第四节 EDTA标准溶液的配制及标定
乙二胺四乙酸(EDTA)难溶于水,通常用它的二钠盐配制标准溶液。乙二胺四乙酸二钠盐是白色微晶粉末,易溶于水,经提纯后可作基准物质,直接配制标准溶液。实际工作中由于EDTA含有微量杂质,蒸馏水的质量不高也会引入杂质,实验室中使用的标准溶液一般采用间接法配制。
一、EDTA标准溶液的配制
1.配制方法
根据GB/T 601—2016《化学试剂 标准滴定溶液的制备》,常用的EDTA标准溶液的浓度为0.1mo1/L、0.05mo1/L和0.02mo1/L三种浓度。
0.1mo1/L EDTA配制。称取40g EDTA[Na2H2Y·2H2O,M(Na2H2Y·2H2O)=372.2g/mol],加1000mL蒸馏水,加热溶解,冷却并充分混匀,转移至试剂瓶中待标定。0.05mo1/L EDTA配制时,称取20g EDTA,其他操作不变。
EDTA二钠盐溶液的pH正常值为4.4,市售的试剂如果不纯,pH常低于2,有时pH<4。当室温较低时易析出难溶于水的乙二胺四乙酸,使溶液变浑浊,并且溶液的浓度也发生变化。因此配制溶液时,可用pH试纸检查,若溶液pH较低,可加几滴0.1mol/LNaOH溶液,使溶液的pH在5~6.5之间直至变澄清为止。
蒸馏水质量要求。使用的蒸馏水质量应符合GB/T 6682—2008《分析实验室用水规格和试验方法》要求。若配制溶液的蒸馏水中含有Al3+、Fe3+、Cu2+等会使指示剂封闭,影响标定终点观察。若蒸馏水中含有Ca2+、Mg2+、Pb2+等,在滴定中会消耗一定量的EDTA,对结果产生影响。因此在配位滴定中,所用蒸馏水一定要进行质量检查。为了保证水的质量常用二次蒸馏水或去离子水来配制溶液。
2.EDTA溶液的贮存
配制好的EDTA溶液应贮存在聚乙烯塑料瓶或硬质玻璃瓶中。若贮存在软质玻璃瓶中,EDTA会不断地溶解玻璃中的Ca2+、Mg2+等离子,形成配合物,使其浓度不断降低。
二、EDTA标准溶液的标定
1.标定EDTA常用的基准试剂
用于标定EDTA溶液的基准试剂很多,GB/T 601—2016《化学试剂 标准滴定溶液的制备》中使用ZnO作为基准试剂。其他的常用基准试剂如表3-10所示。
表3-10 标定EDTA常用的其他基准试剂
表中所列的纯金属如Cu、Zn、Pb等,要求纯度在99.99%以上。金属表面如有一层氧化膜,应先用酸洗去,再用水或乙醇洗涤,并在105℃烘干数分钟后再称量。金属氧化物或其盐类如Bi2O3、CaCO3、MgO、MgSO4·7H2O、ZnO、ZnSO4等试剂,在使用前应预先处理。
实验室中常用金属锌或氧化锌为基准物,由于它们的摩尔质量不大,标定时通常采用“称大样”法,即先准确称取基准物,溶解后定量转移入一定体积的容量瓶中配制,然后再移取一定量溶液标定。
2.EDTA标准溶液的标定[c(EDTA)=0.1mol/L]
称取0.3g于800℃±50℃的高温炉中灼烧至恒重的工作基准试剂ZnO,用少量水湿润,加2mL盐酸溶液(20%)溶解,加100mL水,加氨水溶液(10%)调节溶液pH至7~8,加10mL NH3-NH4Cl缓冲溶液(pH≈10)及5滴铬黑T指示剂(5g/L),用配制好的EDTA溶液滴定至溶液由紫色变为纯蓝色。同时做空白试验。
为了使测定结果具有较高的准确度,标定的条件与测定的条件应尽可能相同。在可能的情况下,最好选用被测元素的纯金属或化合物为基准物质。这是因为不同的金属离子与EDTA反应完全的程度不同,允许的酸度不同,因而对结果的影响也不同。
三、EDTA溶液浓度的计算
EDTA溶液的浓度可按下式计算。
(3-13)
式中 m——ZnO的质量,g;
V1——滴定消耗EDTA的体积,mL;
V2——空白滴定消耗EDTA的体积,mL;
M——氧化锌的摩尔质量,g/mol,M(ZnO)=81.408g/mol。