₄^3- осаждают избытком соли магния Mg²⁺ в аммиачной среде в виде осадка MgNH₄PO₄. Отделяют осадок от раствора. Остаток Mg²⁺ в растворе оттитровывают раствором ЭДТА. Испльзуют способ обратного титрования.