铝合金含量测定

关于铝合金含量测定一、实验目的1.掌握置换滴定法测定Al的原理和方法；2.掌握铝合金的溶样方法。第2页,共32页，2024年2月25日，星期天1.能否采用EDTA直接滴定方法测定铝?

说明其原因。第3页,共32页，2024年2月25日，星期天Al3+，lgK=16.3,足够稳定，但由于（1）Al3+与EDTA的络合反应缓慢；（2）Al3+对二甲酚橙有封闭作用，缺乏合适的指示剂；（3）Al3+易水解生成多核羟基化合物；故Al3+不能用EDTA进行直接滴定。解答1：第4页,共32页，2024年2月25日，星期天一般，测定简单试样中的Al3+用返滴定法；测定复杂试样中的Al3+用置换滴定法。第5页,共32页，2024年2月25日，星期天2.为什么测定简单试样中的Al3+用返滴定法即可，而测定复杂试样中的Al3+则须采用置换滴定法？第6页,共32页，2024年2月25日，星期天Al3+AlYY(剩)AlYZnYpH=3.5Y过

,加热pH5～6冷却,XOZn2+黄→红Y(剩)AlY返滴定法测铝实验方案解答2：第7页,共32页，2024年2月25日，星期天

试样简单时，所含金属离子种类单一，控制适当的条件，加入一定过量的EDTA时只有Al3+形成络离子，滴定过量的EDTA能准确求得Al3+

的含量。解答2：第8页,共32页，2024年2月25日，星期天

其中金属离子的种类多，在一定的条件下，加入的EDTA可能不只是和Al3+反应，还要和其它离子反应，所以就不能用剩余的EDTA直接计算Al3+的含量。试样复杂时，第9页,共32页，2024年2月25日，星期天

此情况下，如加入一种选择性的置换试剂，置换出与Al3+络合的EDTA，再用M标准溶液滴定其释放出的EDTA量，可测定复杂试样中的Al3+

。称为置换滴定法。第10页,共32页，2024年2月25日，星期天置换出EDTA测铝实验设计Al3+Mn+pH

3.5

过量EDTAAlYMYY过量+ZnYNH4FAlF63-MY+YZnYpH5~6①②pH5~6XO黄红+Zn2+Zn2+XO黄

→

红甲基橙第11页,共32页，2024年2月25日，星期天二甲酚橙指示剂的特点和使用范围？3.第12页,共32页，2024年2月25日，星期天二甲酚橙（XylenolOrange，XO）

3,3

-双[N,N

-二(羧甲基)氨甲基]-邻-甲酚磺酞

H6InH2InInHInH3InH5InH4In黄黄黄黄红红红-1.22.63.26.310.412.3络合物(MIn)颜色为紫红色。所以，二甲酚橙在pH<6时使用解答:第13页,共32页，2024年2月25日，星期天

用置换滴定法或返滴定法测定试样中的Al3+时，所加入过量EDTA溶液的浓度是否必须准确？为什么？4第14页,共32页，2024年2月25日，星期天

返滴定法物质量的计算：

加入的EDTA溶液的浓度必须准确。解答4：第15页,共32页，2024年2月25日，星期天置换滴定法测定Al3+的含量中，最后是用Zn2+标准溶液的体积和浓度计算试样中Al3+的含量，即：解答4：所以使用的EDTA溶液的量不须知道。第16页,共32页，2024年2月25日，星期天5如何将铝合金试样制备成待分析试液？第17页,共32页，2024年2月25日，星期天

Al合金的溶解和试液的制备AlAlO-2Al3+Mn+水浴加热1:1HCL滴加、搅（含杂质）塑料烧杯200g·L-1NaOH进入溶液待测形式解答5：第18页,共32页，2024年2月25日，星期天

二、实验原理

铝合金中含有：Si，Mg，Cu，Mn，Fe，Zn，个别还含有Ti，Ni等，返滴定测定铝含量时，所有能与EDTA形成稳定络合物的离子都产生干扰，缺乏选择性。故采用置换滴定法。

第19页,共32页，2024年2月25日，星期天

向待测液中加入0.02mol·L-1EDTA,以甲基橙为指示剂，用(1+1)氨水和3mol·L-1HCl调节溶液pH值≈3.5，加热煮沸5min

，反应完成后，将反应液冷却，加入六次甲基四胺溶液，加入二甲酚橙（XO）指示剂，调pH值为5～6，以Zn2+盐溶液滴定过量的EDTA，

加入200g·L-1NH4F溶液,加热煮沸，使

AlY-+6F-+2H+=AlF63-+H2Y2-

置换出相等量的EDTA。Al3++H2Y2-＝AlY-+2H+Zn2++H2Y2-＝ZnY2-+2H+第20页,共32页，2024年2月25日，星期天

调节溶液的pH值为5～6，以二甲酚橙为指示剂，用Zn2+盐标准溶液滴定。

Zn2++H2Y2-＝ZnY2-+2H+合金试样中的Al含量为第21页,共32页，2024年2月25日，星期天

请解释本实验中各步骤的意义7.第22页,共32页，2024年2月25日，星期天实验步骤

准确称取0.1g左右铝合金于100mL塑料烧杯中，加入10mL

200g·L-1NaOH溶液，在水浴中加热溶解，待样品大部分溶解(有少许黑渣为碱不溶物)，滴加6mol·L-1HCl待全部絮状沉淀溶解，再多加10mL，少许黑渣溶解后，将上述溶液定量转至250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。1.样品的预处理第23页,共32页，2024年2月25日，星期天2.配制250mL0.02mol·L-1Zn2+标准溶液

准确称取≥0.40gZnO于小烧杯中，用少量水润湿，然后逐滴加入（1+1）HCl溶液至其完全溶解。将溶液定量转移至250mL容量瓶中定容，摇匀。第24页,共32页，2024年2月25日，星期天3.铝含量的测定移取铝合金试液25.00mL于250mL锥形瓶中，加入0.02mol·L-1

EDTA溶液30-35mL，

加入甲基橙1滴，此时溶液呈红色，滴加(1+1)氨水调至溶液恰好呈橙色(pH≈3.5)，如调成黄色，可用3mol·L-1HCl调回至橙色。将溶液放在电炉上加热煮沸5min左右，冷却至室温。

第25页,共32页，2024年2月25日，星期天

加入六次甲基四胺溶液20mL，加2滴二甲酚橙指示剂，此时溶液如呈黄色（如呈红色？），滴加(1+1)氨水调至溶液恰好变成红色，再滴加3mol·L-1HCl溶液，使溶液恰呈黄色。用0.01mol·L-1Zn2+盐标准溶液滴定溶液由亮黄色变为紫红色即为终点(不计滴定的体积)。

第26页,共32页，2024年2月25日，星期天

加入200g·L-1NH4F溶液10mL，将溶液加热至微沸，流水冷却。再补加二酚橙指示剂1滴，滴加(1+1)氨水调至溶液恰好变成红色，再用3mol·L-1HCl调节溶液呈亮黄色后，用锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为红色，即为终点。根据消耗的锌盐溶液体积，计算Al的质量分数。第27页,共32页，2024年2月25日，星期天用NH4F溶液能否定量置换与Al络合的EDTA?8第28页,共32页，2024年2月25日，星期天设滴定pH=5.5，

αF(H)=1+β1[H+]=1+103.18×

10-5.5=1[F-]sp

故:[F-]游=———=0.22mol/L

αF(H)

(4)αAl(F)=1+β1[F]+β2[F]2+......+β6[F]6

=1016.30

解答8：第29页,共32页，2024年2