不同水樣中微量的EDTA的測定

成　超，張　琳，關(guān)雅文，王全忠*（.周口師范學院化學化工學院，河南　周口　46600；.濟源職業(yè)技術(shù)學院，河南　濟源　459000）

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不同水樣中微量的EDTA的測定

成超1，張琳2，關(guān)雅文1，王全忠1*
（1.周口師范學院化學化工學院，河南周口466001；2.濟源職業(yè)技術(shù)學院，河南濟源459000）

摘要：在一定條件下加入解蔽劑，使被測水樣中EDTA和重金屬離子產(chǎn)生的絡合物分離開來，得到游離態(tài)的EDTA，然后采用有機萃取法，將從絡合物中釋放出的重金屬離子通過萃取進入有機相中，從而達到分離EDTA的目的，最后用滴定法測定水樣中所含的EDTA。本測定方法相對于其他測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。

關(guān)鍵詞：乙二胺四乙酸；重金屬離子；離子締合萃取

EDTA被廣泛應用于化學工業(yè)生產(chǎn)中，主要用作絡合劑，例如應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、服裝化學品添加劑、鍋爐清洗劑等[1-2]。在洗護產(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，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]。

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

1　實驗原理

1.1反應原理

在強酸性并且有碘化鉀、硫氰酸鉀和抗壞血酸混合液同時存在的條件下，可以對重金屬-EDTA的絡合物起到解蔽作用，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?shù)挠袡C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相。然后再利用振蕩、離心、靜置的方法使有機相和水相分離，達到萃取EDTA的目的。分離出的水相中殘留的EDTA可用鈣離子進行標定，從而測定不同水樣中EDTA的含量。

1.2顯色原理

標定EDTA溶液的基準物一般為鈣離子和鋅離子。但是為了減小實驗誤差，試驗中所選基準物一般選用其中與被測物質(zhì)組分相同的物質(zhì)。如測定水的硬度，氧化鈣含量適宜時應用碳酸鈣作為基準物[5]。

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

滴定前Ca + In（藍色）= CaIn（紅色）

滴定中Ca + Y = CaY

終點時CaIn（紅色）+ Y = CaY + In（藍色）

本文采用不同水樣在一定條件下被解蔽出來的EDTA溶液滴定鈣標準溶液，當加有鈣指示劑（鉻黑T）和在堿性條件下的鈣標準溶液從酒紅色恰變?yōu)榧兯{色[6]，即為滴定終點。利用實驗過程中消耗的含EDTA的水樣的量和已知濃度的一定量的鈣標準溶液來確定水樣中所含EDTA的量，從而達到實驗目的。

2　實驗過程

2.1實驗試劑與實驗儀器

2.1.1實驗試劑及儀器

碘化鉀、碳酸鈣、抗壞血酸。

2.1.2實驗儀器

滴定管、容量瓶、離心機、振蕩器。

2.2實驗方法

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，準備滴定。

2.2.2鈣標準溶液的配制

濃度為0.01 mol/L的鈣標準溶液的配置：用電子天平準確稱取一定量的碳酸鈣（優(yōu)級純）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含量的測定

用移液管準確移取25 mL鈣標準溶液置于錐形瓶中，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{色，即為滴定終點，完成滴定。為減小實驗誤差，連續(xù)平行滴定三次，準確讀取并記錄每次滴定前后滴定管的實驗數(shù)據(jù)，計算得出溶液（含EDTA）的消耗量，從而可以計算出水樣中EDTA的含量。

本實驗通過取不同地點的不同水樣進行測定，通過相同的實驗方法，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）本實驗通過向被測水樣中加入合適的解蔽劑達到解蔽EDTA-重金屬絡合物的目的，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到提純EDTA的目的，從而排除重金屬離子絡合物對實驗結(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)境下進行，因為在堿性環(huán)境下滴定終點非常敏銳，有利于減小實驗誤差。

（2）該實驗方法測定水樣中微量的EDTA，具有分析步驟清晰、易于操作、節(jié)省時間、基本干擾少、取樣量少、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯等優(yōu)點，是金屬-EDTA絡合狀態(tài)下EDTA的測定的又一種方法。該方法可適用于測定生活污水及工業(yè)廢水中微量的EDTA。通過對不同地區(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學院的實驗污水的排放，希望引起環(huán)保部門和單位相關(guān)領(lǐng)導的足夠重視。

參考文獻：

[1] Qin Z Y，Ling C，Xia P. EDTA determination of calcium indicator selection[J]. Guizhou University (Natural Science), 1999, 12-15.

[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)蒙古預防醫(yī)學,1997, 354-365．

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

[6]李彤彤. EDTA滴定法測定水中總硬度的不確定度評定[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：1006-4184（2016）2-00453-02

收稿日期：2015-12-18

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