Определение общей жесткости воды

Комплексонометрия - титриметрический метод анализа, основанный на реакциях комплексообразования определяемых ионов металлов с некоторыми органическими веществами, называемыми комплексонами.

Комплексоны - это аминополикарбоновые кислоты и их производные (соли).

Реакции комплексообразования ионов металлов с комплексонами протекают быстро и стехиометрически количественно.

В титриметрическом анализе широко используется один из представителей класса комплексонов - динатриевая соль этилен диаминтетрауксусной кислоты (Na₂H₂ЭДТА). Этот комплексон часто называют также трилоном Били комплексоном III:

НОООССН₂CH₂COONa

\ /

N-CH₂CH₂-N или [Na₂H₂ЭДТА]

/ \

NaOOCCH₂ CH₂COOH

Трилон Б со многими катионами металлов образует прочные растворимые в воде внутрикомплексные соединения (хелаты). При образовании хелата катионы металла замещают два атома водорода в карбоксильных группах трилона Б и образуют координационные связи с участием атомов азота аминогрупп.

Образование комплексного соединения можно представить схемой:

Me²⁺ + H₂ЭДТА^2- ® [MeЭДТА]^2- + 2H⁺

Точку эквивалентности в процессе комплексонометрического титрования устанавливают с помощью металлохромных индикаторов, которые образуют с титруемыми ионами металлов растворимые окрашенные комплексные соединения, устойчивость которых меньше, чем устойчивость комплексных соединений тех же катионов с трилоном Б.

Поэтому для более полного протекания реакций комплексообразования (связывания образующихся ионов Н⁺) к исследуемому раствору при титровании добавляют аммиачный буферный раствор (NH₄OH + NH₄Cl), рН » 9.

В данной работе используется один из универсальных металлохромных индикаторов ˗ эриохром черный Т.

При рН= 7-11 анион этого индикатора (HInd^2-) имеет синюю окраску. С катионами металлов (Ca²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺ и др. ) в слабощелочном растворе (рН= 8-10) он образует комплексные соединения винно-красного цвета по схеме:

Me²⁺ + HInd^2- ® MeInd^- + H⁺

синий винно-красный

К_н([CaInd]^-) = 3, 9^.10^-6 К_н([MgInd]^-) = 1, 0^.10^-7

При титровании исследуемого раствора трилоном Б эти комплексные соединения разрушаются, так как ионы металла связываются трилоном Б в более прочный комплекс, а освобождающиеся анионы индикатора переходят в раствор, сообщая ему синюю окраску:

MeInd^- + H₂ЭДТА^2- ® [MeЭДТА]^2- + HInd^2- + H⁺

винно-красный бесцветный бесцветный синий

К_н([CaЭДТА]^2-) = 2, 7^.10^-11 К_н([MgЭДТА]^2-) = 2, 0^.10^-9

Появление синей окраски свидетельствует об окончании титрования (точке эквивалентности).

⇐ Предыдущая 12