Визначення іонів кальцію та магнію

Іони кальцію і магнію визначаються трилонометричним (комплексометричним) методом, заснованим на здатності трилону Б (двонатрієвої солі етилендіамінотетраоцтової кислоти) давати з двовалентними катіонами міцні комплексні сполуки. Менш міцні комплекси, але мають характерне забарвлення, утворюють двовалентні катіони з індикаторами - чорним хромогеном і мурексидом. Трилон Б у міру накопичення в розчині відбирає двовалентні катіони від індикаторів і повертає їм їх первісне забарвлення: у першому випадку синьо-блакитне, у другому - блідо-бузкове. Найбільш енергійно реакції взаємодії двовалентних катіонів з трилоном Б та індикаторами протікають у лужному середовищі. Визначення двовалентних катіонів у водній або сольовій витяжці проводиться в наступній послідовності: спочатку визначають суму кальцію і магнію, потім кальцій, магній знаходять розрахунковим шляхом.

Визначення суми кальцію і магнію. Для аналізу беруть 25 мл витяжки, доливають 10 мл аміачного буфера (25% розчин хлористого амонію в нашатирному спирті), додають крупинку індикатора хромогену чорного. Витяжку титрують 0,05 моль/л розчину трилону Б до переходу вишнево-червоного забарвлення в синьо-блакитну.

Са 2+ Са 2+

Mg 2+ – хромоген чорний+ трилон Б → трилон Б +хромоген

комплекс вишнево-Mg 2+____ синьо-блакитний

червоного кольору безбарвний

Со 2+ + Mg 2+ , мг-екв, обчислюють за формулою

мг-екв (Са 2+ + Mg 2+ ) = а·0,05·100/5, де

а - кількість трилону Б, що пішло на титрування, мл; 0,05 – молярна концентрація трилону Б; 100 - коефіцієнт перерахунку на 100 г ґрунту; 5 - кількість г ґрунту, що відповідає взятій частці витяжки.

Визначення іона кальцію. У конічну колбу на100 мл поміщають 25 мл водної витяжки, додають від 2 до 5 мл 10%-ного розчину їдкого натру і крупинку порошкоподібного індикатора мурексиду. Витяжку титрують 0,05 моль/л розчину трилону Б до переходу блідо-малинового забарвлення в блідо-бузкову.

Са 2+

Са 2+мурексид+ трилон Б →трилон Б+мурексид

комплекс блідо-безбарвний блідо-

малинового кольору комплекс бузковий

Розрахунок іону кальцію, мг-екв, виробляють за формулою

мг-екв Са 2+ = а·0,05·100/5, де

а - кількість трилону Б, що пішло на титрування, мл; 0,05 – молярна концентрація трилону Б; 100 – коефіцієнт перерахунку на 100 г ґрунту; 5 – кількість грамів ґрунту, що відповідає взятій частці водної витяжки.

Зміст кальцію, г, розраховують за формулою

г Са 2+ = В·20/1000, де

В – кількість кальцію, мг-екв на 100 г ґрунту; 20 – молярна маса кальцію; 1000 - коефіцієнт перерахунку в р.

Визначення іона магнію. Зміст магнію розраховують за формулою

мг-екв Mg 2+ = мг-екв (Са 2+ + Mg 2+ ) – мг-екв Са 2+

Перерахунок мг-екв Mg 2+ в г виробляють за формулою

г Mg 2+ = мг-екв Mg 2+ ·12/1000, де

12 – молярна маса магнію; 1000 - коефіцієнт перерахунку в р.

Визначення іона натрію

Натрій, як магній, визначають розрахунковим шляхом. Так як при утворенні солей аніони і катіони з'єднуються в еквівалентних кількостях, при аналізі водної витяжки можна не вдаватися до аналітичних методів для визначення натрію. Вміст натрію (разом з калієм) можна встановити, віднімаючи від суми всіх аніонів (НСО3 - + Cl - + SO4 2-), мг-екв, суму відомих катіонів (Са 2+ + Mg 2+), мг-екв.

мг-екв Na + = ∑(НСО3 - + Cl - +SO4 2- ) - ∑( Са 2+ + Mg 2+ )

г Na + = мг-екв Na + ·23/1000, де

23 - молярна маса Na +; 1000 коефіцієнт перерахунку р або %.

Отримані дані заносять до таблиці.

Таблиця 19- Зміст іонів у водній витяжці

(чисельність – г або % до маси абсолютно сухого ґрунту,

знаменник – мг-екв на 100 г ґрунту)

Тип, підтип ґрунтуГлибина, горизонт, смСухий залишок, %АніониКатіониСума іонів, %Na + мг-еквСа 2+ мг-екв
НСО3 -CI -SO4 2-Са 2+Mg 2+Na +

Лабораторна робота №12