Комплексонометрический метод

Автор: | Январь 3, 2011

Комплексонометрический метод основан на реакции комплексообразования катионов металлов с комплексо-нами. При этом образуются очень прочные, хорошо рас­творимые в воде внутрикомплексные соединения (комп-лексонаты). Метод отличается быстротой и высокой точностью.

 

Комплексоны являются производными аминополи-карбоновых кислот. В практике обычно применяют хо­рошо растворимую в воде двунатриевую соль этиленди-аминтетрауксусной кислоты (дигидрат), которую назы­вают комплексоном iii, или трилоном Б. Состав комп­лексна III отвечает формуле: Na2CioHi408N2-2H20 (Л1 = 372,24) или

NaOOCCHU                                      /CHjCOOH

^N-CH2-CH2—• 2H20.
НООССН/                                      \CH2COONa

Комплексен III, как и другие комплексоны, образу­ет прочные растворимые внутрикомплексные соли   со многими металлами. При этом металл замещает атомы водорода карбоксильных групп СООН, а с атомами азо­та связывается координационной связью:

Из уравнения реакции видно, что эквивалент соли многовалентного металла всегда равен половине моле­кулярной массы, так как в ходе реакции вытесняется два иона водорода.

При комплексонометрическом титровании должно соблюдаться следующее основное условие: в точке эк­вивалентности определяемые катионы должны быть практически связаны в комплекс. Одним из главных условий является строго определенное зна­чение  рН  титруемого  раствора.

При взаимодействии с комплексаном III ионы метал­ла, например магния, вытесняют ионы водорода, поэтому концентрация водородных ионов резко возрастает и равновесие реакции сдвигается влево. Для связывания образующихся ионов водорода прибавляют буферную смесь (см. стр. 42).

Титрование большинства катионов проводят при рН 5—6 (буферная смесь CH3COOH + CH3COONH4) или рН 8—10 (буферная смесь NH40H+NH4C1). Однако нельзя слишком сильно повышать рН, так как в этом случае выпадает осадок гидроксида металла.

Индикаторы, применяемые в комплексонометричес­ком методе, реагируют на изменение концентрации оп­ределяемых ионов металла. Обычно индикаторы в комплексонометрии —это окрашенные органические ве­щества, образующие окрашенные соединения с ионами различных металлов, но другого цвета, чем цвет самого индикатора. Часто применяют индикатор эриохром чер­ный Т (называемый также хромоген черный специаль­ный EI-00) с аммиачной буферной смесью. Раствор ин­дикатора имеет синий цвет, а со многими металлами он образует комплексы винно-красного цвета. При тит­ровании определяемых катионов раствором трилона Б в точке эквивалентности полностью разрушается соеди­нение катиона с индикатором, так как весь катион со­единяется с трилоном Б и окраска из винно-красной переходит в синюю с зеленым оттенком.

Кроме эриохрома черного Т, большое значение име­ет индикатор кислотный хром темно-синий. Этот инди­катор в присутствии ионов металлов дает розово-крас­ное окрашивание, а в отсутствие —синее с сиреневым оттенком.

Трилонометрический метод нашел широкое примене­ние для определений различных металлов. Одним из важных примеров подобных определений является оп­ределение общей жесткости воды, т. е. общего содержа­ния в ней кальция и магния.