(整理)EDTA标准溶液的配制和标定.

实验十八EDTA标准溶液的配制和标定

1．实验目的

（1）掌握络合滴定的原理，了解络合滴定的特点；

（2）学习EDTA标准溶液的配制和标定方法；

（3）了解金属指示剂的特点，熟悉二甲酚橙、钙黄绿素指示剂的使用及终点颜色的变化。2．实验原理

乙二胺四乙酸（简称EDTA），难溶于水，通常用EDTA二钠盐，并采用间接法配制标准溶液。标定EDTA溶液的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Cu 、MgSO4·7 H2O等。

用于测定Pb2+、Bi3+含量的EDTA溶液可用ZnO或金属Zn作为基准物进行标定。以二甲酚橙作指示剂，在pH=5~6的溶液中，二甲酚橙指示剂（XO）本身显黄色，而与Zn2+的络合物呈紫红色。EDTA与Zn2+形成更稳定的络合物，当用EDTA溶液滴至近终点时。EDTA会把与二甲酚橙络合的Zn2+置换出来而使二甲酚橙游离，因此溶液由紫红色变为黄色。其变色原理可表达如下：

XO（黄色）+ Zn2+__ZnXO（紫红色）

ZnXO（紫红色）+EDTA__ZnEDTA（无色）+XO（黄色）

EDTA溶液若用于测定石灰石或白云石中CaO、MgO的含量及测定水的硬度，最好选用CaCO3做基准物标定。这样基准物和被测组分含有相同的组分，使得测定条件一致，可以减少误差。首先将CaCO3用盐酸溶解后，制成Ca2+标准溶液，调节酸度至pH>12.5时，以钙黄绿素-百里酚酞作混合指示剂，用EDTA标准溶液滴至由绿色荧光色消失。

3．仪器和药品

仪器：电子天平、酸式滴定管、移液管、锥形瓶、容量瓶、烧杯、试剂瓶。

药品：

（1）以ZnO为基准物时所用试剂：ZnO（A.R）、乙二胺四乙酸二钠（A.R）、六次甲基四胺：20%（m/v）、二甲酚橙指示剂（0.2%）、盐酸（1+1）。

（2）以CaCO3为基准物时所用试剂：碳酸钙：固体，一级试剂（G.R）；盐酸（1+1）；钙黄绿素-百里酚酞混合指示剂(1g钙黄绿素和1g百里酚酞与50g固体硝酸钾（A..R）磨细，混匀后，贮于小广口瓶中)；氢氧化钾溶液：20%（m/v）;乙二胺四乙酸二钠（A..R）; 4．实验步骤

（1）0．015mol/LEDTA标准溶液的配制

称取5.6g乙二胺四乙酸二钠（A.R）置于400ml烧杯中，加入约200mL水及2小片氢氧化钠（A..R）加热溶解（必要时过滤），冷却后，用水稀释至1L，摇匀；

（2）以ZnO为基准物标定EDTA溶液

Zn2+标准溶液的配制准确称取ZnO基准物0.35~0.5g于150mL烧杯中，用数滴水润湿后，盖上表面皿，从烧杯嘴中滴加10mL1+1盐酸，待完全溶解后冲洗表面皿和烧杯内壁，定量转移至250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，计算其准确浓度。

EDTA标准溶液的标定用移液管移取Zn2+标准溶液25.00mL于250mL锥形瓶中，加水20mL,加两滴二甲酚橙指示剂，然后滴加六次甲基四胺溶液直至溶液呈现稳定的紫红色，再多加3mL，用EDTA 溶液滴至溶液由紫红色刚变为亮黄色即达到终点。

（3）以CaCO3为基准物标定EDTA溶液

钙标准溶液的配制准确称取105~110℃干燥过的约0.6g CaCO3于150mL烧杯中，加水50mL，盖上表面皿，从烧杯嘴滴加5mL1+1盐酸，待CaCO3完全溶解后，加热近沸，冷却后淋洗表面皿,再定量转入250mL容量瓶中,稀释定容,摇匀。

②EDTA标准溶液的标定用移液管移取25.00mL钙标准溶液于400mL烧杯中,加水

150mL,在搅拌下加入10mL20%KOH溶液和适量的钙黄绿素-百里酚酞混合指示剂,此时溶液应呈现绿色荧光，摇匀后用EDTA标准溶液滴至溶液的绿色荧光消失突变为紫红色即为终点。

5．思考题

(1)EDTA标准溶液和锌标准溶液的配制方法有何不同?

(2)在配制EDTA溶液时，为什么要在溶液中加入两小片氢氧化钠?

(3)为什么不能将热溶液直接转移至溶量瓶中?

(4)用ZnO标定EDTA溶液时，为什么要加20%六次甲基四胺溶液?

实验十四 水的硬度测定

1. 实验目的

(1)进一步掌握络合滴定法测定的原理和方法 (2)了解测定水的硬度的意义和硬度的表示方法 2. 实验原理

硬水是指含有钙镁盐类的水。硬度有暂时硬度和永久硬度之分。

暂时硬度是指水中含有钙、镁的酸式碳酸盐，遇热既成碳酸盐沉淀而失去其硬度。反应如下：

Δ

Ca(HCO 3)2 3+H 2O +CO 2↑

Mg(HCO 3)2 MgCO 3+ H 2O +CO 2 ↑

永久硬度—水中含有钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐。在加热时也不沉淀，但在锅炉运行温度下，溶解度低的可析出成为锅垢。

暂时硬度和永久硬度的和称为水的总硬度。由镁离子形成的硬度称为“镁硬”，由钙离子形成的硬度称为“钙硬”。

水的硬度是饮用水、工业水指标之一，测定水硬的标准方法是络合滴定法。钙硬测定原理与用碳酸钙标定EDTA 浓度相同。总硬则以铬黑T 为指示剂，控制溶液的浓度为pH ≈10，以EDTA 标准溶液滴定之，由EDTA 溶液的浓度和用量，可算出水的总硬，由总碱减去钙硬即为镁硬。

水的硬度有多种表示方法，随各国的习惯而有所不同。我国国家标准（GB12145-89）规定水的硬度以“mmol •L -1”表示，它是以1/2 CaO 或（1/2CaCO 3）为基本单元，1L 水中氧化钙（或碳酸钙）的物质的量。因此水的硬度应该按下式计算：

X=

)(1000**)2/1(1-∙L mmol V V EDTA C EDTA

水

(1)

式中 X ——水的总硬度；

C （1/2EDTA ）——以1/2EDTA 为基本单元的EDTA 标准溶液的浓度；mol •L -1； V EDTA ——滴定消耗的EDTA 溶液的体积，m L ； V 水——所取水样的体积，mL 。 钙硬为 Y=

）（水

11000*)

2/1(**)2/1(-∙'

L mg V CaO M V EDTA C EDTA （2）

式中 M （1/2CaO ）——以1/2CaO 为基本单元的摩尔质量，g •mol -1；

V EDTA ’——滴定钙硬时消耗的EDTA 溶液体积，ml ； 其余符号与式（1）相同。

镁硬为

Z=）（水

11000*)

2/1(*)(*)2/1(-∙'

-L mg V MgO M V V EDTA C EDTA EDTA

式中 M （1/2MgO ）是以1/2MgO 为基本单元的摩尔质量（mg •L -1），其余符号与式（1）

式（2相同。 △