硅酸盐中氧化钙、氧化镁测定方法知识点解说

1、硅酸盐中氧化钙、氧化镁含量测定方法知识要点一、硅酸盐中氧化钙、氧化镁测定方法简述钙和镁在硅酸盐试样中常常一起出现，常需同时测定。在经典分析系统中是将它们分开后，再分别以重量法或滴定法测定；而在快速分析系统中，则常常在一份溶液中控制不同的条件分别测定。钙和镁的光度分析方法也很多，并有不少高灵敏度的分析方法，例如，Ca2+与偶氮胂M及各种偶氮羧试剂的显色反应，在表面活性剂的存在下，生成多元配合物，1×105L/（mol.cm）；Mg2+与铬天青S、苯基荧光酮类试剂的显色反应，在表面活性剂的存在下，生成多元配合物，1×105L/（mol.cm）。由于硅酸盐试样中的Ca、Mg含量不

2、低，普遍采用配位滴定法和原子吸收分光光度法。二、配位滴定法在一定条件下，Ca2+、Mg2+能与EDTA形成稳定的1:1型配合物（Mg-EDTA的K稳=108.89，Ca-EDTA的K稳=1010.59）。选择适宜的酸度条件和适当的指示剂，可用EDTA标准滴定溶液滴定钙、镁。1. 酸度控制EDTA滴定Ca2+时的最高允许酸度为Ph>7.5，滴定Mg2+时的最高允许酸度pH>9.5。在实际操作中，常控制在pH=10时滴定Ca2+和Mg2+的合量，再于pH>12.5时滴定Ca2+。单独测定Ca2+时，控制pH>12.5,使Mg2+生成难离解的Mg（OH）2,可消除Mg2+对测

3、定Ca2+的影响。2. 滴定方式 分别滴定法。在一份试液中，以氨-氯化铵缓冲溶液控制溶液的pH=10，用EDTA标准滴定溶液滴定钙和镁的合量；然后，在另一份试液中，以KOH溶液调节pH为12.513，在氢氧化镁沉淀的情况下，用EDTA标准滴定溶液滴定钙，再以差减法确定镁的含量。 连续滴定法。在一份试液中，用KOH溶液先调至pH为12.513，用EDTA标准滴定溶液滴定钙；然后将溶液酸化，调节pH=10，继续用EDTA标准滴定溶液滴定镁。3.指示剂的选择配位滴定法测定钙、镁的指示剂很多，而且不断研究出新的指示剂。配位滴定钙时，指示剂有紫脲酸铵、钙试剂、钙黄绿素、酸性格蓝K、偶氮胂III、双偶氮钯

4、等。其中，紫脲酸铵的应用较早，但是它的变化不够敏锐，试剂溶液不稳定，现已很少使用，而钙黄绿素和酸性铬黑蓝K的应用较多。配位滴定镁时，指示剂有铬黑T、酸性铬蓝K、铝试剂、钙镁指示剂、偶氮胂III等。其中，铬黑T和酸性铬蓝K的使用较多。钙黄绿素是一种常用的荧光指示剂，在pH>12时，其本身无荧光，但与Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+、Al3+等形成配合物时呈现黄绿色荧光，对Ca2+特别灵敏。但是，钙黄绿素在合成或贮存过程中有时会分解而产生荧光黄，使滴定终点仍有残余荧光。因此，常对该指示剂进行提纯处理，或以酚酞、百里酚酞溶液加以掩蔽。另外，钙黄绿素也能与钾、钠离子产生微弱的荧光，但钾的作

5、用比钠弱，故尽量避免使用钠盐。酸性格蓝K是一种酸碱指示剂，在酸性溶液中呈玫瑰红色。它在碱性溶液中呈蓝色，能与Ca2+、Mg2+形成玫瑰色的配合物，故可用作滴定钙、镁的指示剂。为使终点敏锐，常加入萘酚绿B作为衬色剂。采用酸性铬蓝K-萘酚绿B作指示剂，二者配比要合适。若萘酚绿B的比例过大，绿色背景加深，是终点提前到达；反之，终点拖后且不明显。一般二者配比为1:2左右，但需根据试剂质量，通过试验确定合适的比例。4.干扰情况及其消除方法EDTA滴定钙、镁时的干扰有两类，一类是其他元素对钙镁测定的影响，另一类是钙和镁的相互干扰。现分述如下。 其他元素对钙镁测定的影响。EDTA滴定法测定钙、镁时，铁、铝、

6、钛、锰、铜、铅、锌、镍、铬、锶、钡、铀、钍、锆、稀土等金属元素及大量硅、磷等均有干扰。它们的含量低时可用掩蔽法消除，量大时必须分离。 钙和镁的相互干扰。EDTA滴定法测定钙和镁时，它们的相互影响，主要是由于镁含量高及钙与镁含量相差悬殊时的相互影响。例如，在pH12.5时滴定钙，若镁含量高，则生成的氢氧化镁的量大，它吸附Ca2+，将使结果偏低；它吸附指示剂，使终点不明显，滴定过量，又将是结果偏高。为了解决钙镁在配位滴定中的相互干扰，除用各种化学分离方法将钙、镁分离后分别测定以外，还可以采取以下方法。a.加入胶体保护剂，以防止氢氧化镁沉淀凝聚。在大量镁存在下滴定钙时，可在滴定前加入糊精、蔗糖、甘油

7、或聚乙烯醇等作为氢氧化镁的胶体保护剂，使调节酸度时所生成的氢氧化镁保持胶体状态而不致凝聚析出沉淀，以降低氢氧化镁沉淀吸附钙的影响。这些保护剂中，糊精效果良好，应用较为普遍。b.在氢氧化镁沉淀前用EDTA降低钙离子浓度。为了减少氢氧化镁沉淀吸附Ca2+所造成的误差，可以在酸性条件下加入一定量的标准EDTA溶液。这样，在调节酸度至氢氧化镁沉淀时，试样中的Ca2+就已经部分或全部的与EDTA生成了配合物，被氢氧化镁吸附而造成的误差就大大减少。具体操作方法有两种：一种是加入过量EDTA后，调节pH为12.513,用改标准溶液滴定过剩的EDTA；另一种是加入一定量（按化学计量约相当于钙量的95%）的ED

8、TA，在调至pH为12.513,加入适当的指示剂，再用EDTA滴定至终点。三、原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法测定钙和镁，是一种较理想的分析方法，操作简便，选择性、灵敏度高。1. 钙的测定。在盐酸或高氯酸介质中，加入氯化锶消除干扰，用空气-乙炔火焰，于422.7nm波长下测定钙，其灵敏度为0.084ug（CaO）/mL。2. 镁的测定。介质的选择于钙的测定相同，只是盐酸的最大允许浓度为10%。在实际工作中可以控制与钙的测定完全相同的化学条件。在285nm波长下测定镁，其灵敏度为0.017ug（MgO）/mL。采用该方法应注意以下问题： 原子吸收分光光度法测定钙和镁时，铁、锆、钒、铝、铬、铀以及硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐和其他一些阴离子，都可能与钙镁生成难挥发的化合物，妨碍钙镁的原子化，故需在溶液中加入氯化锶、氯化镧等释放剂和EDTA、8-羟基喹啉等保护剂。 钙的测定宜在盐酸或高氯酸介质中进行，不宜使用硝酸、硫酸、磷酸，因此他们将与钙镁生成难溶盐类，影响其原子化，使结果偏低。盐酸浓度2%、高氯酸浓度6%、氯化锶浓度10%对测定结果无影响。 在实际工作中，常控制在1%盐酸介质中，有氯化锶存在下进行测定。此时