一种快速测定乙醇镁的方法

2011-01-22 03:00高学峰韩克甲
化学分析计量 2011年2期
关键词:本法指示剂合剂

高学峰 刘 露 吴 洋 韩克甲

(山东省淄博市新材料研究所,淄博 255040)

乙醇镁(乙氧基镁 、二乙氧基镁)为乳白色或浅灰色粉末或颗粒,可燃,在空气中徐徐水解,溶于酸、碱,难溶于乙醚和烃类,略溶于乙醇,属于金属有机化学范畴,广泛应用于化工、陶瓷、医药、农药、香料及洗涤用品、生物化学等有机合成的缩合和格氏等反应中。固体乙醇镁的制备是以无水乙醇和高纯度金属镁粉在惰气保护及氯化汞(或碘化汞)催化剂存在下,加温催化、真空干燥而制成,其特点是纯度高(不小于98%)、 游离乙醇和其它含物极低。由于其科技含量高,目前国内很少有厂家生产。乙醇镁含量的测定,目前国内尚无标准方法及相关资料介绍。在络合滴定镁的经典方法中,其掩蔽的惯用介质是氨性缓冲体系,应用较为广泛,但其中有些存在的问题值得深入探讨[1-4],如EBT含有大量钠盐外,纯度只有50%~70%,滴定终点变色不够敏锐,对是否已到达全蓝色时判断非易,尤其是低镁测定更是如此等。

笔者认为,一般情况下要给出一种普遍适用的操作规程是不可能的,只有针对具体的试样去寻求最佳的实验条件,才能提高测定结果的准确度。笔者通过对络合滴定镁的经典方法改进,在TEA-氨性缓冲系统条件下,利用TEA-DL-Cystseine-Tartrare-en联合掩蔽剂及混合指示剂的作用,用EDTA直接滴定,测定镁含量,再将镁含量折算成乙醇镁的含量。该法简便、快速,测定结果的相对标准偏差为0.082%~0.110%,平均回收率为99.88%,适合于实际样品的测定。

1 实验部分

1.1 主要试剂

镁标准溶液:1.000 0 mg/mL;

掩蔽剂:每100 mL TEA溶液(1+1)中加入3 g Tartrare、1 g DL- Cysteine 、2 mL en溶液,使其溶解,混匀;

混合指示剂:将0.30 g铬黑T、0.05 g百里酚酞、0.05 g甲基红、0.2 g盐酸羟胺溶解于35 mL TEA溶液(1+1)和20 mL EtOH的混合溶液中;

氨性缓冲剂:pH 10;

EDTA标准溶液:0.020 00 mol/L;

所用试剂除指明外均为分析纯;

实验所用水均为超纯水(电阻率不小于18.2 MΩ·cm)。

1.2 实验方法

称取0.5 g(精确至0.000 1 g)样品,加适量水,滴加盐酸溶液(1+1),于低温加热至完全溶解,用水定容至250 mL容量瓶中,摇匀。

取适量试液于300 mL三角烧瓶中,加水至80 mL,加入掩蔽剂5 mL,摇动1 min,加氨性缓冲溶液15 mL,混合指示剂4滴, 用EDTA标准溶液滴定,试液由紫红色恰成绿色为终点。

2 结果与讨论

2.1 氨羧络合剂的选择

在pH 10条件下,能被氨羧络合剂滴定镁的物质很多,除EDTA外,这些氨羧络合剂(如EGTA、DTPA、CDTA、CyDTA、EDTP等)与金属离子螯合物的稳定性与EDTA和金属离子的螯合物有差别[5],借此可以提高滴定Mg2+的选择性。资料表明,EGTA与Ca的络合物稳定常数(lgKCa-EGTA=11.0)稍大于EDTA(lgKCa-EDTA=10.7),其络合镁(lgKMg-EGTA=5.21)的能力小于EDTA(lgKMg-EDTA=8.7),而EDTP络合镁(lgKMg-EDTP=1.8)[6]的能力与EDTA则相差甚远。EGTA滴定高镁低钙时要比EDTA好些,但作为一般常用试剂,价格则显昂贵,(其它氨羧络合剂也受多方面条件限制);而价格实惠、易购并广泛应用的EDTA,其络合能力强,能与很多金属离子络合,但易受干扰,所以本方法中在DL-Cysteine等掩蔽剂的存在下,大大提高了EDTA络合物的稳定性。故本法选用EDTA为络合滴定剂。

2.2 共存元素的影响及掩蔽剂的影响和用量

乙醇镁是以无水乙醇和高纯度金属镁粉为原料而制成的,其含游离乙醇和其它含物(氢氧化镁、碳酸镁、铁等)极低,其中残留微量Fe为主要干扰元素,用DL-Cysteine、TEA、Tartrare、en协同掩蔽,形成的四元络合物不干扰镁的测定。

DL-Cysteine属生化试剂,白色粉末,溶于热水和酸碱,是很重要的有机配位体,广泛应用于各种金属的螯合剂,在络合反应中,既是金属的解毒剂,也是掩蔽剂[7,8],络合能力强,具有一定选择性。在pH 2~3.5时,DL-Cysteine能掩蔽Fe、Ti、Cu、Hg、Ag、Th、Bi、Sb等干扰;在pH 5~6时,DL-Cysteine不但是Cu、Sn、Zr、Sb、Hg、Ag、Pb、Ti等良好的掩蔽剂,也是它们的EDTA螯合物的释放剂;在pH 10时,它能很好地掩蔽Cu、Ni、Ca、Co、Zr、Cd、Hg、Ag、Ba、Pb等。实验表明,用DL-Cysteine、TEA、Tartrare、en联合掩蔽剂3~10 mL,效果最佳,本法选用5 mL。

2.3 混合指示剂的选择及用量

分析中指示剂的选择很重要,它直接影响分析结果的精密度和准确度。 选用单一的指示剂为最佳条件是比较困难的。若充分利用不同比例的混合指示剂,把握其互补色所形成的颜色,则能使滴定终点更加敏锐清晰。实验表明,铬黑T、百里酚酞、甲基红混合指示剂选择性高,克服了EBT自身缺点,很有实用意义,且终点颜色变化鲜明清晰,完全可用来替代EBT作为络合滴定法测定镁的指示剂。故本法选用4滴混合指示剂,较为适宜。

2.4 精密度和准确度

用本法对4份不同样品平行测定6次,同时进行加标回收试验,结果列于表1。由表1可见,本法的精密度与准确度好,测定结果令人满意。

3 结语

表1 方法的精密度和准确度(n=6)

DL-Cysteine是很重要的有机配体,广泛应用于各种金属的螯合剂,其络合能力强,既是金属的解毒剂,也是掩蔽剂,具有一定的选择性,它的研究与应用具有实用意义和学术价值。采用混合指示剂利用它们的互补色所形成的颜色,可大大提高滴定终点的敏锐清晰性,完全可用来替代EBT作为络合滴定法测定镁的指示剂。

本法是一种较好的快速测定乙醇镁中镁的分析方法,测定结果准确,既适合于生产应用,也适合于相关监督检验部门的应用。

[1] 帅敏,韦明新. 对EGTA-氨性缓冲体系问题滴定EBT指示剂返色问题的探讨[J]. 九江师专学报 (自然科学报), 1992,11(5):26-27.

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[6] 王明德,王淑仁. 基础化学分析[M]. 济南:化学工业出版社,1985:316.

[7] 夏玉宇.化学员实用手册[M]. 北京:化学工业出版社,1999:105-106.

[8] 王献科,李玉萍. 用DL-半胱氨酸为释放剂螯合滴定法测定锆矿中的锆[J], 分析科学学报, 1996,12(2):154-156.

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