水中总硬度的测定.pptVIP

Company Logo 分析检验技术 威海职业学院生物与化学工程系 任务2 处理水总硬度的测定 * 项目一 校污水处理厂水质指标检测 任务2 处理水总硬度的测定 硬度是指溶于水中的钙、镁等盐类的总量，以CaCO3(mg／L)表示。 分为暂时硬度和永久硬度。前者是指水经煮沸时，水中重碳酸盐分 解形成碳酸盐而沉淀所去除的硬度，但由于钙、镁的碳酸盐并不完 全沉淀，故暂时硬度往往小于碳酸盐硬度；后者是指水煮沸后不能 除去的硬度。 一般而言，地下水的硬度高于地面水，但当地面水受硬度高的 工矿废水污染时，或排入水中的有机污染物分解释出C02，使地 面水的溶解力增大时，均可使水的硬度增高。? 背景介绍： 1．会正确取样 2．会配制及标定EDTA标准溶液 3．正确选择金属指示剂 4．会撰写检验报告，并得出检验结论 5．掌握配位滴定基本原理及相关理论知识 专业能力目标： 3、钙、镁总量的测定 1、溶液的制备和标定 检 验 步 骤 贮存于聚乙烯容器 钙标准溶标定 钙标准溶 液的配制 EDTA溶液的 配制 标定 煮沸数分钟 逐滴加入氨水 甲基红指示剂变为橙色 三乙醇胺 氢氧化钾溶液 铬黑T指示剂 ：紫红色变为亮蓝 氨-氯化铵缓冲溶液 EDTA是一种四元酸，由于它在水中的溶解度很小故常用它的二钠盐 Na2H2Y·2H2O， 一般也简称EDTA 水溶液中以H6Y2+、 H5Y+、H4Y、H3Y-、 H2Y2-、HY3-和Y4-等 七种型体存在，当 pH不同时，各种存 在型体所占的分布 分数是不同的。 在七种型体中，只有Y4-能与金 属离子直接配位。所以溶液的酸度越低， Y4-的分布分数越大，EDTA的配位能力越强。 EDTA具有广泛的配位性，几乎能与所有金属离子形成配合物 1 计量关系简单，多数情况下都形成1：1配合物 2 配合物十分稳定 3 水溶性极好，使配位反应比较迅速。 4 EDTA与绝大多数金属离子形成的螯合物具有下列特点： EDTA与金属离子的主反应与 配合物的稳定常数 离子电荷数越高，离子半径越大，电子层结构越复杂，配合物的稳定常数越大。 Text 副反应 系数 酸效应系数αY(H) αY(H)=1，说明Y 没有副反应， αY(H)值越大， 酸效应越严重。 在pH＞12时， EDTA 的配位能力最强 配位效应系数 αM(L) 当αM(L)=1，表示金 属离子没有发生副反 应，αM(L)值越大， 副反应越严重 αM(L)＝ 〔M’〕 〔M〕 条件稳定常数 只考虑 酸效应 例 计算pH=2.00 ，pH=5.00时的lgK’ZnY pH=2.0时，查表得lgαY(H)=13.51，lgKZnY=16.50 故 lgK’ZnY=16.50-13.51=2.99 K’ZnY=102.99 (2) pH=5.0时，查表得lgαY(H)=6.45 lgK’ZnY=16.50-6.45=10.05 K’ZnY=1010.05 配位滴定法原理 配位滴定曲线 滴定突跃范围越大 配合物的条件稳定常数越大 金属离子的起始浓度越大 而K’MY的大小随pH而改变，pH越大， K’MY越大，滴定突跃范围越大。 酸效应曲线：根据上式，对于不同的金属离子，求出其 允许的最小pH值，并连成曲线，即为酸效应曲线 对于10-2 mol·L-1的离子 准确测定单一金属离子的条件： 实际测定金属离子时，应将pH控制在 大于最小pH且金属离子又不发生水解的范围之内 金属指示剂 金属指示剂是一些有机配位剂，能同金属离子M形成有色配合物，其颜色与游离指示剂本身的颜色不同，从而指示滴定的终点 氧化变质 1 僵化现象 2 3 使用金属指示剂时可能出现的问题 封闭现象 有的指示剂能与某些金属离子生成极稳定的配合物， 这些配合物较对应的MY配合物更稳定，以致到达化学计量点时滴入过量EDTA，指示剂也不能释放出来，溶液颜色不变化，这叫指示剂的封闭现象。 氧化变质 1 僵化现象 2 3 使用金属指示剂时可能出现的问题 封闭现象 有些指示剂和金属离子配合物在水中的溶解度小，使EDTA与指示剂金属离子配合物MIn的置换缓慢，终点的颜色变化不明显，这种现象称为指示剂僵化。 氧化变质 1 僵化现象 2 3 使用金属指示剂时可能出现的问题 封闭现象 金属指示剂大多数是具有许多双 键的有色化合物，易被日光、氧 化剂、空气所分解；有些指示剂 在水溶液中不稳定，日久会变质。 化学分离 控制溶液的酸度 使用掩蔽剂 其它配位剂 提高配位滴定选择性的方法 △lg（cK）≥5 溶液中M和N两种金属离子， 可得出要准确滴定M，而N不干扰， 就要满足 根据酸效应曲线判断是否可通过控制 酸度来分别滴定。 化学分离 常用的掩蔽方法按反应类型不同， 可分为配