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掩蔽離子的三種方法


化學(xué)家 / 2018-06-12

    在分析過(guò)程中,對(duì)干擾離子不采用異相分離的辦法,而是利用加入某種試劑后,使它僅與干擾離子作用,以達(dá)到消除干擾,而又不影響被測(cè)離子的測(cè)定。這種消除于擾的方法稱為掩蔽。能起掩蔽作用的物質(zhì)稱為拖蔽劑。

    在分析中應(yīng)用最多的掩蔽法,是絡(luò)合物掩蔽法,氧化還原掩蔽法和沉淀掩蔽法。

   (-)絡(luò)合物掩蔽法

    絡(luò)合物掩蔽法是利用掩蔽劑與干擾物質(zhì)形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,其化學(xué)反應(yīng)如下

A+MS<=掩蔽(破蔽)=>AMS

    式中A為干擾物質(zhì),Ms為掩蔽劑。破蔽是掩蔽作用的逆反應(yīng)。

    要使于擾物質(zhì)完全被掩蔽,必需注意控制反應(yīng)時(shí)的條件,根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律,一要使掩蔽作用進(jìn)行完全,必需加入過(guò)量的掩蔽劑;另一個(gè)條件是控制溶液的pH值。

    一般所采用的絡(luò)合掩蔽劑,絕大多數(shù)是屬于弱酸鹽,而起掩蔽作用的是弱酸陰離子。弱酸陰離子的濃度與溶液的pH值有關(guān)。

HR<=>H++R-

    H+濃度愈小時(shí)HR解離愈大,R的濃度相應(yīng)增大。因此,當(dāng)溶液的pH值增高時(shí),掩蔽效力也增大。但當(dāng)pH值過(guò)高時(shí),由于產(chǎn)生氫氧化物沉淀而失掉了掩蔽劑的作用。由上可知,根據(jù)反應(yīng)時(shí)的具體情況,控制一定的pH值是達(dá)到掩蔽作用的重要因素。

    如果二價(jià)銅、三價(jià)鐵兩元素共存時(shí),以以EDTA滴定二價(jià)銅,則三價(jià)鐵同時(shí)被滴定。采用氟化物掩蔽三價(jià)鐵時(shí),必需控制pH=1~3范圍內(nèi),氟化物與三價(jià)鐵可以生成較為穩(wěn)定的絡(luò)合物(Na3FeF6)y;如果pH<1時(shí),三價(jià)鐵掩蔽不完全y而pH>4時(shí),三價(jià)鐵又生成Fe(OH)3沉淀,加氟化物后便不能與三價(jià)鐵作用,故將pH值控制在1~3范圍內(nèi),這時(shí)氟化物可以將三價(jià)鐵完全掩蔽。最后,將溶液調(diào)節(jié)至pH值約為5,并以PAN或蘇木精為指示劑,用EDTA滴定二價(jià)銅即可得到良好的結(jié)果。

    另外,在測(cè)定銅合金或鋼鐵中的鋁時(shí)所采用的絡(luò)天菁S比色法,其中鐵、銅都產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。采用離子交換,萃取分離,電解分離等方法,雖然可以得到正確的結(jié)果,但需時(shí)較長(zhǎng)。如果在pH=5~7介質(zhì)中以硫代甘醇酸為掩蔽劑,將銅、鐵完全掩蔽后,再以絡(luò)天菁S比色測(cè)定鋁,可以得到滿意的結(jié)果。

   (二)氧化還原掩蔽法

    利用改變金屬離子的原子價(jià)的辦法可以消除金屬的干,從而達(dá)到掩蔽的目的。如Bi3+、Fes+,共存時(shí),在pH=2~3時(shí),并同以EDTA所滴定,若加入還原劑抗壞血酸或鹽酸羥胺將Fe3+還原成Fe2+后,則只有BI3+被EDTA滴定。又如采用DDTC或BCO測(cè)定鋼鐵中的銅,Cr在堿性溶液中生成Cr(OH)3沉淀而有干擾,但將Cr3+氧化成Cr6+后即消除了干擾。

    氧化還原掩蔽法;雖然沒(méi)有絡(luò)合掩蔽法廣泛,但在定量分析中亦占有相當(dāng)位置。

   (三)沉淀掩蔽法

    在溶液中加入掩蔽劑使干擾離子生成成沉淀(沉淀淀不需分離)以消除干擾。如CA2+、mg2+共存時(shí),加NaOH或KOH調(diào)節(jié)pH=12,使鎂呈Mg(OH)2沉淀;掩蔽鎂后以EDTA滴定鈣。又如Ag+,Hg2+、Zn2+、Bi3+,F(xiàn)e2+、Mn2+、NI2+、Co2+、Cd2+、Cu2+和Pb2+共存時(shí),在微酸性溶液中,以亞鐵氰化鉀沉淀上述元素,而鉛則留在溶液中可以直接以EDTA滴定。另外,如銅合金中含Cu2+、Pb2+、Fe3+、Zn2+等元素時(shí),在微酸性溶液中,以硫脲掩蔽銅、氟化鈉與鐵生成 Nas FEF。沉淀,氯化銀和能酸鉀與鉛離子作用生成硫酸鉛鋇混晶沉淀,PH5~6,可用EDTA直接滴定鋅。

    沉淀掩蔽法由于在溶液中產(chǎn)生大量沉淀,只適用于容量分析,如果沉淀不是無(wú)色或白色時(shí),由于終點(diǎn)的判定困難難,它的應(yīng)用價(jià)值就更小了

。


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