水中总硬的测定PPT学习教案

1、会计学1 水中总硬的测定水中总硬的测定 硬度是指溶于水中的钙、镁等盐类的总量，以CaCO3(mgL)表示。 分为暂时硬度和永久硬度。前者是指水经煮沸时，水中重碳酸盐分 解形成碳酸盐而沉淀所去除的硬度，但由于钙、镁的碳酸盐并不完 全沉淀，故暂时硬度往往小于碳酸盐硬度；后者是指水煮沸后不能 除去的硬度。 一般而言，地下水的硬度高于地面水，但当地面水受硬度高的 工矿废水污染时，或排入水中的有机污染物分解释出C02，使地 面水的溶解力增大时，均可使水的硬度增高。 背景介绍： 第1页/共34页 1会正确取样 2会配制及标定EDTA标准溶液 3正确选择金属指示剂 4会撰写检验报告，并得出检验结论 5掌握配

2、位滴定基本原理及相关理论知识 专业能力目标： 第2页/共34页 3、钙、镁总量的测定 1、溶液的制备和标定 检 验 步 骤 贮存于聚乙烯容器 钙标准溶标定 钙标准溶 液的配制 EDTA溶液的 配制 标定 煮沸数分钟 逐滴加入氨水 甲基红指示剂变为橙色 三乙醇胺氢氧化钾溶液 铬黑T指示剂 ：紫红色变为亮蓝 氨-氯化铵缓冲溶液 第3页/共34页 EDTA是一种四元 酸，由于它在水中 的溶解度很小故常 用它的二钠盐 Na2H2Y2H2O ， 一般也简称EDTA 水溶液中以H6Y2+、 H5Y+、H4Y、H3Y-、 H2Y2-、HY3-和Y4-等 七种型体存在，当 pH不同时，各种存 在型体所占的分布

3、 分数是不同的。 在七种型体中，只有Y4-能与 金 属离子直接配位。所以溶液的 酸度越低， Y4-的分布分数越 大，EDTA的配位能力越强。 第4页/共34页 第5页/共34页 EDTA具有广泛的配位性，几乎能与所有金属离子形成配合 物 1 计量关系简单，多数情况下都形成1：1配合物2 配合物十分稳定3 水溶性极好，使配位反应比较迅速。4 EDTA与绝大多数金属离子形成的螯合物具有下列特点： 第6页/共34页 EDTA与金属离子的主反应与 配合物的稳定常数 离子电荷数越高，离子半径越大，电子层结构越复杂，配合物的稳定常数越大。 第7页/共34页 Text 副反应 系数 酸效应系数Y(H) Y(

4、H)=1，说明Y 没有副反应， Y(H)值越大， 酸效应越严重。 在pH12时， EDTA 的配位能力最强 配位效应系数 M(L) 当M(L)=1，表示金 属离子没有发生副反 应，M(L)值越大， 副反应越严重 M(L) M M 第8页/共34页 条件稳定常数 () MY MY Y H K K 只考虑 酸效应 MY MY MY K K 第9页/共34页 例 计算pH=2.00 ，pH=5.00时的lgKZnY (1)pH=2.0时，查表得lgY(H)=13.51，lgKZnY=16.50 故 lgKZnY=16.50-13.51=2.99 KZnY=102.99 (2) pH=5.0时，查表得

5、lgY(H)=6.45 lgKZnY=16.50-6.45=10.05 KZnY=1010.05 第10页/共34页 第11页/共34页 第12页/共34页 配位滴定法原理 配位滴定曲线 滴定突跃范围越大 配合物的条件稳定常数越大 金属离子的起始浓度越大 而KMY的大小随pH而改变，pH越大， KMY越大，滴定突跃范围越大。 第13页/共34页 第14页/共34页 第15页/共34页 酸效应曲线：根据上式，对于不同的金属离子，求出其 允许的最小pH值，并连成曲线，即为酸效应曲线 对于10-2 molL-1的离子 准确测定单一金属离子的条件： lg8 MY K 实际测定金属离子时，应将pH控制在

6、 大于最小pH且金属离子又不发生水解的范围之内 第16页/共34页 第17页/共34页 金属指示剂 金属指示剂是一些有机配位剂，能同金属离子M形成有色配合物，其颜色与游离指示剂本身的颜色不同，从而指示滴定的终点 第18页/共34页 第19页/共34页 第20页/共34页 氧化变质 1 僵化现象 23 使用金属指示剂时可能出现的问题 封闭现象 有的指示剂能与某些金属离子生成极稳定的配合物， 这些配合物较对应的MY配合物更稳定，以致到达化学计量点时滴入过量EDTA，指示剂也不能释放出来，溶液颜色不变化，这叫指示剂的封闭现象。 第21页/共34页 氧化变质 1 僵化现象 23 使用金属指示剂时可能出

7、现的问题 封闭现象 有些指示剂和金属离子配合物在水中的溶解度小，使EDTA与指示剂金属离子配合物MIn的置换缓慢，终点的颜色变化不明显，这种现象称为指示剂僵化。 第22页/共34页 氧化变质 1 僵化现象 23 使用金属指示剂时可能出现的问题 封闭现象 金属指示剂大多数是具有许多双 键的有色化合物，易被日光、氧 化剂、空气所分解；有些指示剂 在水溶液中不稳定，日久会变质。 第23页/共34页 化学分离 控制溶液的酸度 使用掩蔽剂 其它配位剂 提高配位滴定选择性的方法 lg（cK）5 溶液中M和N两种金属离子， 可得出要准确滴定M，而N不干扰， 就要满足 根据酸效应曲线判断是否可通过控制 酸度来

8、分别滴定。 第24页/共34页 化学分离 常用的掩蔽方法按反应类型不同， 可分为配位掩蔽法、 沉淀掩蔽法和氧化还原掩蔽法， 其中以配位掩蔽法用得最多 控制溶液的酸度 使用掩蔽剂 其它配位剂 提高配位滴定选择性的方法 第25页/共34页 化学分离 当利用控制酸度或掩蔽等方法 避免干扰都有困难时， 还可用化学分离法把被测离子 从其它组分中分离出来 控制溶液的酸度使用掩蔽剂 其它配位剂 提高配位滴定选择性的方法 第26页/共34页 化学分离 除EDTA外又研制了一些新型的 氨羧配合物作为滴定剂， 它们与金属离子形成配合物 的稳定性各有特点，可以用来提高 配位滴定法的选择性 控制溶液的酸度使用掩蔽剂

9、其它配位剂 提高配位滴定选择性的方法 第27页/共34页 配位滴定方法及应用 1.直接滴定法 有下列任一种情况都不适宜直接滴定（1）待测离子与EDTA不形成配合物或形成的配合物不稳定。 （2）待测离子与EDTA的配位反应很慢。 （3）没有适当的指示剂，或金属离子对指示剂有严重的封闭或僵化现象 第28页/共34页 2. 返滴定法 返滴定法适用于如下一些情况 （1）被测离子与EDTA反应缓慢 （2）被测离子在滴定的pH下会发生水解， 双找不到合适的辅助配位剂 （3）被测离子对指示剂有封闭作用，又找 不到合适的指示剂 第29页/共34页 3. 置换滴定法 （1）置换出金属离子 （2）置换出EDTA

10、4. 间接滴定法 测定SO42-、PO43-等非金属离子及与 EDTA生成配合物不稳定的金属离子，如 K+、Na+等。 第30页/共34页 硅酸盐物料中三氧化二铁、氧化铝、氧化钙和氧化镁的测定 （1）试样经预处理制成试液后，在pH=22.5，以磺基水杨酸作指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定Fe3+。 （2）在滴定Fe3+后的溶液中，加过量的EDTA并调整pH在45，以PAN作指示剂，在热溶液中用CuSO4标准溶液回滴过量的EDTA以测定Al3+含量。 应用示例 第31页/共34页 （3）另取一份试液，加三乙醇胺，在pH=10，以KB作指示剂，用EDTA标准溶液滴定CaO+MgO总量。 （4）再取等量试液加