不同水樣中微量的EDTA的測(cè)定

成　超，張　琳，關(guān)雅文，王全忠*（.周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南　周口　46600；.濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南　濟(jì)源　459000）

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不同水樣中微量的EDTA的測(cè)定

成超1，張琳2，關(guān)雅文1，王全忠1*
（1.周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南周口466001；2.濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南濟(jì)源459000）

摘要：在一定條件下加入解蔽劑，使被測(cè)水樣中EDTA和重金屬離子產(chǎn)生的絡(luò)合物分離開來，得到游離態(tài)的EDTA，然后采用有機(jī)萃取法，將從絡(luò)合物中釋放出的重金屬離子通過萃取進(jìn)入有機(jī)相中，從而達(dá)到分離EDTA的目的，最后用滴定法測(cè)定水樣中所含的EDTA。本測(cè)定方法相對(duì)于其他測(cè)定方法具有思路清晰、操作簡單、排出干擾離子、試劑用量少等顯著優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：乙二胺四乙酸；重金屬離子；離子締合萃取

EDTA被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，主要用作絡(luò)合劑，例如應(yīng)用于廢水處理添加劑、石油化工添加劑、洗滌添加劑、建材添加劑、服裝化學(xué)品添加劑、鍋爐清洗劑等[1-2]。在洗護(hù)產(chǎn)品中，EDTA可能引起哮喘、刺激皮膚、使皮膚發(fā)疹等眾多不良反應(yīng)，是一種不良過敏源。如果它透過皮膚吸收被人體攝取后，很有可能會(huì)引起血壓降低、染色體異常、鈣缺乏癥、腎臟障礙和原生變異等癥狀[3]。

本文測(cè)定了不同水樣中微量EDTA含量的方法：首先選擇適當(dāng)?shù)慕獗蝿笶DTA從其重金屬絡(luò)合物中釋放出來，再通過有機(jī)萃取的辦法得到含EDTA的水溶液，再用鈣離子進(jìn)行滴定，最終得到EDTA的含量。

1　實(shí)驗(yàn)原理

1.1反應(yīng)原理

在強(qiáng)酸性并且有碘化鉀、硫氰酸鉀和抗壞血酸混合液同時(shí)存在的條件下，可以對(duì)重金屬-EDTA的絡(luò)合物起到解蔽作用，從而解蔽出游離態(tài)的EDTA；而重金屬離子可以與Clˉ、SCNˉ、和Iˉ等可形成穩(wěn)定的配陰離子[4]。這些配合物可以通過加入適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物萃取劑使這些配合物轉(zhuǎn)換成一種締合體，而這些締合體最終被萃入有機(jī)相。然后再利用振蕩、離心、靜置的方法使有機(jī)相和水相分離，達(dá)到萃取EDTA的目的。分離出的水相中殘留的EDTA可用鈣離子進(jìn)行標(biāo)定，從而測(cè)定不同水樣中EDTA的含量。

1.2顯色原理

標(biāo)定EDTA溶液的基準(zhǔn)物一般為鈣離子和鋅離子。但是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，試驗(yàn)中所選基準(zhǔn)物一般選用其中與被測(cè)物質(zhì)組分相同的物質(zhì)。如測(cè)定水的硬度，氧化鈣含量適宜時(shí)應(yīng)用碳酸鈣作為基準(zhǔn)物[5]。

用鈣離子標(biāo)定EDTA時(shí)，通常選用鈣指示劑（鉻黑T）指示滴定終點(diǎn)，用已知濃度的氫氧化鈉溶液控制實(shí)驗(yàn)pH范圍為12～13，指示劑變色原理為：

滴定前Ca + In（藍(lán)色）= CaIn（紅色）

滴定中Ca + Y = CaY

終點(diǎn)時(shí)CaIn（紅色）+ Y = CaY + In（藍(lán)色）

本文采用不同水樣在一定條件下被解蔽出來的EDTA溶液滴定鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，當(dāng)加有鈣指示劑（鉻黑T）和在堿性條件下的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液從酒紅色恰變?yōu)榧兯{(lán)色[6]，即為滴定終點(diǎn)。利用實(shí)驗(yàn)過程中消耗的含EDTA的水樣的量和已知濃度的一定量的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液來確定水樣中所含EDTA的量，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

2　實(shí)驗(yàn)過程

2.1實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器

2.1.1實(shí)驗(yàn)試劑及儀器

碘化鉀、碳酸鈣、抗壞血酸。

2.1.2實(shí)驗(yàn)儀器

滴定管、容量瓶、離心機(jī)、振蕩器。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 EDTA的萃取

取25 mL水樣，加入一定量濃度為6 mol/L的濃鹽酸，5 mL濃度為0.4 mol/L的碘化鉀，5 mL濃度為0.4mol/L的硫氰酸鉀，5 mL濃度為0.04mol/L的抗壞血酸，向混合液中加入20 mL二甲苯溶液，把錐形瓶放在磁力振蕩器上振蕩30 min，再把溶液置于1500 r/min的離心機(jī)中離心10 min，取出并在室溫下靜置，待分層后取上層的水相于酸式滴定管中，準(zhǔn)備滴定。

2.2.2鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

濃度為0.01 mol/L的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置：用電子天平準(zhǔn)確稱取一定量的碳酸鈣（優(yōu)級(jí)純）于燒杯中，用少量水濕潤并慢慢加入5 mL濃度為0.5 mol/L的HCl，使其完全溶解，轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至凹液面最低點(diǎn)與容量瓶刻度線相平，定容，搖勻，多次配置于試劑瓶中。

2.2.3水樣中EDTA含量的測(cè)定

用移液管準(zhǔn)確移取25 mL鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中，加入5 mL濃度為1 mol/L的氫氧化鈉溶液及少量的鈣指示劑（鉻黑T），搖勻后，用已處理的中上層水相溶液滴定至錐形瓶中的溶液由酒紅色恰變?yōu)榧兯{(lán)色，即為滴定終點(diǎn)，完成滴定。為減小實(shí)驗(yàn)誤差，連續(xù)平行滴定三次，準(zhǔn)確讀取并記錄每次滴定前后滴定管的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算得出溶液（含EDTA）的消耗量，從而可以計(jì)算出水樣中EDTA的含量。

本實(shí)驗(yàn)通過取不同地點(diǎn)的不同水樣進(jìn)行測(cè)定，通過相同的實(shí)驗(yàn)方法，最后取不同的平均值得到結(jié)論如表1。

表1　不同水樣中EDTA和吸光度

3　結(jié)論

（1）本實(shí)驗(yàn)通過向被測(cè)水樣中加入合適的解蔽劑達(dá)到解蔽EDTA-重金屬絡(luò)合物的目的，從而解蔽分離出游離態(tài)的EDTA，再經(jīng)過萃取重金屬離子的締合物達(dá)到提純EDTA的目的，從而排除重金屬離子絡(luò)合物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。另外，在滴定過程中加入氫氧化鈉是保證滴定在堿性環(huán)境下進(jìn)行，因?yàn)樵趬A性環(huán)境下滴定終點(diǎn)非常敏銳，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差。

（2）該實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定水樣中微量的EDTA，具有分析步驟清晰、易于操作、節(jié)省時(shí)間、基本干擾少、取樣量少、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯等優(yōu)點(diǎn)，是金屬-EDTA絡(luò)合狀態(tài)下EDTA的測(cè)定的又一種方法。該方法可適用于測(cè)定生活污水及工業(yè)廢水中微量的EDTA。通過對(duì)不同地區(qū)的水樣的具體分析，蒸餾水、自來水水樣中EDTA含量基本正常，河水水樣中EDTA含量較高，說明這些水域已經(jīng)被污染，主要原因是生活污水的排放和生物化學(xué)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)污水的排放，希望引起環(huán)保部門和單位相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的足夠重視。

參考文獻(xiàn)：

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[2] Bassi R, Prasher S O，Simpson B K．Removal of selected metalions from aqueous so lutions using chitosan flakes[J]．Separation Sciense and Technology，2000, 35（4）:547-560．

[3]鄧麗華.水中總硬度及鈣和鎂的測(cè)定[J].黑河科技，2002, 68-78．

[4]王富才,劉景全.科左后旗兩鎮(zhèn)生活用水總硬度比較[J].內(nèi)蒙古預(yù)防醫(yī)學(xué),1997, 354-365．

[5]李香蘭.水中總硬度測(cè)定影響因素的研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備, 2010,（3）:111-113．

[6]李彤彤. EDTA滴定法測(cè)定水中總硬度的不確定度評(píng)定[J].廣東化工, 2009，36(6):179-180,268.

Determination of Trace EDTA in Different Water Samples

CHENG Chao1，ZHANG Lin2，GUAN Ya-wen1，WANG Quan-zhong1*
(1.College of Chemistry and Chemical Engineering, Zhoukou Normal University, Zhoukou，Henan 466001，China；2.Jiyuan Vocational and Technical College,Jiyuan,Henan 459000，China)

Abstract：Experiments under certain conditions to join demasking agent，so that the tested water samples in EDTA and heavy metal ions complexes separated to give the free state of EDTA，and then using the organic extraction，from the complex heavy metal ions released by the extraction into the organic phase，so as to achieve the purpose of separation of ethylene diamine tetra-acetic acid，and finally water samples contained EDTA titration method. The measurement method compared to other measurement method has clear ideas，simple operation，discharge significant advantages interfering ions，reagent consumption and so on．

Keywords：ethylene diamine tetraacetic acid；heavy metal ion；ion association extraction

文章編號(hào)：1006-4184（2016）2-00453-02

收稿日期：2015-12-18

作者簡介：王全忠（1984-），男，漢族，河南項(xiàng)城人，碩士研究生。研究方向：有機(jī)功能材料。E-mail:wangquanzhong1127@126.com。