分析硅酸盐产品与原料中三氧化二铁、三氧化二铝.docVIP

项目二 分析硅酸盐产品与原料中的Fe2O3、Al2O3 ①掌握酸碱滴定分析的基本概念； ②掌握HCl、NaOH标准溶液配制与标定的原理和方法； ③掌握硅酸盐产品与原料Fe2O3、Al2O3测定原理和方法； ④熟悉试剂仪器设备 ⑥掌握实验数据的处理方法。 ①能准备和使用试剂仪器设备； ②能进行EDTA标准溶液的配制与标定； ③能进行硅酸盐产品与原料的Fe2O3、Al2O3测定； ④； ⑤能进行仪器设备维护和保养。 任务一 EDTA标准溶液的配制与标定 1项目素材 1.1 配位滴定法概述 配位滴定法是以生成配位化合物的反应为基础的滴定分析方法。例如，用AgNO3溶液滴定CN－时，Ag+与CN－发生配位反应，生成配离子[Ag(CN)2]－，其反应式如下： Ag+ + CN－ ? [Ag(CN)2]－ 当滴定到达化学计量点后，稍过量的Ag+与[Ag(CN)2]－结合生成Ag[Ag(CN)2]白色沉淀，使溶液变浑浊，指示终点的到达。 能用于配位滴定的配位反应必须具备一定的条件： ⑴反应必须按一定的反应式定量进行，要恒定； ⑵ ⑶反应速度； ⑷有适当的方法终点。 配位反应具有极大的普遍性，但不是所有的配位反应及其生成的配合物均可满足上述条件。1.1.1无机配位剂与简单配合物 能与金属离子配位的无机配位剂很多，但多数的无机配位剂只有一个配位原子（通常称此类配位剂为单基配位体，如F－、Cl－、CN－、NH3等），与金属离子配位时分级配位，常形成MLn型的简单配合物。例如，在Cd2+与CN－的配位反应中，分级生成了[Cd(CN)]+、[Cd(CN)2]、[Cd(CN)3]－、[Cd(CN)4]2-等四种配位化合物。它们的稳定常数分别为：105.5、105.1、104.7、103.6。可见 ，各级配合物的稳定常数都不大，彼此相差也很小。因此，除个别反应（例如Ag+与CN－、Hg2+与Cl－等反应）外，无机配位剂大多数不能用于配位滴定，在分析化学中一般多用作掩蔽剂、辅助配位剂和显色剂。 有机配位剂则可与金属离子形成很稳定而且组成固定的配合物，克服了无机配位剂的缺点，因而在分析化学中的应用得到迅速的发展。目前在配位滴定中应用最多的是氨羧配位剂。1.1.2有机配位剂与螯合物 有机配位剂分子中常含有两个以上的配位原子，如乙二胺（和氨基乙酸（），与金属离子配位时形成低配位比的具有环状结构的螯合物，它比同种配位原子所形成的简单配合物稳定得多。表-1中Cu2+与氨、乙二胺、三乙醇胺所形成的配合物的比较清楚地说明了这一点。 表-1 Cu2+与氨、乙二胺、三乙撑四胺所形成的配位物的比较 配合物 配位比 螯环数 1∶4 0 12.6 1∶2 2 19.6 1∶1 3 20.6 有机配位剂中由于含有多个配位原子，因而减少甚至消除了分级配位现象，特别是生成的螯合物的稳定性好，使这类配位反应有可能用于滴定。 广泛用作配位滴定剂的是氨羧配位剂。其分子中含有氨氮和羧氧配位原子，前者易与Cu、Ni、Zn、Co、Hg等金属离子配位，后者则几乎与所有高价金属离子配位。因此氨羧配位剂兼有两者配位的能力，几乎能与所有金属离子配位。 在配位滴定中最常用的氨羧配位剂主要有以下几种：EDTA（乙二胺四乙酸）；DCTA（环巳烷二胺基四乙酸）；EDTP（乙二胺四丙酸）；TTHA（三乙基四胺六乙酸）。氨羧配位剂中EDTA是目前应用最广泛的一种，用EDTA标准溶液可以滴定几十种金属离子。通常的配位滴定法，主要是指EDTA滴定法。 1.1.3乙二胺四乙酸 乙二胺四乙酸（通常用H4Y表示）简称EDTA，其结构简式如下： 乙二胺四乙酸为白色无水结晶粉末，室温时溶解度较小（22℃时溶解度为0.02g/100mL水），难溶于酸和有机溶剂，易溶于碱或氨水中形成相应的盐。由于乙二胺四乙酸溶解度小，因而不适用作滴定剂。 EDTA二钠盐（Na2H2Y·2H2O，也简称为EDTA，相对分子质量为372.26）为白色结晶粉末，室温下可吸附水分0.3%，80℃时可烘干除去。在100~140℃时将失去结晶水而成为无水的EDTA二钠盐（相对分子质量为336.24）。EDTA二钠盐易溶于水（22℃时溶解度为11.1g/100mL水，浓度约0.3mol/L，pH≈4.4），因此通常使用EDTA二钠盐作滴定剂。 乙二胺四乙酸在水溶液中，具有双偶极离子结构 因此，当EDTA溶解于酸度很高的溶液中时，它的两个羧酸根可再接受两个H+形成H6Y2+，这样就相当于一个六元酸，有六级离解常数，即 Ka1 Ka2 Ka3 Ka4 Ka5 Ka6 10－0.9 10－1.6 10－2.0 10－2.67 10－6.16 10－10.26 EDTA在水溶液中