Индикаторы комплексонометрических определений

Для установления точки эквивалентности применяют так называемые металлоиндикаторы. Это органические веще­ства, образующие, подобно комплексонам, с катионами ме­таллов хелатные, но ярко окрашенные соединения. При этом прочность таких соединений должна быть меньше, чем проч­ность комплекса металла с комплексоном. Еще одно требова­ние к веществам, выполняющим функции индикаторов: окраска комплекса металла с индикатором должна четко от­личаться от окраски свободных молекул индикатора.

Поскольку существует много катионов, определяемых комплексонометрически, общее число индикаторов этого метода довольно велико. При определении катионов каль­ция и магния (см. лабораторные работы 1,2) используется эриохром черный Т. Рассмотрим принцип индикации точ­ки эквивалентности в комплексонометрическом титрова­нии на примере использования этого вещества.

Эриохром черный Т представляет собой трехпротонную кислоту и может быть записан сокращенно в виде H₃Ind. В водном растворе он образует анионы Hind^2- синего цве­та. С ионами Mg²⁺ ионы индикатора образуют комплекс винно-красного цвета:

Mg²⁺ + HInd^2- ↔ MgInd^- + Н⁺.

Синий Винно-

красный

Пока индикатор связан в комплекс с ионами магния, рас­твор имеет винно-красный цвет. Однако этот комплекс (К_нест = 1 • 10^-7) менее прочен, чем комплекс Mg²⁺ с комплексоном III (К_вест = 2 • 10^-9). При титровании раствора, содержащего соли магния, в присутствии эриохрома черного Т комплек­сен III сначала реагирует со свободными ионами магния, а затем происходит разрушение комплекса MgInd^- и переход окраски в точке эквивалентности из винно-красной в синюю:

MgInd^- + H₂Y^2- ↔ MgY^2- + HInd^2- + Н⁺,

Винно- Синий

красный

Если раствор содержит одновременно ионы Mg²⁺ и Са²⁺, то комплексен III реагирует сначала с Са²⁺, так как с ним он образует более прочньгй комплекс, чем с Mg²⁺. Поэтому с эриохромом черным Т можно определять суммар­ное содержание ионов магния и кальция.

Эриохром черный Т в твердом состоянии вполне устой­чив. Его водно-спиртовой раствор устойчив не более 10 сут. Для приготовления его раствора 0,5 г индикатора растворяют в 10 мл аммонийной буферной смеси и дово­дят объем раствора этанолом до 100 мл.

Другим часто применяемым в аналогичных определе­ниях индикатором является мурексид.

Следует отметить, что индикаторы, используемые при комплексонометрических определениях, изменяют свою окраску также при изменении рН раствора, поэтому тит­рование проводят обычно в буферных растворах, чем до­стигается постоянство рН и стабильность окраски внутри-комплексного соединения Me - Ind.