Портал аналитической химии

Аминополикарбоновые кислоты типа ЭДТА образуют довольно прочные комплексы почти со всеми многовалентными катионами, что и положено в основу метода комплексонометрического титрования. Эта общая способность комплексообразованию является, с одной стороны, преимуществом, так как с помощью одного-единственного титрованного раствора можно определять большое число различных элементов, а с другой стороны — недостатком, так как она обусловливает низкую избирательность определений.

 

Константы образования некоторых комплексов с ЭДТА все-таки достаточно отличаются друг от друга, для того чтобы можно было селективно титровать соответствующие металлы в присутствии других. Для этого, как уже упоминалось в разделе 4 главы VIII, необходимо, чтобы эффективные константы устойчивости различались по крайней мере в 104—105 раз. При взгляде на табл. 2 видно, что алюминий, лантаноиды, а также двухвалентные катионы кобальта, никеля, меди, цинка и кадмия можно титровать в присутствии катионов щелочноземельных металлов, a Fe3+-, Ga3+-, In3+-, Tl3+-,Bi3+-, Zr4+-, Тn4+-ионы, образующие комплексы с константами устойчивости выше 10²⁰, — в присутствии почти всех двухвалентных металлов, что подтверждается практикой.

 

При практическом проведении титрования уменьшают, по мере надобности, рН раствора настолько, чтобы металлы, которые не нужно титровать, практически совсем не связывались в комплекс, так как при увеличении на эффективные константы устойчивости их комплексов сильно уменьшаются. Титрование алюминия и двухвалентных катионов тяжелых металлов в присутствии щелочноземельных металлов проводят при рН раствора около 5, селективное титрование других трехвалентных катионов в присутствии двухвалентных — при рН = 3 и ниже. Благодаря этому можно обходиться без вспомогательного комплексообразующего вещества, всегда необходимого при более высоких значениях рН, для того чтобы предохранить определяемый металл от выпадения в осадок в виде гидроокиси. Вспомогательное комплексообразующее вещество (например, аммиак) прив ело бы к снижению эффективных констант устойчивости комплексов титруемых металлов с ЭДТА и, вследствие этого, — к ухудшению селективности.

В некоторых случаях можно проводить селективное тирование, которое невозможно осуществить с использованием ЭДТА, применяя другой комплексон, например можно титровать кальций в присутствии магния раствором ГЭДТА, но не ЭДТА. Значительно более избирательными, по сравнению с аминополикарбоновыми кислотами, титрантами являются полиамины, которые практически связывают в комплекс лишь ионы переходных металлов. Однако для практического использования в анализе они мало пригодны, так как устойчивость полиаминовых комплексов быстро падает с уменьшением значений рН (что обусловлено большими значениями pKj).

Поскольку число таких случаев, когда константы устойчивости комплексов ЭДТА с присутствующими в анализируемом растворе металлами различаются больше чем в 10⁴—10⁵ раз, мало, часто возникают затруднения при необходимости комплексонометрического титрования одного металла в присутствии другого. Во многих случаях приходится перед титрованием проводить разделение металлов. Иногда к цели может привести прибавление маскирующих веществ, а иногда даже удается создать условия для последовательного титрования нескольких металлов.