配位滴定法測定硅酸鹽礦物中的鋁和鈦

麥紀戰

摘要：借助指示劑對銅的靈敏性，間接硅酸鹽礦物中的鋁和鈦。本文中，筆者用EDTA配位滴定法硅酸鹽水泥、黏土、高嶺土以及石墨中鋁與鈦進行測量。實驗結果表明，EDTA配位滴定法測量出Al2O3和Ti02的結果與國家標準值相符合。

關鍵詞：配位滴定法：硅酸鹽礦物;鋁與鈦

硅酸鹽礦物在自然界分布特別廣泛，它是構成地殼、上地幔的主要礦物，約占礦物種類總數的25%，且其含有較為豐富的金屬元素，如Na+、K+、Mg+、Ca+、Al+、Ti+等。本文中，采用配位滴定法測量硅酸鹽礦物中的鋁和鈦，能夠為硅酸鹽礦物的利用與存儲提供一定的參考價值和指導意義。

1.實驗的儀器與試劑

1.1儀器

實驗主要運用到751型可見分光光度計和PHS -2型酸度計。其中，751型可見分光光度計由光路和電路兩大系統組成，它的工作原理就是相對測量的原理，在實際的運用中，往往起到六大作用，具體為：光源的調整、波長的校對、零點和靈敏度檢查、穩定性檢驗、倍率誤差的檢查以及透光皿孔的檢查;而PHS -2型酸度計是0.02級精密酸度計，準確率相對較高，而結構較為復雜，它有電源電路、輸入端電路、中間放大級、檢波和電流方法及指示器以及定位調節、標準電壓和溫度補償電路。

1.2指示劑

實驗主要運用到了十中試劑，可以分為自制試劑和成品試劑。成品試劑由pH3.0的乙酸一乙酸鈉緩沖溶液、pH4.0的乙酸一乙酸鈉緩沖溶液、0.2%的5- Br - PAN -S水溶液、苦杏仁酸溶液以及0.2%的溴酚藍指示劑溶液;而自制溶液有以下五種，如表l。

2.實驗的方法

2.1鋁的直接滴定

取出一定l.Omg/mL的鋁標準溶液，放置于300mL的燒杯中，注入水使燒杯中的溶液的體積為200mL，進而在滴入兩滴溴酚藍指示劑;

將氨水（1+2）采用“滴”的方式加入到溶液中，使溶液呈現出藍紫色，基于此在滴人鹽酸（1+2），使溶液的顏色由藍紫色變為黃色;加入15ml的pH3.0的乙酸一乙酸鈉緩沖溶液，進行加熱直至溶液沸騰，并保持1分鐘;

稍冷后，滴人10滴Cu- EDTA溶液和3滴0.2%的5- Br - PAN -S水溶液，基于此，采用滴人的方式，滴人0.015mol/L的EDTA標準溶液，直至紫紅色消失;加熱使溶液沸騰，滴定，直至溶液由紫紅色轉化為亮黃色。

計算得出鋁的量。

2.2鋁、鈦的連續測定

取出lO.Omg鋁、l.Om鈦放置于300mL的燒杯，在燒杯中加入25.OOmL0.015mol/L的EDTA標準溶液，加入適量的水，形成200ml的溶液，并加熱直至70 0C—80℃;

在溶液中滴人氨水（1+1）溶液，調溶液的pH值為3.0—3.5，基于此，滴人3滴～4滴的pH4.0的乙酸一乙酸鈉緩沖溶液，加熱沸騰1分鐘～2分鐘，放置冷卻。用0.015 mol/L的硫酸銅標準溶液反滴過量的EDTA，直至溶液顏色由灰綠色變為藍紫色，并讀出0.015 mol/L的硫酸銅標準溶液的體積，記錄為V1，通過計算獲得鋁與鈦的總量;

將15mL的苦杏仁酸溶液加入到溶液中，并加熱煮沸2分鐘，進行冷卻;

滴人2滴0.2%的5- Br - PAN -S水溶液，基于此滴人0.015 mol/L的硫酸銅標準溶液，使溶液呈現藍紫色，并讀取、記錄損耗的體積V2，通過計算得出鈦的量。

3.結果與討論

為了驗證本實驗方法的可行性，實驗結果的誤差，筆者以硅酸鹽水泥、粘土、高嶺土、石墨這四中物質，分別進行了實驗，得出物質中Al2O3和TiO2的量，并將取得的結果與國家標準物質中的Al2O3和TiO2量進行了比較，形成了表2。

結合表2發現，筆者運用EDTA配位滴定法測量硅酸鹽礦物中鋁和鈦的含量，能夠取得較為理想的效果，且實驗誤差與國家標準值較小，能夠為硅酸鹽礦物的儲存和利用提供一個具有科學依據的數據。然而，在具體的實驗中，要嚴格把握實驗器材、實驗試劑以及實驗環境，盡可能避免酸度、指示劑用量、溶液體積、共存離子等因素對實驗結果產生影響，進而導致實驗結果差強人意。

配位滴定法是一種以配位反應為基礎的滴定分析法，它應被廣泛地應用于金屬離子的測定中，并取得了相當不錯的效果。如若采用乙二胺四乙酸二鈉（簡稱“EDTA”）作為配位試劑，進行金屬原子的測定，則可以將該反應表示為“Mn++Y4-===MYn-4”，其中“Mn+”表示金屬離子，而“Y4-”表示EDTA的陰離子。而將配位滴定法用于測定硅酸鹽礦物中的鋁和鈦，無論是實驗方法、步驟都不完善，需要在實踐中不斷地創新與完善，進而逐步降低實驗的誤差，提高實驗的安全性和可操性，為硅酸鹽礦物的利用與存儲提供一定的參考價值和指導意義。

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