Анализ карбоната кальция в известняке

Основные  реакции:

Рабочий раствор    KMnO₄

Ynd                          без индикатора

Определяемое вещество непосредственно  не реагирует с титрантом, поэтому определение проводят методом косвенного титрования по заместителю H₂C₂O, обладающему восстановительными свойствами

  Ионы кальция переводят  в раствор, растворяя анализируемую  пробу в соляной кислоте. Затем  к раствору хлорида кальция  прибавляют избыток оксалата  аммония. Избыток осадителя необходим для уменьшения растворимости CaC₂O₄. Берут полуторный избыток осадителя. Растворимость оксалата  как соли слабой кислоты увеличивается в кислой среде.

СaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Ca^2⁺ + C₂O₄^2⁻ = CaC₂O₄↓

Осадок оксалата кальция  отфильтровывают, отмывают от хлорид ионов (они могут окисляться перманганатом) и растворяют в серной кислоте

CaC₂O₄ + H₂SO₄ = CaSO₄ + H₂C₂O₄

Выделившуюся щавелевую  кислоту, количество которой эквивалентно содержанию CaCO₃, титруют раствором KMnO₄. При титровании поддерживается температура 75 – 80 ⁰С, т. к. при более низкой температуре скорость реакции взаимодействия оксалат – ионов с ионами MnO₄⁻ очень низка, особенно в начальный период, когда ионов Mn₂⁺   в растворе мало

5H₂C₂O₄ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 10CO₂ + 8H₂O

C₂O₄⁻ – 2e⁻ = 2CO₂                                    5

MnO₄⁻ + 5e⁻ + 8H⁺ = Mn^2⁺ + 4H₂O     2

Расчеты:

С(HC₂O₄⁻)*V_a = с(1/5 KMnO₄) * V_cp(KMnO₄)

 

- нормальность рабочего  раствора, моль*экв/л

    -  поправка к нормальности рабочего раствора

            -  объем рабочего раствора, израсходованный на титрование

   - Молярная масса эквивалента, г/моль

      - Вместимость мерной колбы

           -   Объем аликвоты

            -   Навеска вещества взятого на анализ

• Комплексонометрическое титрование
• Особенности метода:

1. Доступность

2. Высокая степень частоты
3. Хелаты имеют стехиометричный состав
4. Высокая скорость реакции
5. Индикатор Мурексид, эриохромовый черный Т
6. Для смещения равновесия в сторону продуктов реакции и изменения рН используют аммиачный буфер Y

Химизм:

Ca^2⁺ + H₂ Y = CaY^2⁻ + 2H⁺  

Комплексонометрическое титрование

• Поскольку в известняке кроме соединений кальция может присутствовать доля соединений магния, следовательно определять ионы кальция будем в присутствии ионов магния. Если объем титранта пошедший на определение суммы кальция и магния равен объему пошедшему на титрование  кальция, то ионов магния нет.
• Комплексонометрическое титрование
• Ход анализа

1.Определение суммы кальция  и магния

Берут аликвотную часть и  переносят в коническую колбу, добавляют 2 – 3 мл ьуферного раствора с рН = 10 затем прибавляют 20 -30 мг смеси эриохромового черного Т и несколько мл NaCl, раствор титртуют ЭДТА до перехода окраски из вино – красной в синюю.

• Комплексонометрическое титрование
• Ход анализа

2. Определение  кальция

Аликвотную  часть анализируемого раствора переносят  в коническую колбу, добавляют 2 – 3 мл гидроксида натрия и несколько мл воды, затем прибавляют 20 – 30 мг Мурексида и титруют раствором ЭДТА до перехода окраски из вино- красной в фиолетовую.

Расчеты: