Тема: комплексонометрія

Основою методів комплексоутворення є реакції утворення комплексних і малодисоційованих сполук. Широко використовується група органічних реактивів – комплексонів, які є похідними від імінодиоцтової кислоти.

Деякі комплексони, наприклад двонатрієва сіль етилендиамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА), або трилон Б, утворюють з катіонами металів (свинцю, міді, кадмію, заліза, кобальту, магнію, кальцію) стійкі комплексні сполуки.

Точку еквівалентності при трилонометричному титруванні встановлюють за допомогою металохромних індикаторів – речовин, які утворюють з катіонами металів забарвлені комплексні сполуки. Розчини металохромних індикаторів мають власне забарвлення, і коли в точці еквівалентності зникає забарвлення комплексної сполуки індикатору з катіоном металу, з’являється власне забарвлення індикатору. Найбільш поширеним металохромним індикатором є еріохром чорний Т. Визначення з цим індикатором проводять в діапазоні рН=7-11. У цих умовах більша частина індикатору перебуває у вигляді аніонів HInd^2- синього кольору. Якщо до розчину солі металу додати трохи індикатору, то останній перейде в забарвлену комплексну сполуку з металом:

HInd^2- + Me²⁺ = MeInd^- + H⁺

синій червоний

В точці еквівалентності винно-червоний колір розчину змінюється на синій, в зв’язку зі зв’язуванням трилону з іонами MeInd^-.

Для визначення загальної жорсткості використовують метод комплексонометрії. В основі цього методу лежить титрування води у присутності аміачного буферного розчину (рН 10,0) та індикатору розчином комплексну ІІІ, який уявляє собою динатрієву сіль етилендиамінтетраоцтової кислоти:

Жорсткість – один з технологічних та екологічних показників, що використовується для характеристики складу та якості природних вод. Жорсткою називають воду з підвищеним вмістом іонів Са²⁺ та Mg²⁺ . Розрізняють тимчасову (карбонатну) і постійну (некарбонатну) жорсткість води. Перша з них обумовлена присутністю гідрокарбонатів які легко розкладаються при нагріванні:

Са(НCO₃)₂ ® СаCO₃ ↓+ CO₂ + Н₂О

Mg(НCO₃)₂ ® MgCO₃ ↓+ CO₂ + Н₂О

Тому, карбонатну жорсткість і називають тимчасовою або усувною. Постійна жорсткість викликається присутністю у воді сульфатів кальцію і магнію. Вона не зникає після кип’ятіння.

Суму тимчасової та постійної жорсткості називають загальною жорсткістю. В нашій країні її характеризують числом міліграм-еквівалентів кальцію і магнію в 1 л води: м’яка вода містить < 4, середня 4-8, жорстка 8-12 і дуже жорстка > 12 мг-екв/л.

Лабораторна робота № 7 Визначення загальної жорсткості води методом комплексонометрії.

Мета роботи: визначити загальну жорсткість природної води методом комплексонометрічного титрування

Прилади та реактиви: бюретки (25 мл), піпетки (100, 50 мл), колби конічні (250 мл), воронки для бюреток. Індикатор - еріохром чорний Т (0,2% розчин в етиловому спирті). Розчини: буферний розчин (20 г хлориду амонію розчинити в дист воді, додати 100 мл 25% розчину аміаку і води до мітки в мірній колбі ємністю 1 л), ЕДТА (0,02 н. титрований: 3,7224 г ЕДТА розчинити в мірній колбі (1 л) в дист воді, розчин довести до мітки). Вода для аналізування

Принцип методу базується на зв’язуванні іонів Са²⁺ та Mg²⁺ при титруванні жорсткої води розчином комплексну ІІІ з утворенням внутрикомплексної сполуки. В присутності іонів жорсткості Са²⁺ та Mg²⁺ еріохром забарвлюються у червоний колір, у відсутності – у синій.