Выбор индикатора и условий проведения анализа

Таблица 21. Индикаторы для комплексонометрического титрования

Данные этой таблицы позволяют выбрать подходящий индикатор и оптимальное значение рН для конкретного случая комплексонометрического титрования.

Кроме того, на основании табличных данных можно решить следующие вопросы:

ü Насколько селективна конкретная методика;

ü Надо ли принять меры с целью удержания титруемого иона металла в растворе.

l Пример 14. Выбрать индикатор для комплексонометрического определения Са²⁺ в многокомпонентном растворе.

Ион Са²⁺ можно оттитровать раствором ЭДТА со многими индикаторами – кальцонкарбоновой кислотой, ксиленоловым оранжевым, метилтимоловым синим, мурексидом, ПАН, ПАР, флуорексоном и фталеинкомплексоном – в сильнощелочной, слабощелочной и слабокислой среде. Однако для определения Са²⁺ в многокомпонентном растворе пригодна только очень селективная методика, какой и является титрование с кальцонкарбоновой кислотой при рН > 12. Во всех остальных случаях с конкретным индикатором при определённом значении рН титруется сразу несколько ионов металлов.

l Пример 15. Необходимо провести комплексонометрическое определение ионов Сu²⁺ при концентрации ~ 0,01 моль/л с индикатором ксиленоловым оранжевым. Надо ли принимать меры по удержанию Сu²⁺ в растворе?

По таблице 21 выясняем оптимальное значение рН = 9–10, а по таблице 7 – значение рН начала осаждения Сu(OH)₂ из 0,01 М раствора, оно равно 6,2. Следовательно, в титруемый раствор необходимо ввести лиганды, которые связали бы ионы Сu²⁺ в прочный комплекс так, чтобы Сu(OH)₂ не выпадал в осадок, а ионы Сu²⁺ в ходе титрования могли бы перейти в ещё более прочный комплекс с ЭДТА. По таблице 18 находим такой лиганд – NH₃. По таблице 19 устанавливаем, что комплексы Сu²⁺ с ЭДТА более устойчивые, чем с NH₃.

Таблица 21

Индикаторы для комплексонометрического титрования

Индикатор	Определяемый ион	pH	Изменение окраски	Раствор индикатора
Ксиленоловый оранжевый	Zn2+, Fe2+, Со2+ Fe3+ Al3+, Fe3+, Ni2+ обратное титрование солью Zn2+	5–6 1,5 5–6	Красная –желтая	0,5 %-ный раствор в этаноле
Метилтимоловый синий	Ba2+, Sr2+ Ca2+ Mg2+ Со2+, Cd2+   Cu2+   Mn2+, Pb2+, Zn2+   In3+	10–11 12 10–11,5 5–6 11,5   6–6,5   3–4	Синяя – серая То же » » » Синяя – серо-зеленая Синяя – желтая То же	Твердая смесь с KNO3 (1:100) или 0,1%-ный в воде

Продолжение табл. 21

Мурексид	Ca2+ Co2+ Cu2+ Ni2+	≥12 7–8 8,5–9,5	Красная – фиолетовая То же Оранжевая – фиолетовая	Твердая смесь с NaCl (1:100)
ПАН 1-(пиридил-2)-азо-нафтол	Cu2+     Ni2+     Zn2+   Al3+, Ca2+, Co2+, Fe3+, Mg2+, Mn2+, Ni2+ (обратное титрование солью Cu2+)	3–5     9–10       4–6   3–5	Розовая – желто-зеленая Фиолетовая–желтая Фиолетово-красная–желтая Розовая –желтая Желто-зеленая– розовая	0,01–0,1%-ный в этаноле
ПАР 4-(пиридил-2)-азорезор цин натриевая соль	Cu2+     Mn2+   Ni2+ Zn2+	5–6 11,5     5–11,5	Винно-красная – зеленая Красная – желтая То же »	0,1%-ный в воде
Пирокатехиновыи фиолетовый	Co2+, Ni2+ Cu2+ Mn2+, Zn2+, Mg2+   Al3+, Fe3+, Ga3+ (обратное титрование солью Cu2+)	8 – 9,3 5 – 6,5 9 – 10   5 – 6,5	Зеленовато-голубая – красно-фиолетовая То же	0,1%-ный в воде

Окончание табл. 21

Сульфосалициловая кислота	Fe3+	2–3	Красная – желтая	5%-ный в воде
Тайрон	Fe3+	2–3	Синяя – бесцветная	2%-ный в воде
Фталеинкомплексон	Sr2+, Ba2+, Ca2+	10,5 – 11	Красно-фиолетовая – бледно-розовая	2%-ный в воде
Флуорексон (кальцеин)	Ca2+ Sr2+, Ba2+   Cu2+ Mn2+	>12 11,5 – 12,5 10 – 11 8 – 11	Зеленая флуоресценция – розовая То же »	2%-ный в воде
Эриохром черный T	Ca2+, Cd2+, Со2+, Zn2+, Mg2+, Mn2+   Ni2+,Pb2+ обратное титрование солью Zn2+		Винно-красная – голубая То же	Твердая смесь c NaCl (1:100)

 

Таблица 22. Маскирующие агенты, применяемые
в комплексонометрическом титровании

Данные этой таблицы позволяют не только выбрать подходящий маскирующий агент для конкретного мешающего иона, но и получить информацию об условиях проведения комплексонометрического титрования (индикатор, оптимальное значение рН, нагревание, способ титрования, особенности проведения реакции и т. п.).

l Пример 16. Надо оттитровать Zn²⁺ раствором ЭДТА в присутствии Cu²⁺.

По таблице 21 выясняем, что при титровании Zn²⁺ с любым из приведенных индикаторов ионы Cu²⁺ тоже будут титроваться. Значит, надо их замаскировать. По таблице 22 находим подходящий маскирующий агент – тиосульфат-ионы S₂O₃^2–. Если ввести их в раствор, то они свяжут ионы Cu²⁺ в комплекс, а ионы Zn²⁺ можно будет без помех оттитровать с индикатором ПАН при рН = 5–6.

Таблица 22