Способи комплексонометричного титрування
У комплексонометрії застосовують різні способи титрування – пряме, зворотне, титрування замісника, окисно-відновне, непряме, алкаліметричне титрування.
У методі прямого титрування досліджувані йони у присутності металохромного індикатора і буферного розчину титрують розчином комплексону. Цим способом визначають жорсткість води, йони Cu2+, Co2+, Pb2+, Zn2+, Fe3+, Al3+, Ba2+, Sr2+, Ca2+, Mg2+ та інші. При цьому розрахунки ведуть виходячи з того, що утворюються комплекси, у яких співвідношення йон металу: комплексон становить 1:1.
Пряме титрування має переваги над зворотним. Але в деяких випадках застосовувати пряме титрування неможливо, наприклад, коли немає відповідного індикатора на йон, який визначається, або коли йон дуже повільно реагує з титрантом-комплексоном, або коли при сприятливих для титрування значеннях рН досліджуваний йон видаляється з розчину. В таких випадках часто застосовують зворотне титрування. Для цього до розчину, в якому міститься досліджуваний йон, додають в невеликому надлишку точно відомий об’єм титрованого розчину трилону Б, буферний розчин, індикатор, нагрівають суміш для завершення реакції, охолоджують і надлишок комплексону відтитровують стандартним розчином MgSO4 чи ZnSO4.
Забарвлення розчину в кінцевій точці титрування зумовлено утворенням комплексу металоіндикатора з йонами Mg2+ чи Zn2+.
У методі зворотного титрування суттєво впливає на результат аналізу як похибка в титрі розчину комплексону, так і похибка в титрі другого титранту-розчину MgSO4 чи ZnSO4, що особливо несприятливо у тих випадках, коли додають великий надлишок розчину ЕДТА і результат титрування потім розраховують за різницею двох близьких за величиною чисел.
Метод титрування замісника полягає у наступному:
До розчину, що аналізується, додають комплексну сполуку Mg2+ з ЕДТА. При цьому, якщо комплексонат йона металу, що визначається, більш стійкий, ніж комплекс MgY2– (Y2– – аніон комплексону), що, як правило, завжди так і буває, то відбувається наступна реакція:
Men+ + MgY2– → MeYn–4 + Mg2+.
Отже, у розчині досліджуваний катіон Men+ заміщується Mg2+-іоном, який потім відтитровують. Якщо пряме титрування Men+-іона неможливе через малу швидкість його реакції з ЕДТА, то і реакція витіснення йона Mg2+ теж відбувається повільно, тому необхідно чекати доки процес відбудеться повністю чи навіть прискорювати його нагріванням розчину перш, ніж почати титрування йона Mg2+, що виділився.
Зрозуміло, що досліджуваний йон металу можна заміщувати не тільки йоном Mg2+, але і іншими йонами, а як комплексоутворюючу речовину зовсім не обов’язково застосовувати ЕДТА.
Метод алкаліметричного титрування в комплексонометрії базується на тому, що при взаємодії досліджуваного катіону з комплексоном виділяється еквівалентна кількість Н+-іонів, які потім відтитровують лугом у присутності кислотно-основного індикатора.