1、 实验十一铝合金中铝含量的测定铝合金中铝含量的测定 1PPT课件一、实验目的一、实验目的 1.掌握置换滴定法测定掌握置换滴定法测定Al的原理和方的原理和方法；法；2.掌握铝合金的溶样方法。掌握铝合金的溶样方法。2PPT课件1.1.能否采用能否采用EDTAEDTA直接滴定方法测定铝直接滴定方法测定铝?说明其原因说明其原因。3PPT课件Al3+，lg K=16.3,足够稳定，但由于足够稳定，但由于（1 1）AlAl3+3+与与EDTAEDTA的络合反应缓慢；的络合反应缓慢；（2 2）AlAl3+3+对二甲酚橙有封闭作用，缺乏合对二甲酚橙有封闭作用，缺乏合 适的指示剂；适的指示剂；（3 3）AlAl
2、3+3+易水解生成多核羟基化合物易水解生成多核羟基化合物；故故Al3+不能用不能用EDTAEDTA进行直接滴定。进行直接滴定。解答1：4PPT课件一般，一般，测定简单试样中的测定简单试样中的AlAl3+3+用返滴定法；用返滴定法；测定复杂试样中的测定复杂试样中的AlAl3+3+用置换滴定法。置换滴定法。5PPT课件2.为什么测定简单试样中的为什么测定简单试样中的AlAl3+3+用返滴用返滴定法即可，而测定复杂试样中的定法即可，而测定复杂试样中的Al3+Al3+则须采用置换滴定法？则须采用置换滴定法？6PPT课件Al3+AlYY(剩剩)AlYZnY pH=3.5 Y过过,加热加热pH56冷却冷却
3、,XOZn2+黄黄红红Y(Y(剩剩)AlY返滴定法测铝实验返滴定法测铝实验方案方案解答2：7PPT课件 试样简单时，所含金属离子种类单一，试样简单时，所含金属离子种类单一，控制适当的条件，加入一定过量的控制适当的条件，加入一定过量的EDTAEDTA时只时只有有AlAl3+3+形成络离子，滴定过量的形成络离子，滴定过量的EDTAEDTA能准确求能准确求得得AlAl3+3+的含量。的含量。解答2：8PPT课件 其中金属离子的种类多，在一定的条件下，其中金属离子的种类多，在一定的条件下，加入的加入的EDTAEDTA可能不只是和可能不只是和AlAl3+3+反应，还要和反应，还要和其它离子反应，所以就不
4、能用剩余的其它离子反应，所以就不能用剩余的EDTAEDTA直接计算直接计算AlAl3+3+的含量。的含量。试样复杂时试样复杂时，9PPT课件 此情况下，如加入一种选择性的置换此情况下，如加入一种选择性的置换试剂，置换出与试剂，置换出与AlAl3+3+络合的络合的EDTAEDTA，再用，再用M M标标准溶液滴定其释放出的准溶液滴定其释放出的EDTAEDTA量，可测定复量，可测定复杂试样中的杂试样中的AlAl3+3+。称为置换滴定法。称为置换滴定法。10PPT课件置换出EDTA测铝实验设计Al3+Mn+pH 3.5 过量过量EDTAAlYMYY 过量过量+ZnYNH4FAlF63-MY+YZnY
5、pH 56pH 56XO黄黄红+Zn2+Zn2+XO黄黄 红甲基橙甲基橙11PPT课件二甲酚橙指示剂的特点和使用范二甲酚橙指示剂的特点和使用范围？围？3.12PPT课件二甲酚橙二甲酚橙（XylenolXylenol Orange Orange，XOXO）3,33,3-双双N,NN,N-二二(羧甲基羧甲基)氨甲基氨甲基-邻邻-甲酚磺酞甲酚磺酞H6InH2InInHInH3InH5InH4In黄黄黄黄黄黄黄黄红红红红红红-1.22.63.26.310.4 12.3络合物(MIn)颜色为紫红色。紫红色。所以，所以，二甲酚橙二甲酚橙在在pH6pH6时使用时使用解答解答:pKa1 pKa4H2In4-p
6、Ka5=6.3HIn5-H6In-4 H+13PPT课件 用置换滴定法或返滴定法测定试用置换滴定法或返滴定法测定试样中的样中的AlAl3+3+时，所加入过量时，所加入过量EDTAEDTA溶溶液的浓度是否必须准确？为什么？液的浓度是否必须准确？为什么？4 414PPT课件 返滴定法物质量的计算：返滴定法物质量的计算：加入的加入的EDTAEDTA溶液的浓度必须准确。溶液的浓度必须准确。解答4：ZnAlnnn EDTA15PPT课件 置换滴定法测定置换滴定法测定AlAl3+3+的含量中，最后是用的含量中，最后是用ZnZn2+2+标准溶液的体积和浓度计算试样中标准溶液的体积和浓度计算试样中AlAl3+
7、3+的含量，即：的含量，即：解答4：Zn(2)Alnnl所以使用的所以使用的EDTAEDTA溶液的量不须知道。溶液的量不须知道。16PPT课件5 5如何将铝合金试样制备成待分析试液？如何将铝合金试样制备成待分析试液？17PPT课件 Al合金的溶解和试液的制备合金的溶解和试液的制备AlAlO-2 Al3+Mn+水浴加热水浴加热1:1HCL滴加、搅滴加、搅（含杂质）（含杂质）塑料烧杯塑料烧杯200gL-1NaOH进入溶液进入溶液待测形式待测形式解答5：18PPT课件 二、实验原理 铝合金中含有：铝合金中含有：SiSi，MgMg，CuCu，MnMn，FeFe，ZnZn，个别还含有，个别还含有TiTi
8、，NiNi等，返滴等，返滴定测定铝含量时，所有能与定测定铝含量时，所有能与EDTAEDTA形成形成稳定络合物的离子都产生干扰，缺乏选稳定络合物的离子都产生干扰，缺乏选择性。故采用置换滴定法。择性。故采用置换滴定法。19PPT课件 向待测液中加入向待测液中加入0.02 mol0.02 molL L-1-1 EDTA,EDTA,以甲基橙以甲基橙为指示剂，用为指示剂，用(1+1)(1+1)氨水和氨水和3 mol3 molL L-1-1HClHCl调节溶液调节溶液pHpH值值3.53.5，加热煮沸加热煮沸5min5min，反应完成后，将反应液冷却，加入反应完成后，将反应液冷却，加入六次甲基四六次甲基四
9、胺溶液，加入二甲酚橙（胺溶液，加入二甲酚橙（XO）指示剂，调）指示剂，调pHpH值为值为5 56 6，以以ZnZn2+2+盐溶液滴定过量的盐溶液滴定过量的EDTAEDTA，加入加入200g200gL L-1-1NHNH4 4F F溶液溶液,加热煮沸，使加热煮沸，使 AlY-+6F-+2H+=AlF63-+H2Y2-置换出相等量的置换出相等量的EDTAEDTA。Al3+H2Y2-Al Y-+2H+Zn2+H2Y2-ZnY2-+2H+20PPT课件 调节溶液的调节溶液的pHpH值为值为5 56 6，以二甲酚橙为，以二甲酚橙为指示剂，用指示剂，用ZnZn2+2+盐标准溶液盐标准溶液滴定。滴定。Zn2
10、+H2Y2-ZnY2-+2H+合金试样中的合金试样中的AlAl含量为含量为%10010)(3sAlZnALmMcVw21PPT课件 请解释本实验中各步骤的意义本实验中各步骤的意义7.22PPT课件实验步骤实验步骤 准确称取准确称取0.1g左右铝合金左右铝合金于于100mL塑料烧塑料烧杯杯中中，加入，加入10mL 200gL-1NaOH溶液，在溶液，在水水浴中加热浴中加热溶解，待样品溶解，待样品大部分溶解大部分溶解(有少许黑有少许黑渣为碱不溶物渣为碱不溶物)，滴加滴加6molL-1HCl待全部待全部絮絮状沉淀溶解，再多加状沉淀溶解，再多加10mL，少许黑渣溶少许黑渣溶解后，解后，将上述溶液定量转
11、至将上述溶液定量转至250mL容量瓶容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。中，稀释至刻度，摇匀。1.1.样品的预处理样品的预处理23PPT课件 2.配制配制250mL0.02mol250mL0.02molL L-1-1 Zn Zn2+2+标准溶液标准溶液 准确称取准确称取0.40gZnO0.40gZnO于于小烧杯中小烧杯中，用用少量水润湿少量水润湿，然后，然后逐滴加入（逐滴加入（1+11+1）HClHCl溶溶液至其完全溶解液至其完全溶解。将溶液定量转移至。将溶液定量转移至250mL250mL容量瓶中定容，摇匀。容量瓶中定容，摇匀。24PPT课件 3.3.铝含量的测定铝含量的测定 移取铝合金试液移取铝合金
12、试液25.00mL25.00mL于于250mL250mL锥形锥形瓶中，加入瓶中，加入0.02 mol0.02 molL L-1-1 EDTAEDTA溶液溶液30-35mL30-35mL，加入甲基橙加入甲基橙1 1滴滴，此时溶液，此时溶液呈红色呈红色，滴加滴加(1+1)(1+1)氨水调至溶液恰好呈橙色氨水调至溶液恰好呈橙色(pH3.5)(pH3.5)，如调成黄色，可用如调成黄色，可用3 mol3 molL L-1-1HClHCl调回至橙色调回至橙色。将溶液放在。将溶液放在电炉上加热煮沸电炉上加热煮沸5min5min左右，冷左右，冷却至室温。却至室温。25PPT课件 加入加入六次甲基四胺溶液六次甲
13、基四胺溶液20mL20mL，加加2 2滴二滴二甲酚橙指示剂，甲酚橙指示剂，此时溶液如此时溶液如呈黄色呈黄色（如呈（如呈红色？），滴加红色？），滴加(1+1)(1+1)氨水调至溶液恰好变氨水调至溶液恰好变成红色，再滴加成红色，再滴加3 mol3 molL L-1-1HClHCl溶液，使溶液溶液，使溶液恰呈黄色。用恰呈黄色。用0.01mol0.01molL L-1-1ZnZn2+2+盐标准溶液滴盐标准溶液滴定溶液由定溶液由亮黄色变为紫红色亮黄色变为紫红色即为终点即为终点 (不不计滴定的体积计滴定的体积)。26PPT课件 加入加入200g200gL L-1-1NHNH4 4F F溶液溶液10mL10
14、mL，将溶液加，将溶液加热至微沸热至微沸，流水冷却流水冷却。再补加二酚橙指示剂。再补加二酚橙指示剂1 1滴，滴，滴加滴加(1+1)(1+1)氨水调至溶液氨水调至溶液恰好变成红恰好变成红色，色，再用再用3 mol3 molL-1 HClL-1 HCl调节溶液呈调节溶液呈亮黄色亮黄色后，后，用锌标准溶液滴定至溶液由用锌标准溶液滴定至溶液由黄色变为红黄色变为红色，即为终点色，即为终点。根据消耗的锌盐溶液体积，。根据消耗的锌盐溶液体积，计算计算AlAl的质量分数。的质量分数。27PPT课件 用用NHNH4 4F F溶液能否定量置换与溶液能否定量置换与AlAl络合的络合的EDTA?EDTA?828PPT
15、课件设滴定设滴定pH=5.5 ，F(H)=1+1H+=1+10 3.18 10-5.5=1 F-sp 故故:F-游游=0.22mol/L F(H)(4)Al(F)=1+1F+2F2+.+6F6=1016.30 L/mol10clAAl)5(3.18)F(AlspAl)F(Al33 解答8：29PPT课件 实验能否成功的关键实验能否成功的关键：1.最初加入的最初加入的 EDTAEDTA溶液一定要过量！溶液一定要过量！2.2.严格按方案顺序加入各种试剂；严格按方案顺序加入各种试剂；3.3.调节溶液调节溶液pHpH值的操作要细心，不可多次值的操作要细心，不可多次反复调节。反复调节。30PPT课件31PPT课件32PPT课件
