硫酸铜返滴定法(国标方法),这是国家标准中规定的主要方法,准确度高,应用广泛。
1. 方法原理
加入过量EDTA:在特定的pH条件下,向样品溶液中加入过量的乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准溶液。
络合反应:EDTA与铝离子(Al³⁺)发生络合反应,生成稳定的络合物。此时,加入的EDTA是过量的,除了络合所有的Al³⁺外,还有剩余。
调节pH值:用乙酸-乙酸钠缓冲溶液将溶液的pH值调节至约4.3。
返滴定:以PAN(1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚)为指示剂,用硫酸铜(CuSO₄)标准溶液滴定剩余的EDTA。
终点判断:当溶液中游离的EDTA被滴定完后,过量的Cu²⁺会与PAN指示剂反应,使溶液从亮黄色变为紫红色(或深紫色),即为滴定终点。
2. 操作步骤简述
样品制备:称取适量PAC样品(约1.5-2.0g),用少量水溶解后,移入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。此即为试液A。
移液与络合:用移液管移取10.00mL试液A于250mL锥形瓶中。加入一定体积(如20.00mL)的已知浓度(C₁)的EDTA标准溶液。
加热与缓冲:将溶液煮沸约1分钟(促进络合反应完全)。冷却后,加入15mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH≈4.3)。
滴定:加入4-5滴PAN指示剂,用硫酸铜标准溶液(浓度C₂)滴定至溶液由亮黄色变为稳定的紫红色,且30秒不褪色。记录消耗的硫酸铜标准溶液的体积V₁(mL)。
空白试验:在另一锥形瓶中,不加试液A,只加入与上述等量的EDTA标准溶液、缓冲溶液和指示剂,用硫酸铜标准溶液滴定至相同终点。记录消耗的体积V₀(mL)。空白试验的目的是校正试剂误差。
3. 结果计算
氧化铝(Al₂O₃)的质量分数 w按下式计算:
w=m×25010(V0−V1)×c×0.05098×
V 0:空白试验消耗的硫酸铜标准溶液的体积,单位为毫升(mL)。
V 1 :试样溶液消耗的硫酸铜标准溶液的体积,单位为毫升(mL)。
c:硫酸铜标准溶液的准确浓度,单位为摩尔每升(mol/L)。
m:称取样品的质量,单位为克(g)。
0.05098:与1.00mL浓度为1.000 mol/L的硫酸铜标准溶液相当的、以克表示的氧化铝(½ Al₂O₃)的质量。
:分取比例(从250mL试液中取了10mL)。
