铝合金含量测定.ppt

,实验十一铝合金中铝含量的测定,一、实验目的1.掌握置换滴定法测定Al的原理和方法；2.掌握铝合金的溶样方法。,1.能否采用EDTA直接滴定方法测定铝?说明其原因。,Al3+，lgK=16.3,足够稳定，但由于,（1）Al3+与EDTA的络合反应缓慢；,（2）Al3+对二甲酚橙有封闭作用，缺乏合适的指示剂；,（3）Al3+易水解生成多核羟基化合物；,故Al3+不能用EDTA进行直接滴定。,解答1：,一般，测定简单试样中的Al3+用返滴定法；测定复杂试样中的Al3+用置换滴定法。,2.,为什么测定简单试样中的Al3+用返滴定法即可，而测定复杂试样中的Al3+则须采用置换滴定法？,Al3+,AlYY(剩),AlYZnY,Zn2+,黄红,Y(剩)AlY,返滴定法测铝实验方案,解答2：,试样简单时，所含金属离子种类单一，控制适当的条件，加入一定过量的EDTA时只有Al3+形成络离子，滴定过量的EDTA能准确求得Al3+的含量。,解答2：,其中金属离子的种类多，在一定的条件下，加入的EDTA可能不只是和Al3+反应，还要和其它离子反应，所以就不能用剩余的EDTA直接计算Al3+的含量。,试样复杂时，,此情况下，如加入一种选择性的置换试剂，置换出与Al3+络合的EDTA，再用M标准溶液滴定其释放出的EDTA量，可测定复杂试样中的Al3+。称为置换滴定法。,置换出EDTA测铝实验设计,Al3+Mn+,pH56,XO,黄红,+,Zn2+,Zn2+,XO,黄红,甲基橙,二甲酚橙指示剂的特点和使用范围？,3.,二甲酚橙（XylenolOrange，XO）3,3-双N,N-二(羧甲基)氨甲基-邻-甲酚磺酞,络合物(MIn)颜色为紫红色。,所以，二甲酚橙在pH6时使用,解答:,用置换滴定法或返滴定法测定试样中的Al3+时，所加入过量EDTA溶液的浓度是否必须准确？为什么？,4,返滴定法物质量的计算：加入的EDTA溶液的浓度必须准确。,解答4：,置换滴定法测定Al3+的含量中，最后是用Zn2+标准溶液的体积和浓度计算试样中Al3+的含量，即：,解答4：,所以使用的EDTA溶液的量不须知道。,5,如何将铝合金试样制备成待分析试液？,Al合金的溶解和试液的制备,（含杂质）,塑料烧杯,200gL-1NaOH,进入溶液,待测形式,解答5：,二、实验原理,铝合金中含有：Si，Mg，Cu，Mn，Fe，Zn，个别还含有Ti，Ni等，返滴定测定铝含量时，所有能与EDTA形成稳定络合物的离子都产生干扰，缺乏选择性。故采用置换滴定法。,向待测液中加入0.02molL-1EDTA,以甲基橙为指示剂，用(1+1)氨水和3molL-1HCl调节溶液pH值3.5，加热煮沸5min，反应完成后，将反应液冷却，加入六次甲基四胺溶液，加入二甲酚橙（XO）指示剂，调pH值为56，以Zn2+盐溶液滴定过量的EDTA，加入200gL-1NH4F溶液,加热煮沸，使AlY-+6F-+2H+=AlF63-+H2Y2-置换出相等量的EDTA。,Al3+H2Y2-AlY-+2H+,Zn2+H2Y2-ZnY2-+2H+,调节溶液的pH值为56，以二甲酚橙为指示剂，用Zn2+盐标准溶液滴定。,Zn2+H2Y2-ZnY2-+2H+,合金试样中的Al含量为,请解释本实验中各步骤的意义,7.,实验步骤,准确称取0.1g左右铝合金于100mL塑料烧杯中，加入10mL200gL-1NaOH溶液，在水浴中加热溶解，待样品大部分溶解(有少许黑渣为碱不溶物)，滴加6molL-1HCl待全部絮状沉淀溶解，再多加10mL，少许黑渣溶解后，将上述溶液定量转至250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。,1.样品的预处理,2.配制250mL0.02molL-1Zn2+标准溶液准确称取0.40gZnO于小烧杯中，用少量水润湿，然后逐滴加入（1+1）HCl溶液至其完全溶解。将溶液定量转移至250mL容量瓶中定容，摇匀。,3.铝含量的测定移取铝合金试液25.00mL于250mL锥形瓶中，加入0.02molL-1EDTA溶液30-35mL，加入甲基橙1滴，此时溶液呈红色，滴加(1+1)氨水调至溶液恰好呈橙色(pH3.5)，如调成黄色，可用3molL-1HCl调回至橙色。将溶液放在电炉上加热煮沸5min左右，冷却至室温。,加入六次甲基四胺溶液20mL，加2滴二甲酚橙指示剂，此时溶液如呈黄色（如呈红色？），滴加(1+1)氨水调至溶液恰好变成红色，再滴加3molL-1HCl溶液，使溶液恰呈黄色。用0.01molL-1Zn2+盐标准溶液滴定溶液由亮黄色变为紫红色即为终点(不计滴定的体积)。,加入200gL-1NH4F溶液10mL，将溶液加热至微沸，流水冷却。再补加二酚橙指示剂1滴，滴加(1+1)氨水调至溶液恰好变成红色，再用3molL-1HCl调节溶液呈亮黄色后，用锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为红色，即为终点。根据消耗的锌盐溶液体积，计算Al的质量分数。,用NH4F溶液能否定量置换与Al络合的EDTA?,8,设滴定pH=5.5，F(H)=1+1H+=1+103.1810-5.5=1,F-sp故:F-游=0.22mol/LF