金屬指示器的作用原理。
金屬指示劑是一種配位有機(jī)染料,能與金屬離子形成有色絡(luò)合物或螯合物。如果pH=10,用鉻黑T指示劑指示EDTA滴定Mg2的滴定終點(diǎn)。滴定前,溶液中只有Mg2。加入鉻黑T(HIn2)后,發(fā)生配位反應(yīng),生成的Mgn為紅色。直到開(kāi)始滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn),由于EDTA與Mg2反應(yīng)生成的產(chǎn)物MgY2-無(wú)色,溶液在MgIn中始終呈紅色。
在化學(xué)計(jì)量點(diǎn),所有金屬離子完全反應(yīng)。由于鉻黑T的金屬螯合物具有很強(qiáng)的螯合性,少量過(guò)量的EDTA替代了鉻黑T。當(dāng)pH=10時(shí),鉻黑T為純藍(lán)色,因此反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液的顏色由紅色變?yōu)樗{(lán)色。這種顏色變化可用于指示滴定終點(diǎn)。
金屬指示器的要求。
一個(gè)好的金屬指示劑一般應(yīng)滿足以下條件。
(1)在滴定所需的pH條件下,指示劑和金屬指示劑螯合物有明顯的顏色變化。
(2)金屬指示劑螯合物應(yīng)具有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性,且其穩(wěn)定性
(3)指示劑應(yīng)能迅速與金屬離子反應(yīng),in和MIn應(yīng)易溶于水。
(4)指示劑應(yīng)具有良好的選擇性,在測(cè)量條件下只能與被測(cè)離子顯色。如果選擇性不理想,要盡量排除干擾。
(5)指示器本身應(yīng)在空氣中穩(wěn)定,易于存放。大多數(shù)金屬指示劑由于自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在空氣或水溶液中容易被氧化,所以現(xiàn)在就準(zhǔn)備。避光,密封在棕色容器中。有時(shí)用鹽稀釋的固體直接使用。指示劑與一些離子形成非常穩(wěn)定的絡(luò)合物,MIn絡(luò)合物中的金屬離子不能通過(guò)滴加過(guò)量的EDTA而被帶走。指示劑在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近沒(méi)有顏色變化,稱為指示劑堵塞現(xiàn)象。如果艾對(duì)指示劑二甲酚橙有阻斷作用,并能與指示劑形成穩(wěn)定的螯合物,則可通過(guò)返滴定法避免直接接觸。如果干擾離子堵塞指示劑,加入另一種比指示劑螯合能力更強(qiáng)的絡(luò)合劑與之反應(yīng),消除堵塞現(xiàn)象。
MIn穩(wěn)定性與MY相當(dāng)或In、MIn不易溶于水,導(dǎo)致即使過(guò)了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)也不變色,終點(diǎn)拖長(zhǎng),消耗過(guò)量的EDTA,這種現(xiàn)象稱為僵化現(xiàn)象。可以加入有機(jī)溶劑增加其溶解性或加熱來(lái)促進(jìn)溶解,加快反應(yīng)速率。但選擇易溶于水的指示劑。另外示劑若保存不當(dāng),會(huì)發(fā)生氧化變質(zhì)現(xiàn)象。