明矾中铝含量的测定.docx

[OH -] <•'1.3 X 10-33\ 0.0210-144.02 x 10-ii=2.49 x 10-4明矾中铝含量的测定实验原理明矶中铝含量的测定，不宜采用直接滴定法因为A13+对二甲酚橙指示剂有封闭作用， 且A13+与EDTA络合缓慢，需要加过量EDTA并加热煮沸，络合反应才比较完全，且在酸 度不高时,Al3+水解生成一系列多核氢氧基络合物如[Al2（H2O）6（OH）3 ]3+ I A13（H2O）6（OH）6 ] 3+等，即使将酸度提高至EDTA 滴定Ab+的最高酸度，仍不能避免多核络合物的生成铝的 多核络合物与 EDTA 络合缓慢，且络合比不恒定，对滴定不利为避免上述问题，可采用 返滴定法如先加一定量过量的EDTA标准溶液，在pH~3.5时，煮沸溶液，由于此时酸度 较大，故不利于形成多核氢氧基络合物，又因EDTA过量较多，故能使Ab+与EDTA络合 完全，络合完全后，调节溶液pH至5-6,（此时AlY稳定，也不会重新水解析出多核络合 物），加入二甲酚橙，即可顺利的用Zn2+标准溶液进行返滴定该测定方法简便易行且准确 度较高，基本符合实验要求明矶KA1（SO4）2・ 12H2O中Al的测定，可采用EDTA配位滴定法。

由于A13+易形成一系 列多核羟基络合物，这些多核羟基络合物与EDTA络合缓慢，且A13+对二甲酚橙指示剂有 封闭作用，故通常采用返滴定法测定铝，加入定量且过量的EDTA标准溶液因为氢氧化铝的溶度积常数Ksp=1.3x10-33, [A13+] =0.020mol/L,=4.02 x 10-iipH<3.6故 1§ K ' ZnY = 7所以调节溶液pH为3~4,煮沸几分钟，使A13+与EDTA络合反应完全lg(K' csp ) > 5 csp = 0.010mol/ LZnY Zn2+ Zn2+1ga =1gK - 1gKZnY = i6.5-7 = 9.5 查附录表 10, pH~3.5 (最咼酸度)Y ( H ) ZnY ZnY氢氧化锌的溶度积常数Ksp=10-16.92l~K — |10-16.92[OH-]= 叫= =10 -7.6i mol/L pH=14-7.61%4 (水解酸度)c 0.020'Zn 2+所以冷却后，再调节溶液 pH 至 5~6（此时 AlY 稳定，也不会重新水解析出多核络合物）， 以二甲酚橙为指示剂，用Zn2+标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色：Zn + Y = ZnY,即为终 点。

滴定完毕后，计算公式为：n = n 一 nAl EDTA Znm x VC X 50.00 X 10-3 一 Zw2^ Zw2^ -EDTA M X 250.0w = z»^ x M x 100%Al m Al明矾实验用品3.1 仪器全自动电光分析天平，酸式滴定管（50mL）,电子秤，容量瓶（100mL、250mL各一 个），锥形瓶（250mL三个），烧杯（500mL ）,胶头滴管，玻璃棒，塑料试剂瓶，电 炉，量筒，移液管（25 mL），表面皿，称量瓶，药匙3.2 药品明矶［KA1（SO4）2・12H2O］试样，乙二胺四乙酸二钠盐（Na2H2Y.2H2O）,二甲酚橙指示剂 （2g/L），六亚甲基四胺溶液（200g/L），盐酸溶液（1 : 1），基准锌粒（99.9%） ,pH=3.5 的缓冲溶液实验步骤4.1 溶液的配制4.1.1 0.02mol/L EDTA 的配制用电子秤称取约 3.72g 固体 EDTA 二钠盐于 500mL 的烧杯中，加入蒸馏水加热使其完 全溶解，然后加水稀释至500mL冷却后转入塑料试剂瓶中，盖紧瓶塞，摇匀备用4.1.2 0.02mol/L Zn2+标准溶液的配制用分析天平准确称取含Zn99.9%以上的基准锌粉0.3〜0.4 g于小烧杯中，盖上表面皿， 沿烧杯嘴滴加约 10mL（1: 1） HCl 溶液，加热煮沸至完全溶解（防止蒸干）后，用少量水 淋洗表面皿及烧杯内壁，然后将溶液定量转移至 250mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀备用。

根据数据计算Zn2+标准溶液的准确浓度4.2 EDTA 标准溶液的标定用移液管平行移取三份25.00mLZn2+标准溶液分别置于250mL锥形瓶中，滴加2滴二 甲酚橙指示剂，加入10mL20%的六亚甲基四胺溶液，用EDTA溶液滴定，直至锥形瓶中溶 液颜色由紫红色恰好转变为亮黄色，并持续30s不褪色即为终点记录所用EDTA溶液的体 积，并计算EDTA溶液的浓度和相对平均偏差（＜0.2）4.2明矶试样中Al含量的测定用分析天平准确秤取明矶试样［KA1（SO4）2・12H2O, Mr=474.4 ］0.95~1.00g于小烧杯中， 加热使其完全溶解，待冷却后将溶液定量转移至 100mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度， 摇匀备用用移液管移取 25.00mL 明矶试样标准溶液置于 250mL 的锥形瓶中，用滴定管准确加入 EDTA标准溶液50.00mL,然后加入10mL pH=3.5的缓冲溶液，在电炉上加热煮沸近10min, 然后放置冷却至室温在锥形瓶中加入六亚甲基四胺10mL,二甲酚橙指示剂3〜4滴，用Zn2+标准溶液返滴定 至溶液由黄色变为橙色，并持续30s不褪色即为终点平行测定三份，根据所消耗的Zn2+标准溶液的体积，计算所测明矶中铝的含量和相对 平均偏差（＜0.2）误差分析6.2.1 分析天平仪器老化，灵敏度不高，有系统误差；6.2.2 滴定过程中，有少量溶液滞留在锥形瓶内壁，未用蒸馏水完全冲入溶液中，导致误差；6.2.3 滴定过程中滴定终点判断有误，读数时有人为误差；6.2.4 试剂纯度可能不够和蒸馏水中可能含有微量杂质从而引起系统误差。

注意事项6.3.1 pHV6时，游离的二甲酚橙显黄色，滴定至Zn2+稍微过量时,Zn2+与部分二甲酚橙生成紫红色配合物，黄色与紫红色混合呈橙色，故终点颜色为橙色；6.3.2 注意滴定时指示剂的用量，及滴定终点颜色的正确判断；6.3.3 注意滴定时的正确操作：滴定成线，逐滴滴入，半滴滴入；6.3.4明矶溶于水后，因缓慢溶解而显浑浊，在加入过量EDTA并加热后，不影响滴定；6.3.5 确定滴定终点时，要注意在规定时间内不退色再读数；6.3.6 处理数据时注意有效数字的保留收获体会分析化学是一门严密的课程，需要我们认真操作好每一步，认真读取数据并准确计算 我们应以严谨的态度对待这门学科然而滴定分析又是分析化学的基础，需要我们好好掌握 滴定方法，滴定终点的判断以及指示剂的使用等通过实验,我学会了用返滴定法测定明矶中铝的含量，熟练掌握了通过控制酸度而使金 属离子与 EDTA 形成稳定的络合物我相信通过做此设计性实验不仅使我熟练掌握分析天 平、移液管、滴定管等的使用，而且还锻炼我学会运用已学知识，提高解决问题，独立思考 以及查阅资料的能力。