EDTA标准溶液的配制和标定

EDTA标准溶液的配制和标定

(一) 目的和要求

(1) 了解EDTA标准溶液的配制和标定原理。

(2) 掌握EDTA标准溶液常用的标定方法。

(二) 原理

EDTA是乙二胺四乙酸的简称，也可以H4Y表示。EDTA难溶于水，通常采用易溶于水的二钠盐(Na2H2Y·2H2O)来配制标准溶液。尽管EDTA二钠盐可精制成基准物质，但提纯方法较复杂，故在分析实验室中常用分析纯的EDTA二钠盐配制溶液，然后用基准物质来标定。

1. 基准物质

用于标定EDTA标准溶液的基准物质较多。例如纯金属Bi、Cd、Cu、Zn、Mg、Ni和Pb等，它们的纯度最好在99.99%以上，一般也应高于99.95%。金属表面如果有氧化膜，应用砂纸擦去，或用稀酸洗去，再用水和乙醇洗涤，最后用乙醚或丙酮洗净，在105℃烘干数分钟。金属氧化物或其盐类也可作基准，如Bi2O3、ZnO、ZnSO4·7H2O、MgO、MgSO4·7H2O和CaCO3等，它们的化学组成必须与化学式完全符合。有些试剂在使用前应预先处理，如重结晶、烘干和在一定的湿度的干燥器中保存等。最常用的基准物质是Zn和CaCO3等。

2. EDTA溶液的标定

为了减少测定的系统误差，EDTA标定的条件应尽可能与测定条件相同(如选用被测元素的纯金属或其化合物作基准物质，标定和测定在同一pH值下进行等)或相近。常用的标定方法如下：

(1) 在pH10以铬黑T为指示剂(加Mg－EDTA)用CaCO3标定EDTA溶液

由于铬黑T与Ca2＋显色的灵敏度较差，必须加少量Mg－EDTA，通过置换反应以改善终点的灵敏性，酒红色变纯蓝色为终点。

在pH10，也可以铬黑T为指示剂用金属锌标定EDTA，不必加入Mg－EDTA，红色变蓝色为终点。

(2) 在pH5~6以二甲酚橙为指示剂用金属锌标EDTA溶液

在这种情况下，用待标定的EDTA溶液滴定到溶液从紫红色恰好转变为亮黄色为终点。

如果是用返滴定法测定某些物质的含量，标定时最好也采用返滴定的操作程序，例如用标准锌溶液来返滴定待标定的EDTA溶液，这样可以减少系统误差。

(三) 试剂

(1) 乙二胺四乙酸二钠盐( Na2H2Y· 2H2O ，相对分子量372.24)。

(2) CaCO3基准物质 于110℃电烘箱中干燥2小时，稍冷后置于干燥器中冷却至室

温备用。

(3) pH10的NH3－NH4Cl缓冲溶液 称取20gNH4Cl，溶于水后，加100mL浓氨水，用水稀释至1L。必要时在pH计上调节pH值。

(4) Mg2+－EDTA溶液 先配制0.05mol·L-1的MgCl2和EDTA二钠盐①溶液各500mL。吸取25.00mLMg2+溶液，加水20mL和pH10缓冲溶液10mL，加铬黑T 4滴，用EDTA溶液滴定至酒红色变纯蓝色，记录EDTA的体积。重复一次，取其平均值。按所得比例使MgCl2和EDTA溶液混合，配成1:1的Mg2＋－EDTA溶液。每100mLMg2＋－EDTA溶液加入10mLpH10的NH3－NH4Cl缓冲溶液。Mg2＋－EDTA溶液若配制得当，取制备溶液5mL，加入20mL水和5mLpH10缓冲溶液，加铬黑T两滴，若溶液应呈紫色；而且只要加入1滴0.01mol·L-1EDTA溶液将使溶液变成蓝色，而加入1滴0.01 mol·L-1Mg2+将使溶液变成红色。

(5) 铬黑T 0.5%的三乙醇胺－无水乙醇溶液 将0.5g铬黑T溶于含有25mL三乙醇胺及75mL无水乙醇的溶液中②。

也可以配成铬黑T与NaCl的固体混合物。将10gNaCl研细，加0.1g铬黑T，再研匀，装入棕色小磨口瓶，保存于干燥器中。每次约加绿豆大小。按此法配制和保存的铬黑T，一般可使用一年以上。

(6) 20%的六次甲基四胺溶液

(7) 0.2%的二甲酚橙水溶液③

(8) HCl溶液(1+1) 市售HCl与水等体积混合

(9) 氨水（1＋2） 1体积市售氨水与2体积水混合

(10) 甲基红 1g·L-1 60%乙醇溶液

(四) 实验步骤(实验中可根据需要选择下述适当步骤)

1. EDTA溶液的配制

称取配制500mL0.01mol·L-1EDTA溶液所需的EDTA二钠盐(Na2H2Y·2H2O)固体，放在400mL烧杯中，加入300mL蒸馏水，加热溶解，待溶液冷却后转移至聚乙烯塑料瓶中

④，稀释至

500mL，充分摇匀。如果溶液混浊，可加几滴0.1mol·L-1NaOH溶液，直到变

清为止。

2. Ca2＋标准溶液的配制

用差减法准确称取配制250mL0.01mol·L-1 Ca2＋所需要的CaCO3于150ml烧杯中。先用少量水湿润，盖上表面皿，从烧杯嘴滴加5ml盐酸溶液使CaCO3全部溶解。加入50mL水，微沸几分钟除去CO2⑤。冷却后用少量水冲洗表面皿，定量转移至250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

3. Zn2＋标准溶液的配制

准确称取配制250mL0.01mol·L-1 Zn2＋溶液所需要的锌于150mL烧杯中，加入5mL盐酸溶液，立即盖上表面皿，微热⑥，待锌完全溶解后，以少量水冲洗表面皿和烧杯内壁，

适当稀释后定量的转移至250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。

4. 在pH10标定EDTA溶液

(1) 以CaCO3为基准物质

吸取25.00mLCa2+标准溶液于锥形瓶中，加一滴0.05%甲基红，用(1+2) NH3·H2O溶液中和至溶液由红色变浅黄色。加入20mL水和5mLMg2＋－EDTA溶液(是否需要准确加入？)，再加10mLpH10的缓冲溶液和4滴铬黑T指示剂。立即用0.01mol·L-1EDTA溶液滴定至由酒红色变纯蓝色为终点⑦。平行标定三份，计算EDTA溶液的准确浓度。

(2) 以Zn为基准物质

吸取25.00mLZn2+标准溶液于锥形瓶中，加1滴0.05%甲基红，用(1+2)NH3·H2O溶液中和至溶液由红色变浅黄色。加入20mL水和10mLpH10的缓冲溶液，再加4滴铬黑T指示剂。用0.01mol·L－1EDTA溶滴定至由红色转变为纯蓝色为终点⑦。平行标定三份，计算EDTA溶液的准确浓度。

5. 在pH5~6标定EDTA溶液

移取25.00mLZn2＋标准溶液于锥形瓶中。加入2滴二甲酚橙指示剂，滴加20%的六次甲基四胺溶液至溶液呈现稳定的紫红色，再过量5mL。用0.01mol·L－1EDTA溶液滴定至溶液由紫红色变为亮黄色即为终点。平行标定三次，计算EDTA的准确浓度。

6. 返滴定法标定EDTA溶液

用移液管移取10mL0.02mol·L－1EDTA溶液于锥形瓶中，加入40mL水和10mLpH5.8的六次甲基四胺缓冲溶液，再加2滴二甲酚橙指示剂。用0.02mol·L－1Zn2+标准溶液滴定至溶液由黄色变为紫红色即为终点。平行滴定三次，计算EDTA的浓度。

注释

① 有时，EDTA二钠盐含有一定量的乙二胺四乙酸，后者溶解度小，使得配制0.05mol·L－1EDTA时，即使加热，试剂也溶解不完。为此，可加入少量的NaOH溶液使pH提高到5以上，以促使试剂溶解。

②固体铬黑T很稳定，但其水溶液只能稳定数日，这是由于发生聚合反应和氧化反应所致。加入三乙醇胺可防止聚合，加入还原剂，如盐酸羟胺或抗坏血酸可防止氧化。

③二甲酚橙水溶液有效期为3个月左右。

④EDTA溶液比较稳定。但若储存在软质玻璃瓶中，EDTA将可能与玻璃中的Ca2+、Mg2+等离子络合，影响它的浓度。因此，EDTA溶液个一段时间后必须重新标定。如果溶液需要长期保存，应贮存在硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶中。

⑤在氨性缓冲溶液中，当Ca(HCO3)2含量高时，可能慢慢析出CaCO3沉淀，使终点拖长，变色不敏锐，甚至反复，所以要煮沸以除去CO2。

⑥若时间允许，可盖上表面皿放置过夜，待其自然溶解。

⑦滴定接近终点时，反应速度较慢，EDTA溶液应慢慢加入，加1滴充分摇匀后再继续滴定。当怀疑终点是否到达时，可先读数，再加半滴，摇匀，溶液颜色无变化则该读数

已是终点，否则不是。另外，若甲基橙加入较多，终点会呈蓝绿色调(蓝+淡黄)。