分析化学金属指示剂57课件

分析化学金属指示剂目录CONTENTS教学分析01此处添加章节标题02此处添加章节标题03此处添加章节标题04指示剂应具备的条件

金属指示剂的作用原理

使用金属指示剂可能出现的问题

常用的金属指示剂此处添加章节标题05

水硬度测定水中加入了什么？为什么软化前后加入水的颜色会发生改变？B色MEDTA滴定M（游离）M-In

+InMYInA色1.概念配位滴定中用于指示滴定终点的指示剂，叫做金属指示剂。金属指示剂多为有机染料或弱酸，能够与金属离子发生显色反应，故金属指示剂又叫做金属离子显色剂。在配位滴定中广泛采用金属指示剂来指示滴定终点。金属指示剂:有机配合剂有一定酸碱性的染料有一定颜色 In一、金属指示剂的作用原理开始前M+In=MIn颜色I颜色II(1)滴定中M+Y=MY(2)颜色II颜色I终点后MIn+Y=MY+In(3)讨论：K/MY与K/MIn关系？显游离指示剂颜色显配合物颜色2.金属指示剂作用原理铬黑T变色：酒红 蓝色变色的pH适用范围：pH=8～11铬黑T（EBT）酒红色H2In-

HIn2-

In3-+H++H+-H+-H+pH<6.08～11>12例：M+InMInMIn+YMY+In+H+蓝色二、指示剂应具备的条件

1）MIn与In颜色明显不同，显色迅速，变色可逆性好

2）MIn的稳定性要适当：KMY/KMIn>102

a.KMIn太小→置换速度太快→终点提前

b.KMIn>KMY→置换难以进行→终点拖后或无终点

3）In本身性质稳定，便于储藏使用

4）MIn易溶于水，不应形成胶体或沉淀

1.指示剂的封闭现象

产生原因：指示剂与某些金属离子生成极稳定的配合物，KNIn（KMIn）>KMY，以致到达化学计量点时滴入过量EDTA，指示剂也不能被置换出来，溶液颜色不发生变化的现象。

例如，用铬黑T作指示剂，在pH=10的条件下，用EDTA滴定Ca2+、Mg2+时，Fe3+、Al3+、Ni2+和Co2+对铬黑T有封闭作用

解决方法：加入少量三乙醇胺(掩蔽Fe3+、Al3+)和KCN(掩蔽Ni2+和Co2+)以消除干扰。三、使用金属指示剂时可能出现的问题

2.指示剂的僵化现象

产生原因：有些指示剂和金属离子的反应配合物MIn在水中的溶解度小，使EDTA与MIn的置换缓慢，终点的颜色变化不明显，这种现象称为指示剂僵化。解决方法：可加入适当的有机溶剂或加热，以增大其溶解度。

例如，用PAN作指示剂时，可加入少量的甲醇或乙醇，也可将溶液适当加热以加快置换速度，使指示剂的变色敏锐一些。

3.指示剂的氧化变质现象

产生原因：金属指示剂大多数是具有许多双键的有色化合物，易被日光、氧化剂、空气所分解；有些指示剂在水溶液中不稳定，日久会变质。例如，铬黑T、钙指示剂的水溶液均易氧化变质解决方法：1）常配成固体混合物2）加入具有还原性的物质，如盐酸羟胺等配成溶液。四、常用的金属指示剂

指示剂使用pH范围InMIn直接滴定M铬黑T(EBT)7-10蓝红Mg2+Zn2+二甲酚橙(XO)<6黄红Bi3+Pb2+Zn2+磺基水杨酸2无紫红Fe3+钙指示剂(NN)10-13蓝红Ca2+PAN(Cu-PAN)[1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚]2-12黄红Cu2+(Co2+Ni2+)MgIn-（紫红）lgKMgIn=7.0HIn2-

(蓝)铬黑T（EriochromeBlackT，EBT）1-(1-羟基-2-萘偶氮)-5-硝基-2-萘酚-4-磺酸钠1.铬黑T

二甲酚橙(XO)可作滴定ZrO2+,Bi3+,Th4+,Zn2+,Pb2+,Cd2+,Hg2+,稀土等金属离子时的指示剂,在pH<6时使用，络合物颜色为紫红色。H6InH2InInHInH3InH5InH4In黄黄黄黄红红红-1.22.63.26.410.412.3MIn黄色pH<6pH>7红色黄色2.二甲酚橙(XO)H2InInHIn

无色2.6无色11.7无色无色晶体，可溶于水。在pH=1.5-2.5时与Fe3+形成紫红色络合物FeSSA+,作为滴定Fe3+的指示剂，终点由红色变为亮黄色。淡黄色3.磺基水杨酸(SSal)4.PAN1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚Cu2+,Ni2+,Cd2+,Th4+

(MIn红)pH2~12使用InHIn1.912.2

H2In

HInIn黄色淡红水垢是怎么形成的呢五、水的总硬度测定（1）水硬度的概念水的硬度（也叫矿化度）——是指溶解在水中的钙盐与镁盐含量的多少。我国采用mmol

L-1或mg

L-1(CaCO3)为单位表示水的硬度。含量多的硬度大，反之则小。软水：如雨水，雪水，纯净水硬水：如矿泉水，自来水，以及自然界中的地表水和地下水等。1.水的硬度北方的饮用水多数是硬水，南方的水大多是软水。所以南方人到北方生活容易“水土不服”我国生活饮用水规定，总硬度不得超过450mg

L-1。水的硬度暂时硬度永久硬度总硬度钙的硬度镁的硬度Ca、Mg总量，以钙化物含量表示由钙离子形成的硬度由镁离子形成的硬度测定Ca的含量测定Mg的含量——钙、镁的酸式碳酸盐——钙、镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐等（2）水硬度的组成长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康

（1）

水硬度测定原理测定水的总硬度就是测定水中Ca2+、Mg2+的总含量。一般采用配位滴定法，即在pH=10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T作指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定，直至溶液由酒红色转变为纯蓝色为终点。滴定时，水中存在的少量Fe3+、Al3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Pb2+等重金属离子可用KCN、Na2S来掩蔽。2.水硬度测定用EDTA溶液滴定至由酒红色变成亮蓝色即为滴定终点。其反应式为：Mg2++HIn2-=MgIn-+H+（蓝）（酒红）Ca2+（Mg2+）+H2Y2-=CaY2-（MgY2-）+2H+MgIn-+H2Y2-=MgY2-+HIn2-+H+（酒红）（蓝）EDTA溶液滴定酒红色变为纯蓝色准确移取水样100.0ml于250ml锥形瓶中，加1~2滴盐酸（1+1）酸化，煮沸2~3min赶除CO2。冷却，加入三乙醇胺溶液5mL、10mlPH=10的氨-氯化铵缓冲液、1mlNa2S溶液，加少量铬黑T指示剂，立即用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。记录消耗的EDTA标准溶液的体积。平行测定四次。加少量铬黑T指示剂总硬度、钙硬度测定按下式计算：例：取水样50.00mL，调pH=10，以铬黑T为指示剂，用0.01000mol/L的EDTA标准溶液滴定，消耗15.00mL；另取水样50.00mL，调pH=12，以钙指示剂为指示剂，用同样的EDTA标准溶液滴定，消耗10.00mL，试计算：（1）水样中Ca2+、Mg2+的总含量，以mmol/L表示；（2）Ca和Mg的各自含量，以mg/L表示。解：以铬黑T为指示剂，测得Ca和Mg