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实验4 自来水硬度的测定分析
10mgCaO时为1o,我们采用此法。
三、实验仪器与试剂
Na2EDTA(固体A.R.)CaCO3基准试剂 NH3-NH4Cl 缓冲溶液 pH=10 铬黑T 5g· L-1 氨水(1+2); HCl(1+1) 甲基红 1g· L-1 20%三乙醇胺 实验仪器: 分析天平及常规滴定分析玻璃仪器
台秤
四、实验步骤:
二钠盐的标准溶液4. 掌握络合滴定的原理与特点。
二、实验原理:
EDTA 是一种很好的氨羧络合剂,它能和许 多种金属离子生成很稳定的络合物,所以广泛用 来滴定金属离子。EDTA难溶于水,实验用的是 它的二钠盐(Na2EDTA)。 标定 EDTA 溶液常用的基准物有金属 Zn 、 ZnO、CaCO3等,标定与滴定条件一致,可减少 系统误差。本实验配制的EDTA标准溶液,用来 测定水的硬度,所以选用CaCO3作为基准物。
乙二胺四 乙酸二钠
1. 配制0.01mol· L-1EDTA标准溶液 在天平上称取 Na2EDTA ??g ,溶解于 200 mL 水中,稀释至 500mL ,如溶液混浊,应该 过滤。然后转移至试剂瓶中,贴上标签。 2. 配制 250mL 0.01mol· L-1标准钙溶液 准确称取110º C干燥的CaCO3基准试剂??g ( 准确至 0.1mg) 于 150mL 烧杯中,用少量水润 湿,盖以表面皿。从杯嘴内缓缓加入 6 mol· L1HCl 约 10mL , 加 热 溶 解 。 冷 却 后 定 容 于 250mL容量瓶中,计算其准确浓度。
实验原理
标定EDTA溶液的基准物质有Zn、ZnO、 CaCO3、Ni、Cu、MgSO47H2O等。
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
Ca 2+ + In 蓝色
CaIn +
酒红色
Ca 2+ + Y 4- = CaY 2CaIn + + Y4- = CaY2- + In 酒红色 蓝色
五、实验数据处理:
根据所耗EDTA溶液的体积和CaCO3质量,计算出 EDTA溶液的准确浓度,平行做三份。 记录格式自拟。
EDTA标准溶液浓度的计算
cEDTA
25.00 mCaCO3 1000 250.0 mol L-1 100.09 VEDTA
六、数据处理
天然水总硬度的测定
七、思考题
4.络合滴定法与酸碱滴定法相比,有那些不同点?操作中应 注意那些问题? 答:络合滴定法与酸碱滴定法相比有下面两个不同点:( 1) 络合滴定中要求形成的配合物(或配离子)要相当稳定,否 则不易得到明显的滴定终点。( 2 )在一定条件下,配位数 必须固定(即只形成一种配位数的配合物)。
七、思考题
实验原理
标定 EDTA 溶液用“钙指示剂”作为 指示剂。钙指示剂在溶液pH值为12~14的 条件下显蓝色,能和Ca2+生成稳定的红色 络合物 。当用 EDTA 标准 溶液滴 定时 , Ca2+ 与 EDTA 生成无色的络合物,当接近 化学计算点时,已与指示剂络合的金属离 子被 EDTA夺出,释放出指示剂,溶液即 显示出指示剂的游离颜色,当溶液从红色 变为蓝色,即为滴定终点。反应式如下: CaIn + Y CaY + In (红色) (无色) (无色) (蓝色)
硬度的表示方法
在我国使用的硬度表示法大致有以下两种: 1.度: 1升水中含10毫克的CaO称为1度。 2.毫克/升: 1升水中含有1毫克的CaO称1毫克/升。 国家饮用水卫生标准规定450mmol/L为合格标准。
一、实验目的:
1. 配制0.01mol· L-1 EDTA 二钠盐的标准溶液。
2. 练习用纯CaCO3作为基准物质来标定 EDTA
3. EDTA标准溶液的标定
用移液管移取 25.00mL 标准钙溶液于锥形瓶
中,加 1 滴甲基红,用氨水中和过量的 HCl ,由红 变黄即可。然后加入10 mL NH3-NH4Cl缓冲溶液, 再加3滴铬黑T指示剂,用EDTA滴定,溶液由酒红 色变为紫蓝色,即为终点。
四、实验步骤
自来水总硬度的测定
七、思考题
1.络合滴定中为什么加入缓冲溶液? 答:各种金属离子与滴定剂生成络合物时都应有允许最低 pH 值,否则就不能被准确滴。而且还可能影响指示剂的变色点 和自身的颜色,导致终点误差变大,甚至不能准确滴定。因 此酸度对络合滴定的影响是多方面的,需要加入缓冲溶液予 以控制。 2. 用Na2CO3为基准物,以钙指示剂为指示剂标定 EDTA浓度 时,应控制溶液的酸度为多大?为什么?如何控制? 答:用 Na2CO3 为基准物质,以钙指示剂为指示剂标定 EDTA 浓度时,因为钙指示剂与 Ca2+ 在 pH=12 ~ 13 之间能形成酒 红色络合物,而自身呈纯蓝色,当滴定到终点时溶液的颜色 由红色变纯蓝色,所以用NaOH控制溶液的pH为12~13。
2.为什么滴定Ca2+、Mg2+总量时要控制pH≈10,而滴定Ca2+分 量时要控制 pH为12~13?若pH>13时测Ca2+对结果有何影响? 答:因为滴定Ca2+、Mg2+总量时要用铬黑T作指示剂,铬黑T 在pH为8~11之间为蓝色,与金属离子形成的配合物为紫红 色,终点时溶液为蓝色。所以溶液的pH值要控制为10。测定 Ca2+时,要将溶液的pH控制至12~13,主要是让Mg2+完全生 成Mg(OH)2沉淀。以保证准确测定 Ca2+的含量。在pH为12~ 13间钙指示剂与 Ca2+形成酒红色配合物,指示剂本身呈纯蓝 色,当滴至终点时溶液为纯蓝色。但pH>13时,指示剂本身 为酒红色,而无法确定终点。
乙二胺四乙酸二钠简介
分子式:C10H14N2Na2O8· 2H2O
分子量:M=372.2
结构式:
HOOCH2C
N-CH2-CH2-N HOOCH2C
CH2COONa
CH2COONa
乙二胺四乙酸二钠简介
结构图:
乙二胺四乙酸二钠简介
性质: 白色粉末,不溶于冷水、醇及一般有机溶 剂,溶于氢氧化钠,碳酸钠及氨的溶液中。 用途: 彩色感光材料冲洗加工的漂白定影液,染 色助剂,纤维处理助剂,化妆品添加剂,血液 抗凝剂,洗涤剂,稳定剂,合成橡胶聚合引发 剂,EDTA是螯合剂的代表性物质。水处理剂。
cV 56.08 cV 56.08 1 总硬度 mg L 0.1 0.110
六、注意事项
1. 实验用水,包括洗涤器皿,均为蒸馏水。 2. CaCO3基准试剂加HCl溶解时,速度要慢, 以防CaCO3溅出。 3. 络合滴定反应进行较慢,因此滴定速度不 宜太快,尤其临近终点时,更应缓慢滴定, 并充分摇动。若室温太低,可将溶液略加热。
二、实验原理
水的硬度的测定可分为水的总硬度的测定和钙、
镁硬度的测定两种。总硬度的测定是滴定 Ca 、 Mg
总量,并以 Ca 进行计算。后一种是分别测定 Ca 和 Mg的含量。 世界各国对水的硬度表示方法不同。德国硬度是水 硬度表示比较早的一种方法,它以度(o)为计,它
表示是十万份水中含有一份 CaO ,即 1L 水中含有
水的硬度的定义
水的硬度是指除了钾、钠离子之外,水中溶解的全部金 属离子浓度的总和。由于钙、镁等盐类在自然界分布较广, 因而钙、镁盐是硬度的主要组成部分。所以水的总硬度就是 指水里含钙、镁离子浓度的总和。
由于钙、镁碳酸氢盐煮沸可生成碳酸钙、碳酸镁沉淀, 并放出 CO2,所以把钙、镁碳酸氢盐构成的硬度称为暂时硬 度。而钙、镁氯化物、硝酸盐、硫酸盐所构成的硬度称为永 久硬度。通常把暂时硬度与永久硬度之和称为总硬度。含钾、 钠氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐称为负硬度,其性质与总硬 度相反。
取 100mL 自来水 ( 用什么量取 ?) 置于 250mL 的 锥形瓶中。冷却后加入3mL三乙醇胺溶液,5mL氨 性缓冲溶液,及 2 ~ 3 滴铬黑 T 指示剂,用 EDTA 标 液滴定至溶液由酒红色变为蓝紫色,即为终点。平 行测定三份。计算水的总硬度,以度(o)和 mg/L(CaCO3)表示分析结果。