化學教學中不同方法測定Ca2+含量準確度的比較

袁少波

摘要：對KMnO4法、EDTA法、稱量分析法測定Ca2+含量進行了對照試驗。結果表明，在三種方法都扣除了全程空白值的情況下，EDTA法測定分析純試劑鈣含量的準確度最高，KMnO4法次之，稱量分析法測定Ca2+含量最不穩定。

關鍵詞：KMnO4法；EDTA法；稱量分析法；Ca2+含量

目前，針對Ca2+含量的測定方法有很多，對于含量較高的試樣通常采取容量分析法和稱量分析法，對于含量較低的試樣通常采用儀器分析法。本文結合中職學校教學需要，以分析純CaCO3為標準，Ca2+含量≥39.64%，分別用KMnO4法、EDTA法、稱量分析法測定Ca2+含量。為消除試劑和操作過程中引入的誤差，三種方法都扣除了全程空白值，結果得出EDTA法測定分析純試劑鈣含量的準確度最高，KMnO4法次之，稱量分析法測定Ca2+含量最不穩定。

一、材料與處理

供試試劑為分析純CaCO3 ，Ca2+含量≥39.64%，在試劑中加入少量蒸餾水使其濕潤，然后逐步滴加HCl（1+1）溶液，使其溶解，制得標準測試溶液。其他測試試劑均采用分析純規格試劑。

二、步驟與結果

1. KMnO4法測定Ca2+含量

精稱標準試劑CaCO3 0.15g，于250ml的燒杯中加少量水使其濕潤，然后逐步滴加HCl（1+1）溶液，使其溶解（需注意的是，剛好溶解完后不能繼續滴加鹽酸）。然后加入25ml水和35ml 0.25mol/L（NH4）2C2O4溶液和2滴甲基橙指示劑，加熱至沸騰后，滴加10%氨水，使溶液出現橙色為止，隨后放于水浴中攪拌，使沉淀顆粒析出。再用中速濾紙（CaC2O4沉淀為粗晶型沉淀）和0.025mol/L（NH4）2C2O4洗滌過濾，最后用水洗滌至濾出液不含氯離子為止（以AgNO3檢查）。

取出濾紙和沉淀放于燒杯內壁，用50ml 3mol/L H2SO4溶液將沉淀沖洗于燒杯中，再加50ml水，將燒杯放于恒溫套上加熱至85℃，用c（KMnO4）=0.02483mol/L的KMnO4標液溶液滴定呈粉紅色。最后將濾紙放入燒杯中并攪拌，繼續用KMnO4標液溶液滴定呈粉紅色。平行測定3次，同時做空白試驗。

測定次數Ⅰ ⅡⅢ

試樣質量/g 0.15100.14720.1509

消耗KMnO4實際體積/ml 24.1923.5924.18

W(Ca)/%39.8639.87 39.86

W(Ca)平均含量/% 39.86

相對平均偏差/%0.01

2. EDTA法測定Ca2+含量

精稱標準試劑CaCO30.2 5 g于錐形瓶中，加少量水使其濕潤，然后逐步滴加HCl（1+1）溶液，使其溶解。然后加入6ml 4mol/L的NaOH溶液和少量三乙醇胺及鈣指示劑，晃動后加入NH3-NH4Cl(PH=12)的緩沖溶液10ml。用c（EDTA）=0.1004mol/L標液滴定至純藍色。平行測定3次，同時做空白試驗。

測定次數ⅠⅡⅢ

試樣質量/g 0.2538 0.2503 0.2541

消耗EDTA實際體積/ml25.1724.82 25.20

W(Ca)/%39.92 39.9339.93

W(Ca)平均含量/%39.93

相對平均偏差/% 0.01

3. 稱量分析法測定Ca2+含量

精稱標準試劑CaCO3 0.2g，于250ml的燒杯中，加少量水使其濕潤，然后逐步滴加HCl（1+1）溶液，使其溶解。隨后加入25ml水和35ml 0.25mol/L（NH4）2C2O4溶液和2滴甲基橙指示劑，加熱至沸騰后，滴加10%氨水，使溶液出現橙色為止，隨后放于水浴中攪拌，使沉淀顆粒析出。再用中速濾紙（CaC2O4沉淀為粗晶型沉淀）和0.025 mol/L（NH4）2C2O4洗滌過濾，最后用水洗滌至濾出液不含氯離子為止（以AgNO3檢查）。

將沉淀和濾紙折成小包，放入質量已恒重的坩堝中，在電爐上進行干燥、炭化和灰化。處理后繼續將坩堝放置于500℃高溫爐灼燒，取出放于干燥器中冷卻15分鐘，稱重。平行測定3次，同時做空白試驗。

測定次數ⅠⅡ Ⅲ

試樣質量/g 0.1956 0.21240.1985

試樣灰化后的實際質量/g0.1946 0.21140.1976

W(Ca)/%39.85 39.8739.82

W(Ca)平均含量/% 39.85

相對平均偏差/%0.04

三、總結與討論

以上數據均選取了反復試驗的顯著性數組，從數據中可以看出：精密度最好的是KMnO4法和EDTA法，相對平均偏差均為0.01%，稱量分析法精密度不及前兩種，相對平均偏差為0.04%。準確度方面，在保證較好精密度和扣除全程空白值的情況下，EDTA法測定值最高，更加符合試樣Ca2+含量的真實值，即準確度最好。產生以上結果，筆者認為：三種方法都引入了沉淀，沉淀對待測離子均有一定的吸附，導致結果偏低，而EDTA法只會產生少量的Mg(OH)2沉淀，對Ca2+的吸附較少，因此測定值較高。

參考文獻：

[1]邢文衛,陳艾霞,等.分析化學實驗[M].北京:化學工業出版社,

2006.

[2]邢文衛,李煒,等.分析化學[M].北京:化學工業出版社,2006.

（博羅中等專業學校）