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由于EDTA能和许多金属离子形成配位化合物。而在被测溶液中,往往存在几种金属离子,这样在滴定时,就可能相互干扰。判断哪些离子有干扰,采取什么样的方法消除干扰借以提高配位滴定的选择性,是配位滴定中的重要问题。主要途径是设法降低干扰离子的浓度或降低干扰离子与溶液的酸度,在干扰离子和EDTA不进行配位化合的酸度下滴定,利用掩蔽和解蔽的方法,掩蔽干扰离子或解蔽出要滴定的离子,进行个别滴定;沉淀分离去掉干扰离子或分离出被测离子;利用其他配位剂进行滴定等。
一、控制溶液的酸度
不同金属离子与EDTA配合物的稳定性是不同的,控制溶液的酸度,使某一种被测离子能形成稳定的配合物,而其他干扰离子则不能,这样就可以在避免干扰的情况下进行滴定。干扰离子对被测离子的干扰情况,如果不考虑水解混合配合效应时,与两者的条件稳定常数K’稳和初始浓度有关。设被测金属离子M浓度为c(M),干扰离子N浓度为c(N),测定要求误差不大于0.1 %时,要使N离子不干扰M离子的滴定,则要求:
在混合离子溶液中,滴定M离子的同时,要求共存离子N不干扰。除了必须满足式(6—9)外,若只考虑酸效应,还必须满足式(6—11)的要求。
由图6—3EDTA酸效应曲线查得,测Fe3+时允许的最低pH=1.0,这是测Fe3+时的pH下限。两种离子浓度相同时,满足lgK(MY)一lgK(NY)≥5时,可以单独测定M离子。因此,根据1gK(NY)+5的值在酸度曲线上查得pH,即为N离子开始干扰的最低pH,也即上例中查酸效应曲线得到的pH=2.2。在pH=2.2时,Al3+开始干扰,故在Al3+同时存在下,测Fe3+时的酸度范围应为pH=1.0~2.2。在此酸度范围得到FeY-稳定化合物,Fe3+不水解,同时,A13+也不产生干扰。
二、掩蔽和解蔽的方法
1、掩蔽的方法
为了提高配位滴定的选择性或避免干扰离子对金属指示剂的封闭作用,可以在试样中预先加入掩蔽剂,来降低干扰离子的浓度,使其不与EDTA或指示剂配合,常用的掩蔽方法有配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化还原掩蔽法等。
(1)配位掩蔽法
在试样中加入某种配合剂使其和干扰离子形成稳定的配合物,而不影响被测离子的滴定,这种方法称配位掩蔽法,此法在分析化学中应用广泛。
配位掩蔽法的要求是:
①干扰离子与掩蔽剂形成的配位化合物应要比干扰离子与EDTA形成的配位化合物稳定,才能有效地消除干扰离子的影响。
②干扰离子与掩蔽剂形成的配位化合物应是无色或浅色的,否则将会影响终点的观察。
③掩蔽剂不与被测离子配合,即使配合,其稳定性应大大地小于被测离子和EDTA形成的配位化合物的稳定性不影响EDTA与被测离子的配合。
④掩蔽剂和干扰离子形成稳定配位化合物所要求的pH范围,应该符合滴定测定所要求的pH范围。如,用EDTA滴定水中的Ca2+和Mg2+时,Fe3+与Al3+有干扰。
若加入三乙醇胺,使它与Fe3+和Al3+生成稳定的配位化合物,则Fe3+和A13+被三乙醇胺所掩蔽而不发生干扰。
(2)氧化还原掩蔽法
利用氧化还原反应改变干扰离子的价态,以消除其干扰的方法称为氧化还原掩蔽法。
如,在滴定Bi3+时,若溶液中有Fe3+存在,由于FeY一和BiY一稳定常数相近(1gK稳(FeY一)=25.1,lgK稳(BiY一)=29.94)。因此,滴定时Fe3+有干扰。若加入抗坏血酸或盐酸羟胺,将Fe3+还原成Fe2+(1gK稳(FeY2-)=14.32)时,FeY2-和BiY一稳定常数相差较大,因此,在Ph=1左右,Fe2+不发生干扰,从而除去了Fe3+的干扰。
有的氧化还原掩蔽剂既有还原性又有配合性。如Na2S2O3既能将Cu2+还原为Cu+,同时又能与Cu+配合,达到掩蔽Cu2+的目的,其反应为:
此外,有时也可将低价金属离子氧化成高价,从而消除干扰。如,将Cr3+氧化为Cr2O72-,VO氧化为VO2+来消除其干扰。
(3)沉淀掩蔽法
利用沉淀反应使干扰离子生成沉淀以消除干扰,而不用分离就可直接滴定被测离子,这种方法称为沉淀掩蔽法。如在滴定Ca2+时,如溶液中有Mg2+,可采用调节pH至12时生成Mg(OH)2沉淀而除去干扰,此时氢氧化物是沉淀掩蔽剂。
沉淀掩蔽法的沉淀反应所生成沉淀的溶解度必须要小,才能有效地除去干扰离子而起到掩蔽作用;同时生成的沉淀应是无色或浅色致密的,最好是晶型沉淀,其吸附作用很小,否则将影响滴定终点观察和测定的准确性。由于这些原因,在实际应用上,沉淀掩蔽法存在很大的局限性。
参考资料:分析化学
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