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多元醇、羥基羧酸及羧酸類化合物


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-08-02

    多元醇、羥基我酸及某些羧酸,是以氧原子為給子體的一類絡(luò)合劑,常常與典型的能與氧鍵合而形成穩(wěn)定化合物的金屬離子作用,生成不同穩(wěn)定性的絡(luò)合物,因此可作為這一類金屬離子的掩蔽劑與氧鍵合能力較大的金屬離子主要有Al、Be、Mg、Ca、sr、Ba、Ga、In、Tl、Zr、Th、Ge、Sn、V(Ⅳ、Ⅴ)、Nb、Ta、Mo、U(Ⅵ)、Fe(Ⅲ)、Co等,這類掩蔽劑常常使用在上述離子的掩蔽反應(yīng)中.常用的這類掩蔽劑介紹如下.

多元醇、羥基羧酸及羧酸類化合物
    甘油
    亦稱
丙三醇,無色、無臭或呈微黃色粘稠液體,比重1.266(15℃),熔點(diǎn)17℃,沸點(diǎn)290℃(分解)易吸收空氣中水分っ溶于水及醇不溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑中。
    在堿性溶液中能掩蔽第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分析組離子不呈氫氧化物沉淀析出,但其中Ag、Zn、Cd、Hg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)不能被掩蔽.在pH12-13時(shí)甘油能掩蔽Cr(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)而不干擾Ca、Mg、Cu、Zn、Cd、Co、Ni、Pb等離子的絡(luò)合滴定。

    乳酸
    也稱α-羥基丙酸,無色或黃色稍具吸濕性粘稠液體,比重1.249(15℃),熔點(diǎn)18℃,沸點(diǎn)122℃(15毫米汞柱),能與水、醇、甘油任意混和,溶于醚,不溶于氯仿。
    乳酸可作為Sn(Ⅳ)、Ti(Ⅳ)、Sb的掩蔽劑,在pH5.5時(shí),乳酸能掩蔽Sn(Ⅳ),由于Sn(Ⅳ)、Ti(Ⅳ)與乳酸生成的絡(luò)合物比其EDTA絡(luò)合物穩(wěn)定。因此當(dāng)應(yīng)用EDTA滴定Al、Bi、Cd、Cu、Fe(Ⅲ)、Ni等元素時(shí),Sn(Ⅳ)的干擾便可用乳酸掩蔽之.同樣在EDTA絡(luò)合滴定中,也可用乳酸掩蔽鈦(在pH5.3-5.8時(shí),10毫升25%乳酸可掩蔽70毫克鈦),此外在光度法中也可用乳酸掩蔽鈦和錫(Ⅳ)。
    檸檬酸
    檸模酸又稱枸櫞酸或2-羥基丙三酸,無色半透明晶體或白色品?;蚍勰?,在潮濕空氣中微有潮解性,比重1.665,熔點(diǎn)153℃(無結(jié)晶水),易溶于水,難溶于有機(jī)溶劑中.
    檸檬酸是分析工作中廣泛應(yīng)用的掩蔽劑之一.在較大的酸度范圍內(nèi),都可與許多金屬離子分級反應(yīng)形成絡(luò)合物,可以在pH很高的溶液中防止金屬離子水解沉淀,例如防止Al、Be(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Ti(Ⅳ)和Zr(Ⅳ)在pH12以上發(fā)生水解.在pH值很低時(shí),亦具有很強(qiáng)的絡(luò)合作用,廣泛地應(yīng)用于分光光度法及重量分析之中.在絡(luò)合滴定中也是常用的掩蔽劑,pH6.5-7.5時(shí),檸檬酸可掩蔽鉍、鉻、鐵(Ⅲ)、鉬(Ⅵ)、鈮、銻、錫、鉭、釷、鈦、鈾(Ⅵ)、鎢、鋯,而不干擾鎘、銅、汞、鉛、鋅的EDTA絡(luò)合滴定。
    酒石酸
   
酒石酸亦稱二羥基丁二酸、二羥琥珀酸、右旋葡萄酸等,無色結(jié)晶或白色顆?;蚍勰戎?.76,熔點(diǎn)168-170℃,易溶于水,溶手醇,不溶于苯、氯仿。
    與檸檬酸一樣,酒石酸也是常用的掩蔽劑之一.酒石酸的性質(zhì)和檸檬酸相似,但兩者的應(yīng)用范圍有所不同,在酸性介質(zhì)中,檸檬酸的掩蔽作用大于酒石酸。在堿性介質(zhì)中則相反.一般來說,對于所有酒石酸鹽絡(luò)合物來說,當(dāng)介質(zhì)酸度降低,即溶液從酸性轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性時(shí),其絡(luò)合物的穩(wěn)定性提高。如應(yīng)用酒石酸掩蔽Fe(Ⅲ)時(shí)。只有當(dāng)介質(zhì)pH>2時(shí)才是有效的.同時(shí),掩蔽Sn(Ⅳ)和Bi時(shí),pH必須大于2.3及5オ有效,在酸性溶液中,酒石酸可掩蔽Cr(Ⅲ)、Nb、Sb、Sn(Ⅳ)、Ti、W、Zr而不再干擾Bi、Cd、Cu、Fe(Ⅲ)、Ga、In、Mn(Ⅱ)、Ni、Pb、Zn、Zr的絡(luò)合滴定.在堿性溶液中,酒石酸鹽可掩蔽Al、Bi、Cr、Fe(Ⅲ)、Mo(Ⅵ)、Sb、Sn、Ti、Zr等離子。
    蘋果酸
    也稱
羥基丁二酸,無色針狀結(jié)晶,易潮解,比重1.60,熔點(diǎn)99-100℃,易溶于水,溶于醇和醚。
    蘋果酸作為掩蔽劑的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)不及檸檬酸和酒石酸那么廣泛,其金屬絡(luò)合物的穩(wěn)定性也要差些。然而它是銅的有效掩蔽劑之一,在任何pH值下銅都不水解沉淀析出,而對Sn(Ⅳ)、Zr(Ⅳ)、Fe(Ⅲ)、Th(Ⅳ)、Co、Ni、V(Ⅳ)在pH11以上オ開始水解沉淀。Cr(Ⅲ)、Be在pH10以上オ呈氫氧化物沉淀析出.

    抗壞血酸
   
抗壞血酸即維生素C,白色結(jié)晶,純品干燥時(shí)在空氣中穩(wěn)定,不純或暴露空氣或光照下即氧化。比重1.65,熔點(diǎn)190-192℃,溶于水、醇,不溶于醚、苯、氯仿中。
    抗壞血酸具有強(qiáng)烈的還原性質(zhì),但它的水溶液比大多數(shù)其他強(qiáng)還原劑穩(wěn)定.抗壞血酸也具有絡(luò)合性質(zhì).它的掩蔽作用主要是它的還原作用和絡(luò)合作用。
    抗壞血酸對氫電極的標(biāo)準(zhǔn)電位為0.5伏,在pH3.5-4.0時(shí),它能將Ce(Ⅳ)、Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅶ)、Mo(Ⅵ)、Tl(Ⅲ)、V(Ⅴ)還原為Ce(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)、Cu(Ⅰ)、Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Mo(Ⅴ)、Tl(Ⅰ)、V(Ⅳ),將Ag(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)和Se(Ⅱ)還原為元素狀態(tài),在絡(luò)合滴定和光度分析中常利用抗壞血酸的還原性消除干擾因素的影響。
    此外,抗環(huán)血酸也能與Cu、Cr、F(Ⅲ)等一些離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,而用作為絡(luò)合掩蔽劑.抗壞血酸與Cu的絡(luò)合物比與EDTA的絡(luò)合物穩(wěn)定,在EDTA滴定鋅時(shí)可用抗壞血酸掩蔽銅.在微酸性溶液中,當(dāng)過量的抗壞血酸和鉻共同煮沸時(shí),形成綠色絡(luò)合物,可用于EDTA滴定Ca、Mg和Ni時(shí)掩蔽鉻.在弱酸性介質(zhì)中抗壞血酸可與鈦(Ⅳ)形成黃色絡(luò)合物,在有Fe(Ⅲ)存在時(shí),將氧化抗壞血酸成為去氫抗壞血酸,后者與鈦形成更穩(wěn)定的無色絡(luò)合物。
    醋酸
    醋酸為乙酸的俗名,無色透明、具有刺激性臭味的液體.醋酸作為掩蔽劑的價(jià)值是很有限的但它可掩蔽頗大量的鉛使其不以碗酸鉛的形式沉淀,它也能掩蔽Cr(Ⅲ)和Th(醋酸大量過量時(shí))與EDTA的作用。
    草酸
    即
乙二酸,無色透明結(jié)晶或白色粉末。二水物熔點(diǎn)101.5℃,無水物熔點(diǎn)187℃,溶于水、乙醇中,不溶于苯、氯仿及石油醚.
    許多金屬離子的草酸鹽不溶于水,從而限制了草酸作為掩蔽劑的使用.但是在稀堿性溶液中,對Al、Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅲ)、Sn(Ⅳ)、Th(Ⅳ)和VO2+是強(qiáng)于檸檬酸的掩蔽劑。在光度分析中應(yīng)用PAR光度法測定鈮時(shí),草酸可作為防止鈮水解沉淀析出的掩蔽劑。


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