标准溶液温度校正值

一、 实验目的

1. 了解EDTA标准溶液的配制和标定原理。

2. 掌握铬黑T和钙指示剂的应用， 了解金属指示剂的特点。

3. 了解水的硬度测定的意义和常用的硬度表示方法。

4. 掌握EDTA测定水的硬度的原理和方法。

二、 实验原理

1.EDTA

EDTA与金属离子形成螯合物时， 络合比皆为1∶1。 通常采用标定法制备EDTA标准溶液， 标定EDTA的基准物质有纯的金属， 如Cu、 Zn、 Ni、 Pb及其氧化物， 还有某些盐类，如Ca CO3、Zn SO4·7H2O、Mg SO4·7H2O。考虑到后面的实验为自来水总硬度的测定，本实验采用Ca CO3为基准物质。

2. 金属离子指示剂

在络合滴定时， 通过EDTA与金属离子生成有色络合物， 来指示滴定过程中金属离子浓度的变化。 滴入EDTA后， 金属离子逐步被络合， 当达到反应化学计量点时， 已与指示剂络合的金属离子被EDTA夺出， 释放出指示剂的颜色。

3. 水硬度测定

水硬度的测定分为水的总硬度以及钙－镁硬度两种， 前者测定Ca、 Mg总量， 后者则分别测定Ca和Mg的含量。 测定水的总硬度一般采用络合滴定法， 即在p H＝10的氨性溶液中，以铬黑T作为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2＋、Mg2＋，当溶液由紫红色经紫蓝色转变为蓝色， 即为终点。 反应如下：

滴定前：EBT＋Me（Ca2＋、Mg2＋）＝Me－EBT

（蓝色） p H＝10（紫红色）

滴定开始至化学计量点前：H2Y2－＋Ca2＋＝Ca Y2－＋2H＋

H2Y2－＋Mg2＋＝Mg Y2－＋2H＋

计量点时：H2Y2－＋Mg⁃EBT＝Mg Y2－＋EBT＋2H＋

（紫蓝色） （蓝色）

滴定时，Fe3＋、Al3＋等干扰离子用三乙醇胺掩蔽，Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋等重金属离子可用KCN、Na2S或巯基乙酸掩蔽。

三、 实验仪器与试剂

1. 仪器

电子天平、 托盘天平、 碱式滴定管、250m L容量瓶、25m L移液管、250m L锥形瓶、烧杯、10m L和50m L量筒、500m L小口试剂瓶、 表面皿、 电炉或酒精灯。

2. 试剂

EDTA（A.R.）、NH3－NH4Cl缓冲溶液、铬黑T0.5％、HCl溶液1∶1、Ca CO3固体（基准试剂或A.R.）、甲基红、氨水（1＋2）、Mg2＋－EDTA溶液。

四、 实验步骤

1.0.01mol·L－1EDTA标准溶液的配制

计算配制500m L0.01mol·L－1EDTA二钠盐所需EDTA的质量（约1.9g），用托盘天平称取上述质量的EDTA于200m L的烧杯中；加水温热溶解，冷却后移入500m L试剂瓶中。

2.0.01mol·L－1EDTA标准溶液的标定

（1） Ca2＋标准溶液的配制

计算配制250m L0.01mol·L－1Ca2＋标准溶液所需的Ca CO3的质量（约0.25g），用差减法准确称取计算所得质量的基准Ca CO3于150m L的烧杯中；先以少量水润湿，盖上表面皿，从烧杯嘴处往烧杯中滴加（1＋1） HCl溶液至Ca CO3恰好全部溶解；加水50m L，微沸几分钟以除去CO2；冷却后用水冲洗烧杯内壁和表面皿，定量转移Ca CO3溶液于250m L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，计算标准Ca2＋的浓度。

（2） 0.01mol·L－1EDTA标准溶液的标定

用移液管吸取25.00m LCa2＋标准溶液于锥形瓶中，加1滴甲基红，用氨水 （1∶2） 中和Ca2＋标准溶液中的HCl，当溶液由红变黄即可 （也有资料表明，可不滴加甲基红，滴加氨水至Ca2＋标准溶液恰出现白色混浊即可）；加20m L水和10m LNH3－NH4Cl缓冲溶液（根据实验需要，可加入5m LMg2＋－EDTA溶液以提高滴定终点的敏锐度），再加3滴铬黑T指示剂， 立即用EDTA滴定， 当溶液由酒红色转变为蓝紫色即为终点； 平行滴定3次， 用平均值计算EDTA的准确浓度。

3. 自来水总硬度测定

用移液管移取水样50m L， 注入250m L锥形瓶中， 加1∶1的HCl1～2滴以酸化水样；煮沸数分钟，除去CO2，冷却后加入3m L三乙醇胺溶液、5m LNH3－NH4Cl缓冲溶液、1m LNa2S以掩蔽重金属离子，再滴加3滴铬黑T，立即用EDTA标准溶液滴定，溶液由红色变为蓝紫色即为终点；平行测定3次，以含Ca CO3的浓度（mg·L－1）表示硬度。

（注：如果自来水中Mg2＋的浓度小于Ca2＋浓度的1／20，则需在滴定前再加入5m LMg2＋－EDTA溶液。）

六、 数据处理

1.0.01mol·L－1EDTA标准溶液的配制和标定（表4.5）

表4.5 数据记录

2. 自来水总硬度的测定 （表4.6）

表4.6 数据记录

七、 思考题

1. 在中和标准物质中的HCl时， 能否用酚酞取代甲基红？ 为什么？

2. 滴定为什么要在缓冲溶液中进行？ 如果没有缓冲溶液存在， 将会导致什么现象发生？

3. 本实验所使用的EDTA， 应该采用何种指示剂标定？ 最适当的基准物质是什么？