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　        絡合滴定法對EDTA和NTA混合體系中二者含量的分別測定

李淑蘭 1 ,　 趙慧麗 1 ,　 曹　 軍 1 ,　 韓　 穎 2

(1.撫順市化工研究設計院,遼寧撫順11 6;　 2.撫順市建工學校,遼寧撫順113123)

　 【摘　 要】　 建立了EDTA、NTA混合體系中二者含量的絡合滴定檢驗法。在pH=3.5時,以鈦鐵試劑為指示劑,用鐵離子滴定EDTA和NTA的總和,在pH=6時,用鐵離子滴定EDTA的含量,二次滴定的差值即為NTA的含量。該方法 簡便,準確度高,是對GB1410的補充和完善,尤其適用于生產的現場控制分析。

　 【關鍵詞】　 絡合滴定法;　 EDTA;　 NTA

　 【中圖分類號】　 TQ0655.25　 【文獻標識碼】 A　 【文章編號】　 1004 0935(2000)05030103

DeterminationofEDTAandNTAinMixturebyComplexometricTitrationLIShulan,　 ZHAOHuili,　 CAOJun

(FushunChemicalResearchandDesigningInstitute,Fushun11 6,China)HANYing(FushunIndustrialSchool,Fushun113123,China)

【Abstract】AmethodofdeterminationofEDTAandNTAinmixturebycomplexometrictitrationisdescribedinthispaper.Thetotalcomountof EDTAandNTAisdeterminedinabuffermediumofpH=3.5bytitrationwithFe 3+usingtitanicironreagentasindicatorTheEDTAcontentisdeterminedinabuffermediumofpH=6.TheNTAcon-

tentisobtaintedbydifference.Themethodisprovedtobesimpleandrapid,goodinsensetivityandaccuracy.ItiscomplementtoGB1410.

【KeywordsComplexometrictitration;EDTA;NTA

1　 前　 言

在乙二胺四乙酸(以下簡稱EDTA)的合成過程中,往往伴有副產物氨三乙酸(以下簡稱NTA)的生成。而國內目前尚無一種成熟的方法來檢測EDTA和NTA共存體系中二者的含量。但在EDTA研制和生產過成中則 同時對這兩個組分進行定量分析。國標GB1410只對試劑級的EDTA中NTA的含量限定了指標,該 中NTA的分析方法的核心是用脈沖或示波極譜法將樣品與規定NTA的指標限定值進行比較,不測具體數值。如果要測定NTA的具體數值,還需以該方法為基礎進行修改,繪出 曲線,然后進行分析。即使用修改后的方法,仍存在著操作復雜,儀器昂貴,耗時及現場控制不便等缺點,因此我們研究并建立了EDTA和NTA的絡合滴定檢驗法。該方法 簡便,準確度高,精密度好,且不需要特殊儀器,一般實驗室就可實現。尤其適用于生產過程中的現場控制分析。

2　 實驗部分

2.1　 試　 劑

　 【收稿日期】　 2000-06-05

(1)鐵(Ⅲ) 溶液:稱取60.3g硫酸鐵銨,溶于水中,加入6ml濃硫酸,稀釋至2500ml,搖勻。并標定。

(2)鈦鐵試劑2%(w v)水溶液:稱取2g鈦鐵試劑溶于100ml水中。

(3)乙酸—乙酸鈉緩沖溶液(pH=3.5):稱取3水乙酸鈉54.2g,加入400ml冰乙酸,稀釋至1000ml。

(4)六次甲基四胺緩沖溶液(pH=6):稱取六次甲基四胺112g,加水溶解,加入8.4ml濃鹽酸,用水稀釋至1000ml。EDTA

(5)EDTA 溶液(0.05mol L):配制與標定參見GB601。

(6)NTA 溶液:

配制:準確稱取已知純度的NTA10g(準至0.0002g),用10%氫氧化鈉溶解,用水稀釋至1000ml。NTA純度的測定:準確稱取NTA0.2～0.5g(稱準至0.0002g),用0.5mol L氫氧化鈉 溶液溶解,用0.5mol L鹽酸 溶液返滴定,用電位滴定劑控制終點。計算:

NTA%=(V 1 C 1 -V 2 C 2 )1000W× 191.142×100式中:C 1 -氫氧化鈉 溶液的濃度mo L;

　 V 1 -氫氧化鈉 溶液的體積ml;

　 C 2 -鹽酸 溶液的濃度mol L;

　 V 2 -鹽酸 溶液的體積ml;

　 191.14-NTA分子量;

　 W-試樣NTA的稱樣量g

2.2　 樣品的分析操作

準確稱取含有NTA的EDTA樣品2g,用10%的氫氧化鈉溶解,移入500ml容量瓶中,用水稀釋至刻度。吸取50ml此溶液兩份,一份用1mol L的硫酸中和至pH=6,加入pH=6的緩沖溶液10ml,用0.05mol L的鐵(Ⅲ) 溶液滴定,

溶液由無色經黃色至暗綠色為終點。記錄消耗體積V 1 。另一份用1mol L硫酸中和至pH=3.5,加入pH=3.5緩沖溶液10ml,用鐵(Ⅲ) 溶液滴定,溶液由無色經黃色至暗綠色為終點。記錄消耗體積V 2 。計算:EDTA%= CV 1 ×292.28×100M×1000×50 500

NTA%= C(V 2 -V 1 )×191.14×100M×1000×50 500

式中:C-鐵(Ⅲ) 溶液的摩爾濃度mol L;

　 V 1 -pH=6時消耗鐵(Ⅲ) 溶液的體積ml;

　 V 2 -pH=3.5時消耗鐵(Ⅲ) 溶液的體積ml;

　 M-稱樣量g;

292.28-EDTA分子量;

191.14-NTA分子量

3　 討　 論

3.1　 EDTA和NTA含量測定

EDTA和NTA都是含有羧基和氨基的絡合劑,均能與許多金屬離子形成穩定的絡合物。因此,可以用鈦鐵試劑做指示劑,用鐵(Ⅲ)為滴定劑來測定EDTA和NTA的含量。在用鐵(Ⅲ)滴定EDTA和NTA的絡合反應過程中,由于EDTA及NTA和鐵鈦試劑都是弱酸,則反應將不同程度地受到溶液的酸度影響,即存在酸效應。同時鐵(Ⅲ)離子也會因水解而形成多核氫氧基絡合物,從而引起氫氧基絡合效應,存在酸性和堿性絡合物的絡合效應的影響。為了確定檢測EDTA、NTA的分析條件我們計算了不同pH值條件下的logK,并繪制了曲線,見表1和圖1。圖1　 pH-logK關系圖表1　 不同pH值下EDTA和NTA的絡合效應

pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

EDTA 7.1 11.6 14.1 14.8 15.0 14.8 14.1 13.1 12.1 11.0 9.33 7.39

NTA 2.1 5.1 7.3 7.4 6.5 5.5 4.5 3.5 2.5 1.4 0.02 -1.82

鈦鐵試劑 2.1 4.1 5.7 6.3 6.4 6.4 6.4

　 從曲線中可見,EDTA-鐵絡合物具有足夠的穩定性,pH=3.5時NTA-鐵絡合物穩定性最強,pH大于5時,NTA-鐵絡合物的穩定性最弱,因此可在pH大于5時測定EDTA的含量而不受NTA的干擾,但鈦鐵試劑在pH較高時與鐵(Ⅲ)

形成2:1和3:1絡合物,這種絡合物的穩定常數甚至高于EDTA-鐵絡合物的穩定常數,所以單獨測定EDTA的 pH值定為6而不能再高。因此絡合滴定EDTA和NTA總和的 pH為3.5,而單獨測定混合體系中EDTA時,pH應選

為6,二次滴定之差即為NTA的含量。EDTA

3.2　 精密度考查

為了驗證本方法的精密度,我們對同一樣品進行了多次分析,結果見表2。表2　 樣品多次分析值及精密度

次數 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 偏差 %

EDTA 96.7 96.6 96.6 96.7 96.7 96.6 96.8 96.7 96.7 96.7 96.7 96.7 0.058

NTA 4.17 4.25 4.25 4.25 4.05 4.30 4.09 4.17 4.05 4.17 4.09 4.13 0.085

　 由此可見,本方法具有較高的精密度,重現性很好。

3.3　 回收率的測定

準確量取一定量體積的EDTA 溶液和NTA 溶液兩份,一份加水至體積約50ml,加入pH=6的緩沖溶液10ml,加熱至70℃,加入6滴鈦鐵試劑,用鐵(Ⅲ) 溶液滴定至溶液由無色經黃色至暗綠色為終點。此時測定為EDTA的含量。另一份,加水約50ml,加入pH=3.5的緩沖溶液10ml,加熱至70℃,加入6滴鈦鐵試劑,用鐵(Ⅲ) 溶液滴定至溶液由無色經黃色變為暗綠色,此時測定的為EDTA和NTA的總和。下表為含有不同NTA量的EDTA的樣品中,NTA和EDTA的回收率的測定結果見表3。

表3　 NTA和EDTA回收率測定結果

EDTA % NTA %

理論含量 實測值 回收率 理論含量 實測值 回收率

98.7 99.8 101.1 1.8 1.4 107.7

98.4 99.4 101.0EDTA 1.6 1.6 100.0

97.5 98.4 100.9 2.5 2.5 100.0

96.5 98.1 101.2 3.1 3.4 109.7

95.9 96.7 100.8 4.1 4.1 100.0

94.0 94.4 100.4 6.0 6.0 100.0

88.7 90.6 102.0 11.3 11.6 102.7

79.6 81.7 102.6 20.4 19.8 97.1

66.2 67.8 101.7 33.8 33.2 98.2

平均回收率 101.1 平均回收率 101.3

　 由表3可見,本方法回收率高,能滿足EDTA定量分

析要求。

3.4　 雜質干擾實驗

樣品中加入乙二胺、甲醛、氰化鈉,實驗結果表明,此分析條件下以上雜質均不影響EDTA、NTA含量的測定,但樣品中若含有乙二胺,會影響溶液的pH值,需用酸中和。

3.5　 緩沖溶液用量選擇

我們對pH=3.5和pH=6緩沖溶液的加入量進行了考查,發現pH=3.5的緩沖溶液加入量基本不影響滴定結果。但pH=6的緩沖溶液加入量影響回收率,其測定結果見表4。

表4　 緩沖溶液加入量對NTA回收率的影響

pH=6緩沖溶液加入量 ml 5.0 10.0 15.0 20.0

NTA回收率 % 91.2 101.1 102.2 107.0

　 從表4中數據可見,加入10ml緩沖溶液時回收率 ,因此緩沖溶液加入量定為10ml。

3.6　 指示劑用量考查

我們對指示劑的用量做了實驗,結果表明,鈦鐵試劑加入量為4～6滴時,變色敏銳,準確度高。

3.7　 溫度選擇

我們在室溫下進行了滴定,滴定終點提前。這是由于鐵(Ⅲ)和EDTA在室溫下絡合速度慢的緣故。因此一定要在熱溶液中進行滴定。最適宜的溫度為70℃左右。

4　 結　 論

本方法操作簡便,干擾少。具有較高的精密度和準確度。與GB1410相比,更適合于生產與科研過程中的控制分析。

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