高學(xué)峰 劉 露 吳 洋 韓克甲
(山東省淄博市新材料研究所,淄博 255040)
乙醇鎂(乙氧基鎂 、二乙氧基鎂)為乳白色或淺灰色粉末或顆粒,可燃,在空氣中徐徐水解,溶于酸、堿,難溶于乙醚和烴類,略溶于乙醇,屬于金屬有機(jī)化學(xué)范疇,廣泛應(yīng)用于化工、陶瓷、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料及洗滌用品、生物化學(xué)等有機(jī)合成的縮合和格氏等反應(yīng)中。固體乙醇鎂的制備是以無(wú)水乙醇和高純度金屬鎂粉在惰氣保護(hù)及氯化汞(或碘化汞)催化劑存在下,加溫催化、真空干燥而制成,其特點(diǎn)是純度高(不小于98%)、 游離乙醇和其它含物極低。由于其科技含量高,目前國(guó)內(nèi)很少有廠家生產(chǎn)。乙醇鎂含量的測(cè)定,目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)方法及相關(guān)資料介紹。在絡(luò)合滴定鎂的經(jīng)典方法中,其掩蔽的慣用介質(zhì)是氨性緩沖體系,應(yīng)用較為廣泛,但其中有些存在的問(wèn)題值得深入探討[1-4],如EBT含有大量鈉鹽外,純度只有50%~70%,滴定終點(diǎn)變色不夠敏銳,對(duì)是否已到達(dá)全藍(lán)色時(shí)判斷非易,尤其是低鎂測(cè)定更是如此等。
筆者認(rèn)為,一般情況下要給出一種普遍適用的操作規(guī)程是不可能的,只有針對(duì)具體的試樣去尋求最佳的實(shí)驗(yàn)條件,才能提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。筆者通過(guò)對(duì)絡(luò)合滴定鎂的經(jīng)典方法改進(jìn),在TEA-氨性緩沖系統(tǒng)條件下,利用TEA-DL-Cystseine-Tartrare-en聯(lián)合掩蔽劑及混合指示劑的作用,用EDTA直接滴定,測(cè)定鎂含量,再將鎂含量折算成乙醇鎂的含量。該法簡(jiǎn)便、快速,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.082%~0.110%,平均回收率為99.88%,適合于實(shí)際樣品的測(cè)定。
鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液:1.000 0 mg/mL;
掩蔽劑: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,混勻;
混合指示劑:將0.30 g鉻黑T、0.05 g百里酚酞、0.05 g甲基紅、0.2 g鹽酸羥胺溶解于35 mL TEA溶液(1+1)和20 mL EtOH的混合溶液中;
氨性緩沖劑:pH 10;
EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液:0.020 00 mol/L;
所用試劑除指明外均為分析純;
實(shí)驗(yàn)所用水均為超純水(電阻率不小于18.2 MΩ·cm)。
稱取0.5 g(精確至0.000 1 g)樣品,加適量水,滴加鹽酸溶液(1+1),于低溫加熱至完全溶解,用水定容至250 mL容量瓶中,搖勻。
取適量試液于300 mL三角燒瓶中,加水至80 mL,加入掩蔽劑5 mL,搖動(dòng)1 min,加氨性緩沖溶液15 mL,混合指示劑4滴, 用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,試液由紫紅色恰成綠色為終點(diǎn)。
在pH 10條件下,能被氨羧絡(luò)合劑滴定鎂的物質(zhì)很多,除EDTA外,這些氨羧絡(luò)合劑(如EGTA、DTPA、CDTA、CyDTA、EDTP等)與金屬離子螯合物的穩(wěn)定性與EDTA和金屬離子的螯合物有差別[5],借此可以提高滴定Mg2+的選擇性。資料表明,EGTA與Ca的絡(luò)合物穩(wěn)定常數(shù)(lgKCa-EGTA=11.0)稍大于EDTA(lgKCa-EDTA=10.7),其絡(luò)合鎂(lgKMg-EGTA=5.21)的能力小于EDTA(lgKMg-EDTA=8.7),而EDTP絡(luò)合鎂(lgKMg-EDTP=1.8)[6]的能力與EDTA則相差甚遠(yuǎn)。EGTA滴定高鎂低鈣時(shí)要比EDTA好些,但作為一般常用試劑,價(jià)格則顯昂貴,(其它氨羧絡(luò)合劑也受多方面條件限制);而價(jià)格實(shí)惠、易購(gòu)并廣泛應(yīng)用的EDTA,其絡(luò)合能力強(qiáng),能與很多金屬離子絡(luò)合,但易受干擾,所以本方法中在DL-Cysteine等掩蔽劑的存在下,大大提高了EDTA絡(luò)合物的穩(wěn)定性。故本法選用EDTA為絡(luò)合滴定劑。
乙醇鎂是以無(wú)水乙醇和高純度金屬鎂粉為原料而制成的,其含游離乙醇和其它含物(氫氧化鎂、碳酸鎂、鐵等)極低,其中殘留微量Fe為主要干擾元素,用DL-Cysteine、TEA、Tartrare、en協(xié)同掩蔽,形成的四元絡(luò)合物不干擾鎂的測(cè)定。
DL-Cysteine屬生化試劑,白色粉末,溶于熱水和酸堿,是很重要的有機(jī)配位體,廣泛應(yīng)用于各種金屬的螯合劑,在絡(luò)合反應(yīng)中,既是金屬的解毒劑,也是掩蔽劑[7,8],絡(luò)合能力強(qiáng),具有一定選擇性。在pH 2~3.5時(shí),DL-Cysteine能掩蔽Fe、Ti、Cu、Hg、Ag、Th、Bi、Sb等干擾;在pH 5~6時(shí),DL-Cysteine不但是Cu、Sn、Zr、Sb、Hg、Ag、Pb、Ti等良好的掩蔽劑,也是它們的EDTA螯合物的釋放劑;在pH 10時(shí),它能很好地掩蔽Cu、Ni、Ca、Co、Zr、Cd、Hg、Ag、Ba、Pb等。實(shí)驗(yàn)表明,用DL-Cysteine、TEA、Tartrare、en聯(lián)合掩蔽劑3~10 mL,效果最佳,本法選用5 mL。
分析中指示劑的選擇很重要,它直接影響分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度。 選用單一的指示劑為最佳條件是比較困難的。若充分利用不同比例的混合指示劑,把握其互補(bǔ)色所形成的顏色,則能使滴定終點(diǎn)更加敏銳清晰。實(shí)驗(yàn)表明,鉻黑T、百里酚酞、甲基紅混合指示劑選擇性高,克服了EBT自身缺點(diǎn),很有實(shí)用意義,且終點(diǎn)顏色變化鮮明清晰,完全可用來(lái)替代EBT作為絡(luò)合滴定法測(cè)定鎂的指示劑。故本法選用4滴混合指示劑,較為適宜。
用本法對(duì)4份不同樣品平行測(cè)定6次,同時(shí)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果列于表1。由表1可見(jiàn),本法的精密度與準(zhǔn)確度好,測(cè)定結(jié)果令人滿意。
表1 方法的精密度和準(zhǔn)確度(n=6)
DL-Cysteine是很重要的有機(jī)配體,廣泛應(yīng)用于各種金屬的螯合劑,其絡(luò)合能力強(qiáng),既是金屬的解毒劑,也是掩蔽劑,具有一定的選擇性,它的研究與應(yīng)用具有實(shí)用意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。采用混合指示劑利用它們的互補(bǔ)色所形成的顏色,可大大提高滴定終點(diǎn)的敏銳清晰性,完全可用來(lái)替代EBT作為絡(luò)合滴定法測(cè)定鎂的指示劑。
本法是一種較好的快速測(cè)定乙醇鎂中鎂的分析方法,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確,既適合于生產(chǎn)應(yīng)用,也適合于相關(guān)監(jiān)督檢驗(yàn)部門的應(yīng)用。
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