陕西师范大学：光电功能材料《分析化学实验》课程教学资源（PPT讲稿）实验4-自来水的总硬度的测定（络合滴定法）

（络合滴定法）四、自来水总硬度的测定

四、自来水总硬度的测定（络合滴定法） 1

第三次实验出现的问题：1.．如何正确记录分析数据m 台秤(称至0.1g):12.8g,0.5g,1.0g分析天平(称至0.1mg):12.8218g0.5024g, 0.0500g★滴定管（量至0.01mL):26.32mL，3.97mL★容量瓶：100.0mL，250.0mL★移液管：25.00mL；☆量筒（量至1mL或0.1mL）:26mL，4.0mL

2 第三次实验出现的问题： 1. 如何正确记录分析数据 m ◇台秤(称至0.1g):12.8g, 0.5g, 1.0g ◆分析天平(称至0.1mg):12.8218g, 0.5024g, 0.0500g V ★滴定管(量至0.01mL):26.32mL, 3.97mL ★容量瓶:100.0mL,250.0mL ★移液管:25.00mL; ☆ 量筒(量至1mL或0.1mL):26mL, 4.0mL

2.正确操作滴定管和转移液体

3 2. 正确操作滴定管和转移液体

络合滴定概述络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法。它主要以氨羧络合剂为滴定剂，这此氨羧络合剂对许多金属有很强的络合能力。由于EDTA酸在水中的溶解度小，通常将其制成二钠盐，一般也称EDTA或EDTA二钠盐，常以Na2H2Y·2H20形式表示。溶解度小难溶于酸和有机溶剂，易溶于碱。所以常用EDTA的二钠盐。（Na2H2Y·2H20）以双极分子存在。在强酸溶液中，结合两个H而形成六元酸H6Y，存在七种型体，H6Y、H5Y、H4Y、H3Y、H2Y、HY和Y六个解离常数分布分数的计算与多元酸的分布分数相同。滴定时必须控制酸度。Y与金属离子形成的络合物最为稳定。4

4 络合滴定概述 络合滴定法是以络合反应为基础的滴定分析方法。 它主要以氨羧络合剂为滴定剂，这些氨羧络合剂对 许多金属有很强的络合能力。 由于EDTA酸在水中的溶解度小，通常将其制成二钠 盐，一般也称EDTA或EDTA二钠盐，常以 Na2H2Y·2H2O形式表示。 溶解度小难溶于酸和有机溶剂，易溶于碱。所以常 用EDTA的二钠盐。（Na2H2Y·2H2O）以双极分子存 在。在强酸溶液中，结合两个H而形成六元酸H6Y， 存在七种型体，H6Y、H5Y、H4Y、H3Y、H2Y、HY和Y， 六个解离常数分布分数的计算与多元酸的分布分数 相同。 滴定时必须控制酸度。Y与金属离子形成的络合物 最为稳定

第四次实验：自来水的总硬度的测定（络合滴定法）一.实验目的1.掌握配制和标定EDTA标准溶液的方法。2.掌握铬黑T指示剂的使用条件和确定终点的方法。3．掌握配位滴定法测定水的总硬度的原理和方法。4．了解掩蔽干扰离子的条件及方法。【主要试剂和仪器】仪器：酸式滴定管；锥形瓶；容量瓶；移液管；烧杯；洗瓶。试剂：碳酸钙（基准物质，1200C干燥2小时，然后放入干燥器内冷却后备用）；乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）；铬黑T指示剂；NHs-NH4CI缓冲溶液（pH～10)；三乙醇胺（1：2）；1：1 HCI溶液。S

5 第四次实验：自来水的总硬度的测定（络合滴定法） 一.实验目的 1. 掌握配制和标定EDTA标准溶液的方法。 2. 掌握铬黑T指示剂的使用条件和确定终点的方法。 3. 掌握配位滴定法测定水的总硬度的原理和方法。 4. 了解掩蔽干扰离子的条件及方法。 【主要试剂和仪器】 仪器：酸式滴定管；锥形瓶；容量瓶；移液管；烧杯；洗瓶。 试剂：碳酸钙（基准物质，120 0C干燥2小时，然后放入干燥器内冷 却后备用）；乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）； 铬黑T指示剂；NH3-NH4Cl缓冲溶液( pH≈10)；三乙醇胺（1: 2）； 1: 1 HCl溶液

二实验原理测定水的总硬度一般采用EDTA滴定法。在pH~10O的氨性缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定钙、镁离子总量。铬黑T和EDTA都能和Ca2+、Mg2+形成配合物，其配合物稳定性顺序为：［CaY]2-〉［MgY]2-【Mgln]->【Caln]-。在化学计量点前，加入铬黑T后，部分Mg2+与铬黑T形成配合物使溶液呈紫红色。当用EDTA滴定时，EDTA先与Ca2+和游离Mg2+反应形成无色的配合物化学计量点时：DTA夺取指示剂配合物中的Mg2+，使指示剂游离出来，溶液由紫红色变成纯蓝色即为终点。滴定前：Mg2++HIn2-→[Mgln]-+H蓝色紫红色化学计量点前：Ca2++H2Y2-+-[CaY]?-+2HMg?++H2Y2-→[MgY]?-+2H化学计量点时：[MgIn]+H2Y2--→[MgY]2-+HIn'+H蓝色紫红色6根据消耗的EDTA标准溶液的体积计算水的总硬度

6 二.实验原理 测定水的总硬度一般采用EDTA滴定法。在pH≈10的氨性缓冲溶液中， 以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定钙、镁离子总量。 铬黑T和EDTA都能和Ca2+ 、Mg2+形成配合物， 其配合物稳定性顺序为：[CaY]2- > [MgY]2- > [MgIn]- > [CaIn]-。 在化学计量点前，加入铬黑T后，部分Mg2+与铬黑T形成配合物使溶液呈紫 红色。 当用EDTA滴定时，EDTA先与Ca2+和游离Mg2+反应形成无色的配合物， 化学计量点时，EDTA夺取指示剂配合物中的Mg2+，使指示剂游离出来， 溶液由紫红色变成纯蓝色即为终点。 根据消耗的EDTA 标准溶液的体积计算水的总硬度

水样中，常存在Fe3+，A13+，Cu2+，Pb2+，Zn2+，Mn2+等金属离子，将会影响对终点的干扰甚至使滴定不能进行。滴定时可采用三乙醇胺掩蔽Fe3+，A13+等千扰离子；以Na,S或巯基乙酸掩蔽Cu2+，Pb2+，Zn2+等干扰离子Mn2+的干扰可用盐酸羟胺消除EBT指示剂知识介绍性质物质分子结构分子量变色范围棕黑色粉未，溶于热水，冷却后ONaO=S=O成红棕色溶液，略溶于乙醇，微O2N铬黑T461.38溶于丙酮。常用的金属指示剂，OH6.0(红)～12.0(橙）Eriochromeblack测定钙、镁、钡、铟、锰、铅、N=NT (EBT)、锶、锌和锆等

7 水样中，常存在 Fe3+ ，A13+ ，Cu2+ ，Pb2+ ，Zn2+ ，Mn2+等金属离子， 将会影响对终点的干扰甚至使滴定不能进行。 滴定时可采用三乙醇胺掩蔽Fe3+ ，A13+等干扰离子； 以Na2 S或巯基乙酸掩蔽Cu2+ ，Pb2+ ，Zn2+等干扰离子。 Mn2+的干扰可用盐酸羟胺消除

三实验步骤1。0.005moI·L-1EDTA溶液的配制及标定1）0.005moL-1EDTA溶液的配制在台秤上称量1.Og的EDTA二钠盐固体于小烧杯中，加入约50mL水，微热使其完全溶解。冷却后转入500mL试剂瓶（如需保存，则用聚乙烯瓶）中用水涮洗烧杯2～3次，并将涮洗液并入试剂瓶，继续加水至总体积约为500mL，盖好瓶口，摇匀，贴上标签。2）0.005mol·L-l钙标准溶液的配制准确称取一定质量（0.15-0.20g）CaC03于小烧杯中，加几滴水使其成糊状。盖上表面血，由烧杯嘴沿杯壁慢慢滴加3-5mL1：1HCl，反应剧烈时稍停，手指按住表面血略为转动烧杯底，使试样完全溶解。加入约20mL水，盖上表面血，用小火加热钙溶液沸腾约2min，逐去C02。冷却后，用水吹洗表面血的凸面和烧杯内壁，将洗涤液全部定量转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。8

8 三. 实验步骤 1． 0.005 mol·L-1 EDTA溶液的配制及标定 1）0.005 mol·L-1 EDTA溶液的配制 在台秤上称量1.0g的EDTA二钠盐固体于小烧杯中，加入约50 mL水，微热使 其完全溶解。冷却后转入500 mL 试剂瓶（如需保存，则用聚乙烯瓶）中， 用水涮洗烧杯2～3次，并将涮洗液并入试剂瓶，继续加水至总体积约为500 mL，盖好瓶口，摇匀，贴上标签。 2）0.005 mol·L-l钙标准溶液的配制 准确称取一定质量（0.15-0.20g）CaCO3于小烧杯中，加几滴水使其成糊状。 盖上表面皿，由烧杯嘴沿杯壁慢慢滴加3-5 mL 1:1 HCl，反应剧烈时稍停， 手指按住表面皿略为转动烧杯底，使试样完全溶解。 加入约20 mL水，盖上表面皿，用小火加热钙溶液沸腾约2 min，逐去CO2。 冷却后，用水吹洗表面皿的凸面和烧杯内壁， 将洗涤液全部定量转入250 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀

3）EDTA溶液的标定用移液管准确移取25.00mL钙标准溶液于250mL锥形瓶中依次加入2mLMgY2-溶液，5mL氨性缓冲溶液和1-2滴铬黑T指示剂，摇匀。立即用EDTA溶液滴定至溶液呈纯蓝色为终点。记录所消耗EDTA溶液的体积，平行测定3次。4水样总硬度的测定打开水龙头，放水数分钟，用已洗干净的试剂瓶盛接水样，备用。量筒量取100mL水样于锥形瓶中，加5mL三乙醇胺（若水样含有重金属离子，需加入5mLNa，S溶液），加入10mL氨性缓冲溶液及2-4滴铬黑T指示剂，摇匀，立即用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点。记录所消耗EDTA溶液的体积，平行测定3次。9

9 3）EDTA溶液的标定 用移液管准确移取25.00 mL 钙标准溶液于250 mL锥形瓶中， 依次加入2 mL MgY2-溶液，5 mL 氨性缓冲溶液和1-2滴铬黑T指示剂， 摇匀。立即用EDTA溶液滴定至溶液呈纯蓝色为终点。 记录所消耗EDTA溶液的体积，平行测定3次。 4）水样总硬度的测定 打开水龙头，放水数分钟，用已洗干净的试剂瓶盛接水样，备用。 量筒量取100 mL水样于锥形瓶中，加5 mL三乙醇胺（若水样含有重金 属离子， 需加入5mL Na2 S溶液），加入10 mL 氨性缓冲溶液及2-4滴铬黑T指示 剂，摇匀， 立即用EDTA标准溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色即为终点。 记录所消耗EDTA溶液的体积，平行测定3次

四.实验数据记录及处理表4-1钙标准溶液标定EDTA滴定编号231Cc.2+Vc.2+(mL)VEDTA(mL)CEDTA(mol-L-)CEDTA平均值(mol-L-l)相对平均偏差相对标准偏差表4-2水的总硬度3滴定编号2VEDTA(mL)V冰排 (mL)总硬度（度）总硬度平均值相对平均偏差相对标准偏差请注意所有数据的有效数字10

10 四.实验数据记录及处理