钙镁含量的测定─ EDTA 滴定法

EDTA标准溶液配制标定及水中钙镁离子含量的测定

一．实验目的

1. 掌握配位滴定的原理，了解配位滴定的特点；

2. 掌握标定EDTA的基本原理及方法；

3. 了解缓冲溶液的应用；

4. 了解水的硬度测定意义和常用硬度表示方法；

5. 掌握EDTA法测定水的硬度的原理、方法和计算；

6. 掌握络合滴定指示剂的应用，了解金属指示剂的特点；

7. 熟练掌握吸管和容量瓶的基本操作。

二．实验原理

乙二胺四乙酸二钠盐简称EDTA，由于EDTA与大多数金属离子形成稳定的1:1型螯合物，故常用作配位滴定的标准溶液。标定EDTA溶液的基准物有Zn，ZnO，CaCO3，Cu，Bi，MgSO4·7H2O，Ni，Pb等。通常选用的标定条件应尽可能与测定条件一致，以免引起系统误差，如果用被测元素的纯金属或化合物作基准物质，就更为理想。常见用纯金属锌作基准物标定EDTA，可以用铬黑T作指示剂，用氨缓冲溶液，在pH = 10进行标定。也可用钙指示剂、二甲酚橙作指示剂，用六亚甲基四胺调节酸度，在pH = 5~6进行标定。

本实验中采用CaCO3作为基准物，用HCl把CaCO3溶解制成钙标准溶液，用K-B指示剂（两种指示剂复配而成，可以使颜色变化更明显）指示滴定终点。在氨性缓冲溶液（pH = 10）中用EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变成蓝绿色为终点。

滴定前 Ca2+ + In = CaIn

纯蓝色 酒红色

滴定开始

至终点前 Ca2+ + Y = CaY

终点时 CaIn + Y = CaY + In

酒红色 纯蓝色 水的硬度主要是指水中含有的钙盐和镁盐，其他金属离子如铁、铝、锰、锌等离子也形成硬度，但一般含量甚少，测定工业用水总硬度时可忽略不计。测定水的硬度常采用配位滴定法，用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)溶液滴定水中Ca、Mg总量，然后换算为相应的硬度单位。若水样中存在Fe3+、Al3+等微量杂质时，可用三乙醇胺进行掩蔽，Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子可用Na2S或KCN掩蔽。

FNCPFL0112 氯化钾 钙和镁含量的测定 EDTA滴定法

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氯化钾－钙和镁含量的测定－EDTA滴定法

1 范围

本方法适用于由光卤石和钾石盐加工制成的氯化钾产品中钙和镁含量的测定。

2 原理

试样经水溶解后，在pH＞12条件下，加入钙羧酸指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定

钙；在pH=10时，加入铬黑T指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定钙、镁总量，以差减法求

得镁的含量。

3 试剂

3.1 氨水溶液，1+1

3.2 氢氧化钠溶液，100 g/L

3.3 过氧化氢溶液，3% (体积分数)

3.4 三乙醇胺溶液，1+2

3.5 氨水－氯化铵缓冲溶液， pH=10

3.6 氨-氯化铵缓冲溶液，pH≈10

称取54g氯化铵溶于水，加350mL氨水（ρ约0.89 g/mL），稀释至1L。或称取26.7g

氯化铵溶于水，加36mL氨水，稀释至1L。

3.7 钙羧酸指示剂

称取0.20 g钙指示剂[2-羧基-1-(2-羧基-4-1磺酸-1-萘偶氮)-3-萘甲酸](C21H14N2O7S)或其钠

盐和10g经110℃干燥的氯化钠，置于研钵中研细混匀。贮存于棕色磨口瓶中，放入干燥器

中备用。

3.8 铬黑T指示剂溶液，5 g/L

称取0.50g铬黑T，溶于100mL 三乙醇胺溶液中。

3.9 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液，c(EDTA)=0.02 mol/L

3.9.1 配制

称取7.44g乙二胺四乙酸二钠二水物(C10H14N2O8Na2·2H2O)溶于足够量的水中，稀释至

1L。贮存在聚乙烯容器内。

3.9.2 标定

配制氧化锌基准溶液：称取已于800℃灼烧1h的基准氧化锌约0.50g（准确至0.0001g），

置于100 mL烧杯中，用少量水湿润，滴加盐酸溶液（1＋1）至氧化锌溶解，移入250 mL容

量瓶中，稀释至刻度，混匀。

用单标线吸管吸取25mL上述氧化锌基准溶液于250mL锥形瓶中，加75mL水，用氨水

配位滴定法测定钙、镁

配位滴定法测定钙、镁

一、方法原理

EDTA滴定，Ca2 ，Mg2 的方法很多，通常根据被测物质复杂程度的不同而采用不同的分析方法。本实验采用直接滴定法。

调节试液的pH≈10，用EDTA滴定Ca2 ，Mg2 总量，此时Ca2 ，Mg2 均与EDTA形式1:1配合物。

H2Y2- Ca2 == CaY2- 2H

H2Y2- Mg2 == MgY2- 2H

滴定时以铬黑T为指示剂，在pH≈10的缓冲溶液中，指示剂与Ca2 ，Mg2 生成紫红色配合物，当用EDTA滴定到化学计量点时，游离出指示剂溶液显蓝色。

另取一份试液，调节pH≈12，此时Mg2 生成Mg(OH)2沉淀，故可以用EDTA单独滴定Ca2 。当试液中Mg2 的含量较高时，形成大量的Mg(OH)2沉淀吸附钙，从而使钙的结果偏低，镁的结果偏高，加入糊精可基本消除吸附现象。

滴定时溶液中Fe3 ，Al3 等干扰测定，可用三乙醇胺掩蔽。Cu2 ，Zn2 ，Pb2 等的干扰可用Na2S或KCN掩蔽。

二、主要试剂

⒈ EDTA溶液：0.02mol/L。称取EDTA二钠盐(Na2H2Y·2H2O)4g于250mL烧杯中，用50mL水微热溶解后稀释至500mL。如溶液需久置，最好将溶液存于聚乙烯瓶中。

⒉ 氨—氯化铵缓冲溶液：称取固体氯化铵67g，溶于少量水中，加浓氨水570mL，用水稀释至1L。

⒊ 盐酸溶液：1:1。

⒋ 氢氧化钠溶液：20%。

⒌ 铬黑T指示剂：0.5g铬黑T和50g氯化钠研细混匀。

⒍ 钙指示剂：0.5g钙指示剂和50g氯化钠研细混匀。

三、分析步骤

⒈ 0.02mol/L EDTA溶液的标定。标定EDTA溶液的基准物质很多，为了减少方法误差，故选用基准CaCO3进行标定，其方法如下：

准确称取基准CaCO3（110℃烘2小时）0.5～0.6g（准确到0.1mg）于250mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表皿，由烧杯口慢慢加入10mL1:1盐酸溶液溶解后，将溶液定量转入250mL容量瓶中，用水稀至刻度，摇匀。

钙和镁的测定——EDTA滴定法

方法原理：EDTA能与许多金属离子Mn、Cu、Zn、Ni、Co、Ba、Sr、Ca、Mg、Fe、Al等起配合反应，形成微理解的无色稳定性配合物。

但在土壤水溶液中除Ca2+和Mg2+外，能与EDTA配合的其它金属离子的数量极少，可不考虑。因而可用EDTA在pH10时直接测定Ca2+和Mg2+的数量。

干扰离子加掩蔽剂消除，待测液中Mn、Fe、Al等金属含量多时，可加三乙醇胺掩蔽。1:5的三乙醇胺溶液2ml能掩蔽5-10mg Fe、10mgAl、4mgMn。

当待测液中含有大量CO32-或HCO3-时应预先酸化，加热除去CO2，否定时，由于CaCO3逐渐离解而使滴定终点拖长。

当单独测定Ca时，如果待测液含Mg2+超过Ca2+的5倍，用EDTA滴Ca2+时应先稍加过量的EDTA，使Ca2+先和EDTA配合，防止碱化时形成的Mg(OH)2沉淀对Ca2+吸附。最后再用CaCl2标准溶液回滴过量EDTA。

单独测定Ca时，使用的指示剂有紫尿酸铵，钙指示剂（NN）或酸性铬蓝K等。测定Ca、Mg含量时使用的指示剂有铬黑T，酸性铬蓝K等。

主要仪器：磁搅拌器、10mL半微量滴定管

试剂：

（1）4mol·L-1的氢氧化钠溶液。溶解氢氧化钠40g于水中，稀释至250mL，贮塑料瓶中，备用。

（2）铬黑T指示剂。溶解铬黑T0.2g于50mL甲醇中，贮于棕色瓶中备用，此液每月配置1次，或者溶解铬黑T0.2g于50mL二乙醇胺中，贮于棕色瓶。这样配置的溶液比较稳定，可用数月。或者称铬黑T0.5g与干燥分析纯NaCl100g共同研细，贮于棕色瓶中，用毕即刻盖好，可长期使用。

（3）酸性铬蓝K+萘酚绿B混合指示剂(K-B指示剂)。称取酸性铬蓝K 0.5g和萘酚绿B 1g与干燥分析纯NaCl100g共同研磨成细粉，贮于棕色瓶中或塑料瓶中，用毕即刻盖好，可长期使用。或者称取酸性铬蓝K 0.1g，萘酚绿B0.2g，溶于50mL水中备用，此液每月配制1次。