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飓诚金属分享-金属离子指示剂变色原理及条件

作者:管理员 来源:本站 浏览数:608 发布时间:2015-03-17

 一、金属离子指示剂的变色原理

    络合滴定和其它滴定法一样,判断终点的方法有多种,但最常用的还是用指示剂的方法。络合滴定法判断滴定终点用金属离子指示剂。

    一些有机络合剂,与金属离子形成有色络合物,其颜色与游离的指示剂的颜色不同,因而它能因溶液中金属离子浓度的变化而变色,这种指示剂称金属离子指示剂。

    现以铬黑T(HIn2-)为例说明金属指示剂的变色原理:

    铬黑T(HIn2- )在pH 8~11时呈蓝色,它与少量的Ca2+、Mg2+Zn2+等离子形成的络合物呈红色:

    M2+HIn2- ↔MIn-H+

    随着EDTA的滴入,游离金属离子(即与HIn2-未络合的金属离子)逐步被络合形成络合物。到滴定终点时,由于KMY>KMHIn故EDTA夺取指示剂络合物中的金属离子,使指示剂游离出来,溶液显示游离HIn2-的蓝色。

    MIn-H22- ↔MY2- HIn2- +H+

    (红色)              (蓝色)

    二、金属指示剂应具备的条件

    (1)在滴定的pH范围内,游离指示剂和指示剂金属离子络合物两者的颜色应有显著的差别,这样才能使终点颜色变化明显。

    (2)指示剂与金属离子形成的有色络合物要有适当的稳定性。蔗}示剂与金属离子络合物的稳定性必须小于EDTA与金属离子络合物的稳定性,这样在滴定到达计量点时指示剂才能被EDTA置换出来,而显示终点的颜色变化。但如果指示剂与金属离子所形成的络合物太不稳定,则在计量点前指示剂就开始游离出来,使终点变色不敏锐,并使终点提前出现而引入误差。一般要求KMIn>104,且KMYKMIn>102

    (3)指示剂与金属离子形成的络合物应易溶于水,显色反应要灵敏、迅速,并具有一定选择性。

    (4)指示剂应比较稳定,不易被氧化或变质。

    三、指示剂的封闭现象与掩蔽作用

    某些指示剂与金属离子形成更稳定的络合物而不能被EDTA置换,虽加入大量EDTA也达不到终点,这种现象称为指示剂的封闭现象。

    例如,在pH=10时,用EDTA滴定Mg2+时,Al3+、Fe3+、Ni2+Co2+等离子对铬黑T有封闭作用,必须加入掩蔽剂,如三乙醇胺(掩蔽Fe3+、Al3+)、氰化钾(掩蔽Co2+、Ni2+),以消除干扰。

    有时,MIn的稳定性不如MY高,但由于其颜色变化不可逆,也呵能出现封闭现象。这时可采用返滴定的方法消除,即先加入过量的EDTA,使其与金属离子先形成络合物,过量的EDTA用其它金属离子回滴。

    为了消除封闭现象,可加入掩蔽剂。掩蔽剂是指毋需分离干扰离子而能消除其干扰作用的试剂。

                       常用的掩蔽剂及适用条件

掩蔽剂

被掩蔽的金属离子

掩蔽条件

KI

Hg2+·Cu2+

pH5~6

KCN

Ag2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Cd2+、Hg2+

pH >8

氟化物

Al3+、Ti4+、Sn4+、Zr4+

稀土Ba2+、Sr2+、Ca2+(皆沉淀)

pH 4~6

pH 10

三乙醇胺

Al3+、Fe3+、Sn4+、TiO2+

pH 10

邻菲啰啉

Zn2+、Cu2+、Ca4+、Co2+、Ni2+、Hg2+

微酸性

二巯基丙醇(BAL)

Hg2+、Cd2+、Zn2+、Pb2+、Bi3+、Ag3+、As3+、Sb3+、Sn4+

pH 10

磺基水杨酸

Al3+

pH 4~6

 

 

 

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