3.6.1. Визначення дво і тризарядних катіонів металів

Виготовлення стандартного розчину ЕДТА. За точною наважкою препарату (формула (3.12)) готують 0,05 М розчин ЕДТА, як це описано в розділі 3.1, f_E(ЕДТА) = 1, M(C₁₀H₁₄O₈N₂Na₂^. 2H₂O) = 372,2 г/моль. Особливість виготовлення розчину полягає в необхідності розчиняти тверду речовину в гарячій воді, після чого мірну колбу з розчином охолоджують проточною водою і лише тоді об’єм розчину доводять до мітки, доливаючи холодну дистильовану воду. Переважно готують розчин у мірній колбі об’ємом 200 або 250 мл. За формулою (3.12) обчислюють концентрацію первинного стандартного розчину ЕДТА. Для особливо точних визначень концентрацію розчину ЕДТА визна-чають титруванням первинним стандартним розчином  солей Ca²⁺ або Mg²⁺.

Визначення загальної твердості води, вмісту Магнію, Цинку, Кадмію. Твердість води зумовлена наявністю розчинних солей Кальцію і Магнію. Розрізняють карбонатну і некарбонатну твердість води. Перша зумовлена наявністю у воді гідрокарбонатів Кальцію і Магнію (під час нагрівання розчину до кипіння випадають в осад важкорозчинні карбонати і твердість усувається), інша  наявністю хлоридів та сульфатів Кальцію і Магнію. Сумарний вміст кальцієвих і магнієвих солей і є загальною твердістю води.

Реагенти: ЕДТА, 0,05 М стандартний розчин;

амонійна буферна суміш з pH 9;

еріохром чорний Т, суха суміш.

Методика визначення. Для визначення загальної твердості води відби-рають піпеткою 100 мл зразка води, додають 5 мл буферної суміші і суху суміш індикатора до появи помітного, але не надто темного винно-червоного забар-влення і титрують розчином ЕДТА, інтенсивно перемішуючи до зміни забар-влення на синє без фіолетового відтінку. Твердість води (Н(H₂O)) виражають сумарною кількістю Кальцію і Магнію, ммоль/л:

Н(H₂O) = . (3.31)

Аналогічно визначають Магній, Цинк і Кадмій у заданій кількості розчину. Обчислюють масу металу за формулою (3.14), f_E(Me) = 1.

Визначення Кальцію та Магнію в одному розчині. Суть методу полягає в тому, що одну порцію розчину титрують при наявності еріохрому чорного Т. При цьому відтитровують Кальцій і Магній. Другу порцію розчину титрують з мурексидом. Мурексид є індикатором і на Кальцій, і на Магній, однак якщо перед титруванням ввести в титрований розчин натрій гідроксид, то Магній осаджується у формі магнію гідроксиду і ЕДТА відтитровує лише Кальцій. Кількість Магнію визначають за різницею об’ємів розчину ЕДТА, витрачених на титрування суми Кальцію і Магнію при наявності еріохрому чорного Т і титрування Кальцію при наявності мурексиду.

Реагенти: ЕДТА, 0,05 М стандартний розчин;

амонійна буферна суміш;

NaOH, 2 М розчин;

індикатори: еріохром чорний Т, мурексид.

Методика визначення. У конічну колбу місткістю 200250 мл відбирають піпеткою 10 мл досліджуваного розчину, додають 5 мл амонійної буферної суміші (pH 9), 5080 мл дистильованої води, 2030 мг еріохрому чорного Т та перемішують до повного його розчинення. Титрують розчином ЕДТА до зміни забарвлення від винно-червоного до синього з зеленкуватим відтінком. Так визначають сумарний вміст іонів Кальцію і Магнію, враховуючи, що на титрування витрачено V₁ мл ЕДТА.

У конічну колбу на 100 мл відбирають піпеткою 10 мл досліджува- ного розчину, додають 2-3 мл 2 М розчину NaOH, 25 мл дистильованої води, 25-30 мг мурексиду, який повністю розчиняють перемішуванням. Забарвлений у рожевий колір розчин титрують розчином ЕДТА до зміни забарвлення на синьо-фіолетове. Так визначають вміст Кальцію, на титрування витрачають V₂ мл ЕДТА. За формулою (3.14) обчислюють масу Кальцію, а потім масу Магнію, враховуючи, що на його визначення витрачено (V₁-V₂) мл ЕДТА, f_E(Me) = f_E(ЕДТА) = 1.

Визначення Ніколу грунтується на утворенні стійкої комплексної сполуки Ніколу з ЕДТА. Титрування проводять в аміачному розчині при наявності індикатора мурексиду, який утворює з іоном Ni²⁺ комплекс жовтого кольору, що легко руйнується під дією ЕДТА з утворенням більш стійкого комплексу.

Реагенти: ЕДТА, 0,05 М стандартний розчин;

NH₃, 25% розчин;

індикатор мурексид.

Методика визначення. У конічну колбу місткістю 200250 мл відби-рають піпеткою 10 мл досліджуваного розчину, додають 20-30 мг мурексиду, 5080 мл дистильованої води, добре перемішують і додають краплями концентрований розчин аміаку до забарвлення розчину в інтенсивно жовтий колір. Титрують розчином ЕДТА до зміни забарвлення з жовтого на фіолетове. За результатами титрування (формула (3.14)) обчислюють масу Ніколу, f_E(Ni) = f_E(ЕДТА) = 1.

Визначення Феруму (III). Fe(III) утворює з ЕДТА стійку комплексну сполуку, тому титрування можна проводити в кислому середовищі. Як інди-катор використовують сульфосаліцилову кислоту, яка при pH 23 утворює червоно-фіолетовий ферум сульфосаліцилат.

Реагенти: ЕДТА, 0,05 М стандартний розчин;

NH₃, 25% розчин;

H₂O₂, 3% розчин;

HCl, 6 М розчин;

HCl, 4 М розчин;

індикатор: сульфосаліцилова кислота, 25% розчин.

Методика визначення. У конічні колби місткістю 200250 мл відбирають піпеткою 10 мл досліджуваного розчину. Якщо є іони Fe²⁺, їх необхідно окиснити, прокип’ятивши розчин з H₂O₂. Після охолодження розчин нейтра-лізують, додаючи по краплях та енергійно перемішуючи, розчин аміаку до появи незначної каламуті, яку розчиняють в однійдвох краплях 6 М хлоридної кислоти. Після цього додають до розчину 4 мл 4 М HCl, розводять розчин дистильованою водою до 100 мл, додають чотири краплі розчину сульфосалі-цилової кислоти і титрують розчином ЕДТА до зміни забарвлення від червоно-фіолетового до світло-жовтого (або безбарвного), характерного для феруму комплексонату. Поблизу точки еквівалентності комплексон необхідно додавати повільно. За результатами титрування обчислюють масу Феруму у розчині (формула (3.14)), f_E(Fe) = f_E(ЕДТА) = 1.