常用的金屬指示劑有哪些?
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-07-10
(ー)鉻黑T(又名埃羅黑T,簡(jiǎn)稱EBT) 是一種偶氮萘染料,化學(xué)名稱是(1-羥基-2-萘偶氮)-6-硝基-2-萘酚-4磺酸鈉,結(jié)構(gòu)式為:
鉻黑T為黑褐色粉末,帶有金屬光澤,溶于水后堿酸基上的Na+全部電離。以陰離子的形式存在于水溶液中。在分子結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)酚羥基,可電離出二個(gè)H+,所以是二元弱酸??珊?jiǎn)寫為H2In-,隨著溶液的pH值不同,分兩步電離,呈現(xiàn)三種顏色。
由于鉻黑T與金屬離子給合后的絡(luò)合物呈紅色,因此,只有在pH=7~11范圍內(nèi),指示劑才有明顯的顏色變化。實(shí)驗(yàn)證明,使用鉻黑T最適宜的酸度是pH=9~10.5。
鉻黑T與二價(jià)金屬離子絡(luò)合后的結(jié)構(gòu)式為:
鉻黑T是常用于測(cè)定Mg2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Cd2+、Hg2+等離子的指示劑。而Al3+、Fe3+、Co2+、Ni2+、Cu2+等離子對(duì)鉻黑T有封閉作用。此時(shí),可用三乙醇胺來掩蔽Al3+和Fe3+,用KCN來掩蔽Cu2+、Co2+、Ni2+以消除對(duì)滴定的干擾。
固體狀態(tài)的鉻黑T相當(dāng)穩(wěn)定,而水溶液不穩(wěn)定,僅能保存幾天。這是由于發(fā)生聚合作用使鉻黑T形成聚合物呈棕色。
nH2In- ?(H2In)-n
紅色 棕色
聚合后的鉻黑T不能與金屬離子顯色,在pH<6.5的溶液中聚合更為嚴(yán)重。加入三乙醇胺后可使聚合速度緩慢。常用的配制方法有兩種:
(1)鉻黑T與干燥的NaCl以1:100的比例混合磨細(xì)后,保存在干燥器中備用。這種方法配制的指示劑在使用時(shí),用量不易掌握。
(2)稱取鉻黑T0.1克溶于15毫升三乙醇胺中,溶解完后,加入5毫升無水乙醇。此溶液可保存數(shù)月不變質(zhì)。
(二)鈣指示劑(簡(jiǎn)稱NN) 鈣指示劑為黑色粉末,在水溶液和乙醇溶液中都不穩(wěn)定。所以通常用1:100干燥的NaCl稀釋配成固體試劑使用。
鈣指示劑的顏色變化:當(dāng)溶液的pH<8時(shí)為酒紅色,pH=8~13時(shí)為藍(lán)色,pH>13時(shí)為酒紅色。和Ca2+絡(luò)合形成酒紅色較為穩(wěn)定的絡(luò)合物,因此常在pH=12~13的條件下用作EDTA滴定Ca2+的指示劑,當(dāng)溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色時(shí)為終點(diǎn)。如溶液中混有Fe3+、Al3+、Cu2+、Ni2+和Co2+離子存在,能對(duì)指示劑產(chǎn)生封閉現(xiàn)象??捎萌掖及泛蚄CN做掩蔽劑,將這些離子掩蔽,從而消除對(duì)滴定的干擾。
(三)二甲酚橙(簡(jiǎn)稱XO) 二甲酚橙為紫色結(jié)晶,易溶于水,常配成0.3%~0.5%水溶液,可保存2~3周。它的顏色変化為pH<6.3時(shí)呈黃色,pH=6.3時(shí)呈紅色,與金屬離子絡(luò)合呈紅紫色。為了能明顯觀察終點(diǎn)。二甲酚橙只能在pH<6.3的酸性溶液中使用。終點(diǎn)由紅紫色變?yōu)辄S色。在酸性溶液中用EDTA直接滴定Bi3+、Zn2+,Pb2+、Hg2+等離子可得到很好效果。