Титрлеу әдісі

ЭДТА-ңы тікелей титрлеуді қалыпты әдіспен өткізеді: анықталатын катионы бар анализденетін ерітіндіні титрлеуге арналған колбаға құяды, буферлік қоспа мен индикатор қосады да ЭДТА ерітіндісімен индикатор түсі өзгергенше титрлейді.

Кері титрлеу әдісін катионның ЭДТА-мен реакциясы жай жүргенде қолданады (мысалы, АІ³⁺ ионымен), егер суда нашар еритін, бірақ ЭДТА-да еритін қосылыстарды (МgNH₄PO₄, ВаS0₄ және т.с.c.) анализдегенде қажетті индикатор жоқ болса және басқа жағдайларда.

Анализденетін ерітіндіге ЭДТА стандартты ерітіндісінің өлшенген мөлшерін, ол артығымен болуы керек, содан соң буферлік қоспа және индикаторды қосамыз. ЭДТА-ның артық мөлшерін хлорид немесе магний не мырыш сульфаты ерітіндісімен титрлейді.

Комплексонометриялық орын басарды титрлеу қалыпты әдіспен өткізеді. Анализденетін ерітіндіге Mg²⁺комплексімен ЭДТА-ны қосады (басқа комплекстерге қарағанда ең тұрақсыз комплекс). Mg²⁺ анықталатын катионмен ығыстырылады:

Ғе³⁺ + МеҮ^2- ↔ Mg²⁺ + ҒеҮ^- (15)

Бөлініп шыққан Mg²⁺ ЭДТА-мен титрленеді.

2Н₂0 + Ме²⁺ + Н₂Ү^3- ↔ МеҮ^2- + 2Н₃0⁺ (16)

Егер титрлегенде буферлік қоспа пайдаланылмаса, онда бұл жағдайда басқа вариантты ұсынады, металл тұзының бейтарап ерітіндісіне ЭДТА-ның артық мөлшерін қосады да бөлініп шыққан сутек иондарын (немесе гидроксоний) сілтінің стандартты ерітіңдісімен титрлейді.

Жұмысшы ерітінділер

Комплексонометриялық анализдің негізгі жұмысшы ерітіндісі этилен-диаминотетрасірке қышқылының қоснатрийлі тұзының Nа₂Н₂Ү • 2Н₂О ерітіндісі болып табылады. Бұл тұз жақсы тазартылады, қышқылдан ерекше суда жақсы ериді, ерітінділері уақытқа байланыссыз тұрақты. Стандартты ерітіндіні дәлірек даярлау үшін ЭДТА-дағы 0,3%-ке жуық мөлшердегі адсорбцияланған ылғалды есепке алу қажет. Тұз кышқылында металл мырыштың дәл өлшендісін ерітіп алынған мырыш тұзының ерітіндісі бойынша ЭДТА ерітіндісінің нақты титрі анықталады. Әдетте комплексометриялық титрлеу үшін 0,01—0,05 моль/л сирек 0,1 моль/л концентрациялы ерітінділер қолданылады.

Титрлеу қисықтары

ЭДТА катиондары әрекеттескенде екі протон бөлініп шығуына байланысты, (12.84)—(12.86) теңдеулерден көрініп түрғандай, оларды байланыстыру үшін анализденетін ерітіндіге әдетте аммиак буферін немесе сілті қосады.

Титрлеу қисығын құру үшін, әдетте, кординаталар ретінде рМ шамасын және ЭДТА көлемін таңдайды. Есептеулер үшін

а — коэффициент функциясын пайдаланамыз, ол протондану бәсекелі реакциясын есепке алады:

а = [Ү^4-]/с= [Ү^4-] (12.89)

[Ү^4-] + [НҮ^3-] + [Н₂Ү^2-] + [Н₃Ү] + [Н₄Ү]

Егер а өрнегін МҮ^(n-4)+ комплексінің тиісті теңдігіне коятын болсақ

K_my = [MY^{(n -4)+} ] (12.90)

[M⁺] [Y^4-]

онда шартты тұрақтылық константасының өрнегі шығады

К¹=K_my•а =[MY^{(n -4)+} ] (12.91)

[Mⁿ⁺] • c

мұндағы с — ЭДТА-ның жалпы концентрациясы.

12.23.-кестеде берілген а шамасы есептелген рН мәнінде гана (12.91) өрнек тепе-теңдікті жазып көрсетеді.

Аталған өрнектер және 12.24-кестеде көрсетілгендер алынған формулаларды комплексометриялық титрлеу қисығын есептеуге, пайдалануға болады.

12.23-кесте

рН байлаысты ЭДТА үшін а функциясының мәні

РН	а	РН	а	РН	а
2 3 4 5	3,7 • 10-14 2,5 • 10-11 3,6 • 10-9 3,7 • 10-7	6 7 8 9	2,2 • 10-5 4,8 • 10-4 5,4 • 10-3 5,2 • 10-2	10 11 12	0,35 0,85 0,98

12.24-кесте

рН берілген мәнінде комплексонометриялық титрлеу қисығын есетеу үшін формулалар

Титрлеу қисығының үлескісі	а (рн»10) есспке алынбаған	а (рН < 10) есепке алынған
э.н. дейін э.н. э.н. кейін	рМ = - lg сM рМ = V2(lg Kмү - lgсM) рМ = lg см + lg Kмү+lg(сү -см)	рM = - lg см рМ = ½ (lg Кмү - lg смү) рМ = - lg cмү + lg сү + lgK1мү

с_м, c_ү — металл катионының және ЭДТА-ның титрленетін ерітіндідегі жалпы концентрациясы, К_MYжәне К¹_MY— комплекстің константасы және шартты тұрақтылық константасы, э.н.— эквиваленттік нүктесі.

Мысал. 50 мл 0,01 Ва²⁺ ерітіндісін 0,01 ЭДТА ерітіндісімен рН =• 10 болғанда титрлеу қисығын салыңдар.

Шешуі. рН=10 болғанда а функциясы 0,35 тең (12.23-кестені қараңдар), сондықтан К¹ - 0,35 • 9 • 10^-7 = 3,15 • 10⁷. Бастапқы уақытта рМ = -lg 0,01 =2

10 мл 0,01 ЭДТА қосылған болсын, онда

[Ва²⁺ ] = (50,0 – 10,0) •0,01 = 40 • 0,01 = 0,02 ≈ 0,0066≈ 6,7 • 10^-3 M

60 60 3

рВа=2,18