Портал аналитической химии

Если каким-либо методом, визуальным или инструментальным, удается зафиксировать оба скачка рМ или первый скачок рМ и скачок рМ*, то он металла можно последовательно определять одним и тем же титрованием.

Если комплексы металлов М и М* имеют примерно одинаковые активные константы устойчивости, то оба металла при прибавлении к ним ЭДТА образуют комплексы почти одновременно, и после добавления эквивалентного количеству металла М кол-ва ЭДТА скачка рМ не произойдет. Однако после прибавления количества ЭДТА, эквивалентного сумме [М]t + [M*]t (при а = 1) происходит скачок как рМ, так и рМ*; любой из этих

скачков можно использовать для индикации конечной точки титрования суммы обоих металлов.

Это явление имеет особое значение Для титрования щелочноземельных металлов. Кривые титрования этих металлов приведены на рис. 11—13.

При определении жесткости воды проводят титрование смеси кальция и магния (см. рис. 11). Конечную точку титрования суммы обоих металлов почти всегда фиксируют по скачку pMg, так как для иона магния имеются лучшие индикаторы, например эриохром черный Т. На рис. 11 видно, что скачок pMg очень резок даже в присутствии большого избытка ионов кальция.

Все сказанное справедливо и для случая титрования ионов кальция по методу вытеснения. К раствору, в котором определяют кальций, прибавляют комплекс ЭДТА с магнием (MgY2-). При этом Са2+-ионы вытесняют из комплекса эквивалентное количество Mg2+, которые затем оттитровывают раствором ЭДТА. Таким образом, затраченное на титрование количество ЭДТА соответствует содержанию кальция в растворе.

Стронций, для которого тоже не найден хороший индикатор также можно определять по методу вытеснения. К раствору прибавляют MgY2- и получают смесь стронция и магния, при титровании которой  наблюдаются скачки pSr и pMg.

Поскольку величины констант образования комплексов SrY2 и MgY2 очень близки, кривые изменения pSr и pMg почти совпадают при титровании равных количеств обоих металлов.

Аналогичным образом можно проводить титрование и тогда, когда фактически не происходит никакого вытеснения (см. рис. 13). Например, барий можно титровать в присутствии ииндикатора на магний после прибавления комплексоната магния.

Так как комплексонат бария менее устойчив по сравнению с комплексонатом магния Ва2+-ионы вытесняют Mg2+ лишь в очень незначительном количестве. Тем не менее при а= 1, кроме скачка рВа, наблюдается также скачок pMg, который можно использовать для установление точки эквивалентности.

На рис. 14 наглядно показано, что можно титровать не только сумму кальция и магния (см. рис. 11), но также и кальций в присутствии магния. Эти катионы резко различаются по их сродству к иону гидроксила: константа устойчивости комплексного ионая MgOH+ равна 380, а комплексного иона СаОН+ — лишь 25.

Поэтому при высоких концентрациях ионов гидроксила (например, при рН = 13) эффективная константа устойчивости комплекса MgY2- становится значительно меньше, чем такая же константа комплекса CaY2-, и при прибавлении к раствору зквивалентного содержанию кальция количества ЭДТА происходит отчетливый скачок рСа, который можно наблюдать, например, с помощью мурексида.