乙二胺四乙酸二钠容量法
方法提要
pH = 10 的缓冲溶液中,钙、镁离子与指示剂 (铬黑 T) 作用,生成酒红色的螯合物。由于这些螯合物的不稳定常数大于乙二胺四乙酸钙和镁的不稳定常数,则乙二胺四乙酸二钠从指示剂配合物夺取钙、镁,形成无色配合物,溶液呈现游离指示剂本身的纯蓝颜色,根据所消耗乙二胺四乙酸二钠溶液的体积,计算水的总硬度。
本法适用于地下水中总硬度测定。测定范围为10~500mg/L(以CaCO3计)。
本方法主要干扰元素铁、锰、铝、铜、镍、钴等金属离子,能使指示剂褪色,或终点不明显。硫化钠及氰化钾可隐蔽重金属的干扰,盐酸羟胺可使高铁离子及高价锰离子还原为低价离子而消除其干扰。加入 (1+1)三乙醇胺溶液可使铁、铝等离子被配位掩蔽(络合掩蔽)。
试剂
氨性缓冲溶液(pH=10) 称取67.5g分析纯氯化铵溶于200mL蒸馏水中,加入570mL氨水,再用蒸馏水稀释至1000mL,摇匀。
铬黑T指示剂(4g/L) 称取1.0g铬黑T(C20H12N3NaO7S)溶于50mL氨水中,然后用无水乙醇定容至250mL。
硫化钠溶液(20g/L) 称取2.0g硫化钠(NaS·9H2O)溶于纯水中,并稀释至100mL。
盐酸羟胺溶液(10g/L) 称取1.0g盐酸羟胺(NH2OH·HCl)溶于纯水中,并稀释至100mL。
氰化钾溶液(50g/L) 称取5.0g氰化钾(KCN)溶于纯水中,并稀释至100mL(注意:此溶液剧毒!!!)。
三乙醇胺(1+1) 量取50mL三乙醇胺,加入50mL水。摇匀。
锌标准溶液c(Zn2+)=0.0100mol/L 称取0.6538g纯金属锌粒。溶于(1+1)HCl中,置于水浴上温热至完全溶解,将溶液移入1000mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
EDTA溶液c(EDTA)≈0.0100mol/L 称取3.72g乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2O8Na2·2H2O)溶于1000mL蒸馏水中,摇匀。
标定吸取锌标准溶液25.00mL于250mL锥形瓶中,加50mL蒸馏水、加入5mL氨性缓冲溶液(pH=10)、4滴铬黑T指示剂,在不断的振荡下,立即用乙二胺四乙酸二钠溶液滴定至试液由酒红色变为蓝色即为终点。
按下式计算EDTA标准溶液的浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:c(EDTA)为EDTA标准溶液的浓度,mol/Lc1为锌标准溶液浓度,mol/LV1为吸取锌标准溶液的体积,mLV2为乙二胺四乙酸二钠溶液滴定所消耗的体积,mL。
分析步骤
吸取水样50.0mL于150mL锥形瓶中,加入5mL氨缓冲溶液、4滴铬黑T指示剂,用EDTA标准溶液(0.0100mol/L)滴定至试液由酒红色变为蓝色即为终点。记录消耗EDTA标准溶液的体积。
按下式计算总硬度(以CaCO3计)的质量浓度:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:ρ(总硬度)为总硬度(以CaCO3计)的质量浓度,mg/Lc1为乙二胺四乙酸二钠溶液浓度,mol/LV1为乙二胺四乙酸二钠溶液滴定所消耗的体积,mLV为取试样的体积,mL。100.09为碳酸钙的摩尔质量的数值,单位用g/mol。
按钙镁的含量计算硬度
根据测得的钙、镁含量及总碱度,可分别计算出总硬度、暂时硬度、永久硬度及负硬度。以下计算中,总碱度、总硬度,暂时硬度,永久硬度及负硬度均以CaCO3(mg/L)表示。
总硬度:
将测得的钙、镁(mg/L),分别换算出碳酸钙(mg/L)后相加,即得总硬度。
ρ(总硬度,CaCO3,mg/L)=2.497ρ(Ca,mg/L)+4.118ρ(Mg,mg/L)(80.7)
如水样中含有较多量的铁、铝、锰及其他重金属离子,则亦应计入总硬度。
根据总硬度和总碱度计算暂时硬度、永久硬度、负硬度
暂时硬度:
当总硬度>总碱度时,则:暂时硬度=总碱度
当总硬度<总碱度时,则:暂时硬度=总硬度
永久硬度:
当总硬度>总碱度时,则:永久硬度=总硬度-总碱度
当总硬度≤总碱度时,则:永久硬度=0
负硬度:
当总硬度<总碱度时,则:负硬度=总碱度-总硬度
当总硬度≥总碱度时,则:负硬度=0
注意事项
1)当试液温度低于10℃时,滴定至终点时的颜色变化缓慢,易使滴定过头。为此可先将溶液微热至30℃左右后再滴定。
2)在待滴定的氨性试液中,加入5mL20g/L新配制的硫化钠溶液,使铜及其他重金属离子生成硫化物沉淀或者,加入50g/L氰化钾溶液数滴,以配位掩蔽铜及其他重金属离子(氰化钾剧毒!使用时须特别小心)。
3)由于钙离子与铬黑T指示剂在滴定至达等当点时的反应不能呈现出明显的颜色转变,所以当水样中镁含量很小时,需要加入已知量的镁盐,以使等当点颜色转变清晰。在计算结果时,再减去加入的镁盐量,或者在缓冲溶液中加入少量配位性中性乙二胺四乙酸镁盐,以保证明显的终点。
4)硬度换算见表80.7。
表80.7 硬度换算
续表
【用化学滴淀法检测固体金属块镍的含量】一般采用丁二酮肟-EDTA络合滴定法:
一、方法要点:在含柠檬酸盐的氨性介质中,使镍生成丁二酮肟镍沉淀与其他元素分离,用硝酸、过氯酸破坏沉淀及滤低,然后在pH=10的情况下,以紫脲酸铵为指示剂,用EDTA标准溶液滴定,根据消耗EDTA的体积计算镍的含量。
二、试剂:
(1)浓盐酸、浓硝酸、过氯酸(70%)、乙酸(36%)、浓氨水。
(2)柠檬酸:50%溶液。
(3)丁二酮肟:1%乙醇溶液。
(4)氨性缓冲液:氯化氨67g及氨水570mL,以水稀释至1000mL。
(5)紫脲酸铵指示剂:称取紫脲酸铵0.1g及氯化钠9.9g,在研钵内磨细混匀后贮存于棕色瓶中。
(6)镍标准溶液:称取纯镍1.0000g,用硝酸(1+1)20mL加热溶解,加水50mL,煮沸以除去氮的氧化物,冷却,移入1000mL容量瓶中。以水稀释至刻度,摇匀。此溶液含镍为
1mg/mL。
(7)EDTA标准溶液(0.02mol/L):称取乙二胺四乙酸二钠7.4400g,溶于500mL水中,移入1(000mL容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。
EDTA对镍的滴定度:分取镍标准溶液20mL置于300mL锥形瓶中,以氨水调至氨性,加氨性缓冲溶液5mL,用水稀释至60mL左右,加紫脲酸铵指示剂少许,以EDTA标准溶液滴定至溶液由黄色突变为紫色为终点。
T=G/V
式中T一一EDTA溶液对镍的滴定度,g/mL;
G一一镍的质量,g;
V一一滴定消耗的EDTA溶液的体积,mL。
三、分析步骤:称取试样0.1000~0.5000g(控制镍的含量为20~40mg),置于500mL烧杯中,以盐酸、硝酸20mL低温加热至试样完全溶解。煮沸以除去氮的氧化物,取下稍冷。加柠檬酸溶液15mL,搅匀,加水约250mL,加热溶解盐类。以氨水中和至弱碱性(pH=8),再以乙酸调至微酸性(pH=5~6),加热至70~80℃,在不断搅拌下加入丁二酮肟溶液(每10mg镍应加10mL丁二酮肟溶液,最后过量10mL)使镍沉淀。用氨水调至溶液pH=8~9,稍放置,趁热以中速滤纸过滤,以热氨水(1+99)洗净烧杯、滤纸及沉淀(约10~12次)。
将洗净的沉淀连同滤纸放入原烧杯中,加硝酸25mL过氯酸4mL,加热冒烟至近干,取下稍冷,以水冲洗杯壁及表面皿,加水至体积为60mL,加热至60℃使盐类溶解。取下加氨性缓冲溶液5mL、紫脲酸铵指示剂少许。以EDTA标准溶液滴定至溶液由黄色变为紫色,即为终点。
计算:
w(Ni)=(TV/G)×100%
式中T——EDTA标准溶液对镍的滴定度,g/mL;
V——滴定时消耗EDTA标准溶液的体积,mL;
G——试样质量,g。
四、注意事项:在氨性溶液中丁二酮肟与镍生成红色沉淀。
产品英文名 Disodium ethylenediamine tetraacetate
产品别名 络合剂EDTA二钠;EDTA二钠盐
分子式 C10H14N2Na2O3
结构式 (NaOOCCH2)2-N=CH2CH2=N-(CH2COOH)2•2H2O
产品用途 用作络合剂也用于制药工业、彩色显影及稀有金属的冶炼等
CAS号 6381-92-6
毒性防护 本品低毒。对大鼠经口LD50为2000mg/kg。其他毒性及防护内容参见“乙二胺四乙酸”。
包装储运 采用纸箱或麻袋内衬双层塑料袋包装,每袋80kg。
物化性质 白色结晶粉末。低毒,溶于水,5%的水溶液pH值为4~6。呈酸性。难溶于醇。
主要用作络合剂,并且有毒,好象不能用于食品工业
乙二胺四乙酸二钠又叫做EDTA,是化学中一种良好的配合剂,它有六个配位原子,形成的配合物叫做鳌合物,EDTA在配位滴定中经常用到,一般是测定金属离子的含量。
一. EDTA的离解平衡
在水溶液中,2个羧基 H+转移到氨基N上,形成双极离子:
EDTA 常用 H4Y 表示,由于其在水及酸中的溶解度很小,常用的为其二钠盐:Na2H2Y·2H2O ,也简写为EDTA 。
当溶液的酸度很高时,两个羧基可再接受H+ ,形成H6Y2+ ,相当于一个六元酸,有六级离解常数:
Ka1=10-0.9 Ka2=10-1.6 Ka3=10-2.1
Ka4=10-2.8 Ka5=10-6.2 Ka6=10-10.3
七种形式:
H6Y2+ 、H5Y+ 、H4Y 、H3Y- 、H2Y2- 、HY3- 、Y4-
当 pH <1时, 主要以 H6Y2+ 形式存在;
当 pH >11 时,主要以 Y4- 形式存在——配位离子
二. M-EDTA 的特点
1. EDTA具有广泛的配位性能,几乎能与所有的金属离子形成稳定的螯合物
有利之处:提供了广泛测定元素的可能性(优于酸碱、沉淀法)
不利之处:多种组分之间易干扰——选择性
2. EDTA与形成的M- EDTA 配位比绝大多数为1:1
3. 螯合物大多数带电荷,故能溶于水,反应迅速
CAS No.: 6381-92-6
毒性防护 本品低毒。对大鼠经口LD50为2000mg/kg。其他毒性及防护内容参见“乙二胺四乙酸”。
包装储运 采用纸箱或麻袋内衬双层塑料袋包装,每袋80kg。
物化性质 白色结晶粉末。低毒,溶于水,5%的水溶液pH值为4~6。呈酸性。难溶于醇。
主要用作络合剂。
二、乙二胺四乙酸二钠常用指标
EDTA二钠检验指标 这个公司网站信息更全面http://www.edta-2na.com/
标准指标
含量≥%
99.5
氯化物(以Cl计)≤%
0.005
硫酸盐(以SO4计)≤%
0.03
重金属(以Pb计)≤%
0.001
铁(以Fe计)≤%
0.001
螯合值:≥mgCaCO3/g
267
PH值
4.0-5.0
≤NTA%
0.1
堆积密度kg/m3
850-1050
澄清度试验
1. EDTA具有广泛的配位性能,几乎能与所有的金属离子形成稳定的螯合物。
有利之处:提供了广泛测定元素的可能性(优于酸碱、沉淀法)。
不利之处:多种组分之间易干扰——选择性。
2. EDTA与形成的M- EDTA 配位比绝大多数为1:1。
3. 螯合物大多数带电荷,故能溶于水,反应迅速 CASNo.:6381-92-6 。
毒性防护: 本品低毒。对大鼠经口LD50为2000mg。其他毒性及防护内容参见“乙二胺四乙酸”。
包装: 采用纸箱或麻袋内衬双层塑料袋包装,每袋80kg。
物化性质 :白色结晶粉末。低毒,溶于水,5%的水溶液pH值为4~6。呈酸性。难溶于醇。
乙二胺四乙酸二钠主要用作络合剂。
四、储存或运输
乙二胺四乙酸二钠储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。EDTA二钠起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。乙二胺四乙酸二钠严禁与氧化剂、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。车辆运输完毕应进行彻底清扫。
1、常温下的状态不同
乙二胺四乙酸常温常压下为白色粉末,乙二胺四乙酸二钠乙二胺四乙酸二钠为白色结晶颗粒或粉末。
2、在不同溶剂的溶解度不同
乙二胺四乙酸能溶于氢氧化钠、碳酸钠及氨溶液中,能溶于沸水,微溶于冷水,不溶于醇及一般有机溶剂。乙二胺四乙酸二钠能溶于水,几乎不溶于乙醇、乙醚。
3、主要用途不同
乙二胺四乙酸用作洗涤剂、血液抗凝剂及电镀液中作络合剂、pH值调节剂等。乙二胺四乙酸二钠主要用作络合剂。
参考资料来源:百度百科-乙二胺四乙酸
参考资料来源:百度百科-乙二胺四乙酸二钠
工业:清理重金属离子及Ca2+和Mg2+离子。
肥皂:与硬水中的Ca2+和Mg2+离子结合来降低硬度。
摄影:以Fe(III)EDTA作为氧化剂。
纺织品:与重金属结合。
食物:作为防腐剂来避免重金属的氧化。
化妆品:加上EDTA 来保存化妆品。
油生产:加上EDTA 来防止矿物沈淀。
牛奶:清洗牛奶瓶。
氮氧化物:废气的处理。
生物医学:
汞毒治疗:使用EDTA的二钠钙盐-乙二胺四乙酸二钠钙[3](EDTA Na2-Ca)治疗重金属中毒。可治疗汞中毒的人,也可治疗铅中毒的人。利用EDTA与重金属结合的特性,生成穏定而可溶的盐,随尿液排出。
检验医学:作为血液等液体类标本的抗凝剂(如全血细胞计数时所采用的血液标本)。
牙医学:在根管治疗术中用来清除一些有机或无机的物质。
生物化学:在分子生物学中用EDTA 来防止金属离子对酶的影响[4] 。
汽水:汽水中含有的维生素C和苯甲酸钠有机会产生致癌物质苯,可以EDTA来处理。
水的测试:测试水的硬度。
乙二胺四乙酸二钠分子结构图如下:
它是一种重要的螯合剂,有六个配位原子,能螯合溶液中的金属离子,示意图如下:
因为氮原子存在未成键电子对,可以吸收氢离子,所以,乙二胺四乙酸相当于一个六元酸。
在中性或碱性条件下,氮原子也可以与水形成氢键,成为水合离子,这就是二水合乙二胺四乙酸二钠。
如果在溶液中,“二水合乙二胺四乙酸二钠”溶液与“乙二胺四乙酸二钠”溶液其实是同一种东西。就像硫酸铜溶液与五水硫酸铜溶液,是同一种溶液。
但在固体状态,水合物与非水合物是不同的,一个含结晶水,一个不含。
乙二胺四乙酸二钠用于食品是无害的。
乙二胺四乙酸二钠是食品添加剂。是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质,国家是允许其加入到食品中的,只不过具体的可以添加到那些食品中以及添加的限量是有明确的要求的,在GB 2760-2014 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准中都有明确的规定。其具体的可添加的食品种类及限量见下图: