淺談提高配位滴定法的選擇性與配位滴定方式

摘 要:本文從如何提高配位滴定法的選擇性和配位滴定方式兩個方面探討了配位滴定條件的選擇，希望能為廣大同行的學習提高點滴幫助。

關鍵詞:化學 配位滴定法 選擇性 方式

中圖分類號:TG115文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0137-01

引言

配位反應具有極大的普遍性，金屬離子在溶液中大多是以不同形式的配位化合物存在，但金屬離子與無機配位劑形成的配位化合物多數不穩定，因此除個別反應外，大多數不能用于滴定分析。20世紀中葉，以氨羧配位劑為代表的有機配位劑應用于滴定分析，使配位滴定迅速發展，成為廣泛應用的分析方法之一。目前最常用的氨羧配位劑是乙二胺四乙酸(EDTA).

1 提高配位滴定的選擇性

1.1 選擇性滴定的可能性判斷

在實際工作中，經常會遇到多種金屬離子共存于同一溶液中，而EDTA可以與很多金離子形成穩定的配合物。因此，判斷能否進行分別滴定是非常有意義的。

首先討論比較簡單的情況。設溶液中含有M、N兩種金屬離子，并且它們在化學計量點時的分析濃度分別為cM(sp)和cN(sp)。若要在此條件下，準確地選擇性地滴定M而不受N干擾，考慮到混合離子選擇滴定的允許誤差可以稍大，所以設△pM′=0.2，TE=0.3%，由林邦誤差公式可得

若金屬離子M無副反應，則

在滴定金屬離子M的適宜酸度條件下，aY(H)的大小不會對滴定誤差產生明顯影響，所以只有當aY(N)>>aY(H)時，N才會有明顯干擾。這時應當有aY(H)+aY(N)≈aY(N)。

又aY(N)=1+cN(sp) KNY≈cN(sp) KNY。將兩式代入上式，得

即 (1-1)

式1-1就是配位滴定能夠分別滴定的判別式，它表示滴定體系滿足此條件時，在滴定離子M的適宜酸度范圍內，又要有合適指示劑(△pM′=±0.2)，都可準確滴定M，而N不干擾。

當M和N的濃度相等時，則△lgK= lgKMY-lgKNY≥5即可選擇滴定M。

若在滴定反應中有其它副反應存在，則分別滴定的判別式應為△lgcK′≥5。

1.2 提高配位滴定選擇性的方法

1.2.1 應用掩蔽的方法提高配位滴定的選擇性

在滴定分析中，若待測離子M和干擾離子N共存，且不滿足△lgcK′≥5的選擇性滴定條件。如果要選擇滴定M，可先加入適當試劑與N反應，使N的濃度降低，達到△lgcK′≥5的條件后，則離子N的干擾被消除。

這種加入適當試劑降低干擾離子濃度，以提高測定選擇性的方法稱為掩蔽，所加入與干擾離子發生反應的試劑稱為掩蔽劑。

根據掩蔽反應的類型，掩蔽法分為配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化還原掩蔽法，其中配位掩蔽法應用最多。

(1)配位掩蔽法:加入某種配位劑與干擾離子形成穩定的配合物，從而降低溶液中干擾離子濃度，達到選擇性滴定M的目的，這種掩蔽法稱為配位掩蔽法。(2)沉淀掩蔽法:加入某種沉淀劑，使干擾離子生成沉淀，以降低其濃度，這種方法稱為沉淀掩蔽法。沉淀掩蔽法實際應用并不廣泛，主要由于沉淀不完全、有共沉淀現象、沉淀有時吸附指示劑等原因。(3)氧化還原掩蔽法:加入某種氧化劑或還原劑與干擾離子發生氧化還原反應，從而降低干擾離子濃度，達到選擇性滴定的目的，這種掩蔽方法為氧化還原掩蔽法。

1.2.2 應用其他配位劑提高配位滴定的選擇性

在配位滴定中，除了EDTA外，還可以使用其他許多氨羧配位劑，如乙二醇二乙醚二胺四乙酸(EGTA)、乙二胺四丙酸(EDTP)、環己烷二胺四乙酸(DCTA)等。由于它們與金屬離子形成配合物的穩定性與EDTA互有差別。因此，當用EDTA滴定M不能消除N的干擾是，可以選用其他配位劑進行配位滴定，使△lgcK′≥5，從而消除干擾，提高了配位滴定的選擇性。

2 配位滴定方式

滴定分析中的四種滴定方式，即:直接滴定法、返滴定法、置換滴定法和間接滴定法都可以應用在配位滴定中。多種滴定方式的應用，不但擴大了配位滴定的應用范圍，使之可以滴定幾乎所有的金屬離子和一部分非金屬離子，同時也提高了配位滴定的選擇性。

2.1 直接滴定法

直接滴定法是將試樣處理成溶液后直接用EDTA標準溶液滴定。直接滴定法具有快速、方便的有點，引入的誤差較少，是配位滴定的基本方式，應用也最廣。只要條件能符合滴定分析的要求，應盡可能采用直接滴定法。

直接滴定時通常在滴定前要加入合適的緩沖溶液，以控制溶液酸度在適宜范圍。若有干擾離子存在，需加入合適的掩蔽劑，有時還需加入適當的輔助配位劑，避免金屬離子水解或沉淀。

2.2 返滴定法

返滴定法是在待測溶液中加入準確過量的EDTA標準溶液，使被測定金屬離子與EDTA完全配位，過量的EDTA再用另一種金屬離子的標準溶液滴定，根據兩種標準溶液的濃度和用量，計算出被滴定金屬離子含量。

返滴定法主要用于:直接滴定時沒有合適的指示劑，或被測離子對指示劑有封閉作用;被測定金屬離子在滴定pH條件下發生水解且找不到合適的輔助配位劑等情況。

2.3 置換滴定法

置換滴定法是利用置換反應，置換出等物質的量的另一金屬離子或EDTA，然后再滴定。利用置換法還可以改善指示劑變色的敏銳性。

2.4 間接滴定法

某些不與EDTA配位或與EDTA生成的配合物不穩定的金屬或非金屬離子，可以采用間接滴定法測定。間接滴定操作復雜，雖然引入誤差機會較多，但有時卻是測定某種金屬離子唯一的方法。

3 結語

配位滴定法是以配位反應為基礎的滴定分析法，配位反應在分析化學中應用非常廣泛，除用作滴定分析外，有許多顯色、萃取、沉淀、掩蔽反應等都是配位反應。如何提高配位滴定的選擇性不是一成不變的，配位滴定的方式方法也有很多，由于作者學術水平有限所做的研究僅供參考，希望能為相關學習者提供幫助。

參考文獻

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