Практическое применение комплексонометрии

Этот метод применяется для определения многих катионов. Прямым комплексонометрическим титрованием с различными индикаторами определяют Ca²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Pb²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Fe³⁺ и другие элементы. Многие элементы не могут быть определены прямым титрованием. Причиной является или отсутствие подходящего индикатора, или недостаточная скорость реакции комплексообразования при обычной температуре, или «блокирование» индикатора в результате слишком высокой прочности комплекса катион-индикатор по сравнению с комплексом катион-комплексон. Методом обратного титрования определяют Hg²⁺, Al³⁺, Cr³⁺ и др.

Определение жесткости воды.

Жесткость характеризуют молярной концентрацией эквивалентов кальция и магния (f = ½) и выражают в моль/л. Содержание Ca²⁺ и Mg²⁺ определяют прямым титрованием пробы воды в аммонийном буферном растворе в присутствии эриохрома черного Т как индикатора и рассчитывают по формуле:

,

где V(H₂O) – объем воды, взятый для титрования, мл.

Тяжелые металлы предварительно осаждают в виде сульфидов. Можно определить раздельное содержание Ca²⁺ и Mg²⁺. Жесткость воды, обусловленную содержанием солей кальция, можно определить титрованием пробы с мурексидом в щелочной среде и далее по разности рассчитать жесткость, связанную с присутствием солей магния. Большие содержания NaCl не мешают титрованию. Поэтому можно титровать и морскую воду.

На результат титрования Ca²⁺ и Mg²⁺ не влияет содержания сахара. Поэтому метод используют для определения Ca²⁺ и Mg²⁺ в различных соках на сахароваренных заводах и предприятиях пищевой промышленности. Комплексонометрически определяют Ca²⁺ и Mg²⁺ в сульфитных и других щелоках на предприятиях бумажной промышленности.

Комплексонометрический метод определения жесткости воды включен в международные стандарты.

Определение сульфата, фосфата и других анионов.

Определение многих анионов основано на осаждении их малорастворимых соединений титрованным раствором какого-либо катиона, избыток которого затем оттитровывается ЭДТА. Сульфат по этой методике определяют осаждением BaSO₄ хлоридом бария и последующим комплексонометрическим титрованием избытка ионов Ba²⁺ по специальной методике. Фосфат осаждают в виде MgNH₄PO₄, и оставшееся в растворе количество магния определяют комплексонометрически.

Аргентометрия

Из методов осаждения наибольшее практическое значение имеют методы, основанные на осаждении нитратом серебра (аргентометрия) и нитратом ртути(I) (меркурометрия).

Аргентометрические методы применяют для определения концентрации главным образом галогенидов:

X^– + Ag⁺ ó AgX↓,

где X = Cl^–, Br^–, I^–, SCN^–.

Титрант AgNO₃ хранят в склянках из темного стекла, т.к. на свету соли серебра неустойчивы. Стандартизуют раствор AgNO₃ по NaCl.

Кривые титрования в аргентометрии обычно строят в координатах pAg – V или рСl – V, где pAg и pCl– взятые с обратным знаком логарифмы концентраций ионов Ag⁺ или Cl^–, V – объем титранта.

рис. 14.6. Сплошная кривая показывает изменение pCl, а пунктирная – изменение pAg при титровании.

Рис. 14.6. Кривая титрования 0,1 М раствора NaCl 0,1 M раствором

AgNO₃ (или наоборот)

Кривая аргентометрического титрования сохраняет традиционный вид. Скачок титрования – изменение pAg от 5,74 до 4,00.

На рис. 14.7 приведены кривые аргентометрического титрования NaCl, NaBr и NaI.

Рис. 14.7. Кривые аргентометрического титрования: 1 – NaCl; 2 – NaBr; 3 – NaI

Видно, что скачок на кривой титрования зависит от ПР: чем меньше ПР соли серебра, образующейся при титровании, тем больше величина скачка.