袁少波
摘要:對KMnO4法、EDTA法、稱量分析法測定Ca2+含量進(jìn)行了對照試驗(yàn)。結(jié)果表明,在三種方法都扣除了全程空白值的情況下,EDTA法測定分析純試劑鈣含量的準(zhǔn)確度最高,KMnO4法次之,稱量分析法測定Ca2+含量最不穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:KMnO4法;EDTA法;稱量分析法;Ca2+含量
目前,針對Ca2+含量的測定方法有很多,對于含量較高的試樣通常采取容量分析法和稱量分析法,對于含量較低的試樣通常采用儀器分析法。本文結(jié)合中職學(xué)校教學(xué)需要,以分析純CaCO3為標(biāo)準(zhǔn),Ca2+含量≥39.64%,分別用KMnO4法、EDTA法、稱量分析法測定Ca2+含量。為消除試劑和操作過程中引入的誤差,三種方法都扣除了全程空白值,結(jié)果得出EDTA法測定分析純試劑鈣含量的準(zhǔn)確度最高,KMnO4法次之,稱量分析法測定Ca2+含量最不穩(wěn)定。
一、材料與處理
供試試劑為分析純CaCO3 ,Ca2+含量≥39.64%,在試劑中加入少量蒸餾水使其濕潤,然后逐步滴加HCl(1+1)溶液,使其溶解,制得標(biāo)準(zhǔn)測試溶液。其他測試試劑均采用分析純規(guī)格試劑。
二、步驟與結(jié)果
1. KMnO4法測定Ca2+含量
精稱標(biāo)準(zhǔn)試劑CaCO3 0.15g,于250ml的燒杯中加少量水使其濕潤,然后逐步滴加HCl(1+1)溶液,使其溶解(需注意的是,剛好溶解完后不能繼續(xù)滴加鹽酸)。然后加入25ml水和35ml 0.25mol/L(NH4)2C2O4溶液和2滴甲基橙指示劑,加熱至沸騰后,滴加10%氨水,使溶液出現(xiàn)橙色為止,隨后放于水浴中攪拌,使沉淀顆粒析出。再用中速濾紙(CaC2O4沉淀為粗晶型沉淀)和0.025mol/L(NH4)2C2O4洗滌過濾,最后用水洗滌至濾出液不含氯離子為止(以AgNO3檢查)。
取出濾紙和沉淀放于燒杯內(nèi)壁,用50ml 3mol/L H2SO4溶液將沉淀沖洗于燒杯中,再加50ml水,將燒杯放于恒溫套上加熱至85℃,用c(KMnO4)=0.02483mol/L的KMnO4標(biāo)液溶液滴定呈粉紅色。最后將濾紙放入燒杯中并攪拌,繼續(xù)用KMnO4標(biāo)液溶液滴定呈粉紅色。平行測定3次,同時做空白試驗(yàn)。
測定次數(shù)Ⅰ ⅡⅢ
試樣質(zhì)量/g 0.15100.14720.1509
消耗KMnO4實(shí)際體積/ml 24.1923.5924.18
W(Ca)/%39.8639.87 39.86
W(Ca)平均含量/% 39.86
相對平均偏差/%0.01
2. EDTA法測定Ca2+含量
精稱標(biāo)準(zhǔn)試劑CaCO30.2 5 g于錐形瓶中,加少量水使其濕潤,然后逐步滴加HCl(1+1)溶液,使其溶解。然后加入6ml 4mol/L的NaOH溶液和少量三乙醇胺及鈣指示劑,晃動后加入NH3-NH4Cl(PH=12)的緩沖溶液10ml。用c(EDTA)=0.1004mol/L標(biāo)液滴定至純藍(lán)色。平行測定3次,同時做空白試驗(yàn)。
測定次數(shù)ⅠⅡⅢ
試樣質(zhì)量/g 0.2538 0.2503 0.2541
消耗EDTA實(shí)際體積/ml25.1724.82 25.20
W(Ca)/%39.92 39.9339.93
W(Ca)平均含量/%39.93
相對平均偏差/% 0.01
3. 稱量分析法測定Ca2+含量
精稱標(biāo)準(zhǔn)試劑CaCO3 0.2g,于250ml的燒杯中,加少量水使其濕潤,然后逐步滴加HCl(1+1)溶液,使其溶解。隨后加入25ml水和35ml 0.25mol/L(NH4)2C2O4溶液和2滴甲基橙指示劑,加熱至沸騰后,滴加10%氨水,使溶液出現(xiàn)橙色為止,隨后放于水浴中攪拌,使沉淀顆粒析出。再用中速濾紙(CaC2O4沉淀為粗晶型沉淀)和0.025 mol/L(NH4)2C2O4洗滌過濾,最后用水洗滌至濾出液不含氯離子為止(以AgNO3檢查)。
將沉淀和濾紙折成小包,放入質(zhì)量已恒重的坩堝中,在電爐上進(jìn)行干燥、炭化和灰化。處理后繼續(xù)將坩堝放置于500℃高溫爐灼燒,取出放于干燥器中冷卻15分鐘,稱重。平行測定3次,同時做空白試驗(yàn)。
測定次數(shù)ⅠⅡ Ⅲ
試樣質(zhì)量/g 0.1956 0.21240.1985
試樣灰化后的實(shí)際質(zhì)量/g0.1946 0.21140.1976
W(Ca)/%39.85 39.8739.82
W(Ca)平均含量/% 39.85
相對平均偏差/%0.04
三、總結(jié)與討論
以上數(shù)據(jù)均選取了反復(fù)試驗(yàn)的顯著性數(shù)組,從數(shù)據(jù)中可以看出:精密度最好的是KMnO4法和EDTA法,相對平均偏差均為0.01%,稱量分析法精密度不及前兩種,相對平均偏差為0.04%。準(zhǔn)確度方面,在保證較好精密度和扣除全程空白值的情況下,EDTA法測定值最高,更加符合試樣Ca2+含量的真實(shí)值,即準(zhǔn)確度最好。產(chǎn)生以上結(jié)果,筆者認(rèn)為:三種方法都引入了沉淀,沉淀對待測離子均有一定的吸附,導(dǎo)致結(jié)果偏低,而EDTA法只會產(chǎn)生少量的Mg(OH)2沉淀,對Ca2+的吸附較少,因此測定值較高。
參考文獻(xiàn):
[1]邢文衛(wèi),陳艾霞,等.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,
2006.
[2]邢文衛(wèi),李煒,等.分析化學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
(博羅中等專業(yè)學(xué)校)