2016第1期 徐海龙等，pH、指示剂种类及用量对络合法滴定碳酸钙的彩响 13 前或延后（焦德权，2007）。本研究认为EDTA络合 B以及K-B指示剂，随着用量的增加，终点颜色均逐 滴定碳酸钙含量的实验过程中，应对消耗EDTA的 渐加深，钙黄绿素系列指示剂，随着用量的增加，终 量进行预估或通过预实验确定大概的消耗量，确定 点颜色不仅加深，而且颜色更为明亮。单纯考虑终 较准确的氨水-氯化铵缓冲溶液或20%NaOH溶液 点颜色的影响，偶氨氯膦Ⅲ最适合作为指示剂。有 加入量，避免因中和反应的发生或过量加入改变滴 研究指出，偶氮氯膦Ⅲ在pH值9~11时，终点变色 定终点时溶液的H条件，从而影响滴定结果的准 敏锐（赵振宇，1998）。但本研究发现，偶氨氯膦Ⅲ 确度；同时，在滴定过程中，如果H值过大，被滴定 作为指示剂，滴定结果的重复性较差，在少量使用该 溶液会出现严重浑浊的现象，导致指示剂被吸附 指示剂的条件下，平行滴定结果的标准差达到 (李栋婵等，2007)而不易辨色，因此滴定过程中对 0.067,且指示剂保存时间短，使用保存超过15d的 样品溶液pH条件的控制十分重要。 指示剂进行实验，终点颜色有相反变化的现象，因此 本实验中设定的最高pH值条件为12.75，这可 考虑滴定结果的稳定性，不推荐使用偶氨氯膦Ⅲ作 能与测量pH值所使用的仪器有关，通常酸度计的 为指示剂。钙黄绿素曾被认为是滴定碳酸钙选择性 校正标准液pH值为4.003~9.182，被测溶液pH值 最好的指示剂（赵中杰和冯平常，1985），至滴定终 超出此范围越大，结果的准确性就越差，当pH值越 点荧光消失（温从环，1996；常琳等，2011；韦正等， 大时，被低估的现象越明显。有学者认为pH理论 2012),且在钡、锶、铝离子含量很低的情况下，不需 值为14.7的20%Na0H溶液的实测值仅约13左 要使用掩蔽剂（李轩贞等，1989）：但也有研究指出， 右，因此本实验中12.75的pH条件仅为参考；另 只有在配合使用甲基红的条件下终点荧光才会消失 外，实验过程中发现，对滴定结果的判断不仅存在人 (赵中杰和冯平常，1985；李轩贞等，1989；陈国佩 为读数误差，操作者对终点颜色的认可程度也同样 和韦绍霞，1996)。本研究中使用钙黄绿素及其混 会产生影响。 合物作为指示剂时，至滴定终点，未发现荧光消失的 3.3滴定过程中指示剂的选择和用量 现象，从而影响终点颜色判断，且钙黄绿素也是唯一 根据已有研究对不同指示剂用量产生结果的描 终点变色不灵敏的指示剂，尹立君(2007)也认为钙 述，结合实验过程中观察到的现象，本研究分别确定 黄绿素作为指示剂滴定碳酸钙的色变效果欠佳。钙 了14种指示剂的不同用量。在各种指示剂的不同 指示剂作为指示剂，实验中变色过程不明显，终点变 用量情况下，消耗标定的EDTA使用液的量经过方 色亦不够敏锐（赵振宇，1998），易导致EDTA过量 差分析，组间差异极显著(P=3.75E-34),进而进行 滴加的现象，且存在反色的现象；而K-B指示剂是2 Duncan多重比较，不同指示剂间，滴定相同当量碳 种药品粉末研磨混合，作为指示剂，研磨效果和混合 酸钙所消耗的EDTA使用液的量存在极显著差异， 的均匀程度是关键：相比而言，紫脲酸铵-萘酚绿B 即使同一指示剂，用量不同的情况下，铬黑T-甲醇 和铬黑T指示剂在指示滴定过程中颜色变化快速、 (少量)、钙指示剂-NaCl(少量)、钙指示剂-K,SO4 明显，也没有其他杂色干扰，是络合法滴定碳酸钙较 (少量)、钙黄绿素-KC(过量)、钙黄绿素（适量）、偶 适合的指示剂，且过量紫尿酸胺-萘酚绿B组内消耗 氨氯膦Ⅲ（过量）、K-B(少量)在滴定相同当量碳酸 EDTA使用液量的标准差最小，也说明紫尿酸胺-萘 钙所消耗的EDTA使用液的量也存在极显著差异， 酚绿B作为指示剂用于EDTA络合法滴定优于其他 说明络合滴定实验过程中指示剂的选择和用量都非 指示剂。实验过程中还发现，铬黑T的不同使用形 常重要（赵振宇，1998；张学农和王新玲，2000）。 态（铬黑T:固体纯态；铬黑T-氯化钠：固体混合态； 同一指示剂用量不同时对滴定结果产生的差异影 铬黑T-甲醇：液体溶解态)会对实验结果产生影响， 响，与指示剂同Ca2+的络合反应有关（张学农和王 固体纯态的用量较难控制，易出现过量使用的现象； 新玲，2000)：当加入的指示剂较少时，指示剂不能 相对而言，固体混合态的用量较好控制，络合物的颜 与Ca2+完全络合，从而使滴定终点提前；而当使用 色易于观察，结果的精密度也好（朱云勤等，1999）， 的指示剂过量时，溶液颜色较深，在观察滴定终点 但研磨的效果是关键，研磨不彻底时，即使滴定结束 时，颜色变化不易被观察到，表现为滴定结果偏大。 后，仍会有一些小的紫色颗粒散布于锥形瓶底部。 本次实验发现，仅偶氨氯膦Ⅲ作为指示剂的终 液体溶解态尽管用量容易控制，但性质不稳定，容易 点颜色与用量关系不大，均为浅蓝色，而铬黑T系 变质，不易长期保存（可保存时间约2周），所以进 列指示剂、钙指示剂系列指示剂、紫脲酸铵一萘酚绿 行EDTA络合滴定实验时，还需注意指示剂使用形前或延后（焦德权，２００７）。本研究认为 ＥＤＴＡ络合 滴定碳酸钙含量的实验过程中，应对消耗 ＥＤＴＡ的 量进行预估或通过预实验确定大概的消耗量，确定 较准确的氨水氯化铵缓冲溶液或 ２０％ ＮａＯＨ溶液 加入量，避免因中和反应的发生或过量加入改变滴 定终点时溶液的 ｐＨ条件，从而影响滴定结果的准 确度；同时，在滴定过程中，如果 ｐＨ值过大，被滴定 溶液会出现严重浑浊的现象，导致指示剂被吸附 （李栋婵等，２００７）而不易辨色，因此滴定过程中对 样品溶液 ｐＨ条件的控制十分重要。 本实验中设定的最高 ｐＨ值条件为 １２．７５，这可 能与测量 ｐＨ值所使用的仪器有关，通常酸度计的 校正标准液 ｐＨ值为 ４．００３～９．１８２，被测溶液 ｐＨ值 超出此范围越大，结果的准确性就越差，当 ｐＨ值越 大时，被低估的现象越明显。有学者认为 ｐＨ理论 值为 １４．７的 ２０％ ＮａＯＨ溶液的实测值仅约 １３左 右，因此本实验中 １２．７５的 ｐＨ条件仅为参考；另 外，实验过程中发现，对滴定结果的判断不仅存在人 为读数误差，操作者对终点颜色的认可程度也同样 会产生影响。 ３．３ 滴定过程中指示剂的选择和用量 根据已有研究对不同指示剂用量产生结果的描 述，结合实验过程中观察到的现象，本研究分别确定 了 １４种指示剂的不同用量。在各种指示剂的不同 用量情况下，消耗标定的 ＥＤＴＡ使用液的量经过方 差分析，组间差异极显著（Ｐ＝３．７５Ｅ３４），进而进行 Ｄｕｎｃａｎ多重比较，不同指示剂间，滴定相同当量碳 酸钙所消耗的 ＥＤＴＡ使用液的量存在极显著差异， 即使同一指示剂，用量不同的情况下，铬黑 Ｔ甲醇 （少量）、钙指示剂ＮａＣｌ（少量）、钙指示剂Ｋ２ＳＯ４ （少量）、钙黄绿素ＫＣｌ（过量）、钙黄绿素（适量）、偶 氮氯膦Ⅲ（过量）、ＫＢ（少量）在滴定相同当量碳酸 钙所消耗的 ＥＤＴＡ使用液的量也存在极显著差异， 说明络合滴定实验过程中指示剂的选择和用量都非 常重要（赵振宇，１９９８；张学农和王新玲，２０００）。 同一指示剂用量不同时对滴定结果产生的差异影 响，与指示剂同 Ｃａ２＋的络合反应有关（张学农和王 新玲，２０００）；当加入的指示剂较少时，指示剂不能 与 Ｃａ２＋完全络合，从而使滴定终点提前；而当使用 的指示剂过量时，溶液颜色较深，在观察滴定终点 时，颜色变化不易被观察到，表现为滴定结果偏大。 本次实验发现，仅偶氮氯膦Ⅲ作为指示剂的终 点颜色与用量关系不大，均为浅蓝色，而铬黑 Ｔ系 列指示剂、钙指示剂系列指示剂、紫脲酸铵 －萘酚绿 Ｂ以及 ＫＢ指示剂，随着用量的增加，终点颜色均逐 渐加深，钙黄绿素系列指示剂，随着用量的增加，终 点颜色不仅加深，而且颜色更为明亮。单纯考虑终 点颜色的影响，偶氮氯膦Ⅲ最适合作为指示剂。有 研究指出，偶氮氯膦Ⅲ在 ｐＨ值 ９～１１时，终点变色 敏锐（赵振宇，１９９８）。但本研究发现，偶氮氯膦Ⅲ 作为指示剂，滴定结果的重复性较差，在少量使用该 指示剂的条件下，平行滴定结果的标准差达到 ００６７，且指示剂保存时间短，使用保存超过 １５ｄ的 指示剂进行实验，终点颜色有相反变化的现象，因此 考虑滴定结果的稳定性，不推荐使用偶氮氯膦Ⅲ作 为指示剂。钙黄绿素曾被认为是滴定碳酸钙选择性 最好的指示剂（赵中杰和冯平常，１９８５），至滴定终 点荧光消失（温从环，１９９６；常琳等，２０１１；韦正等， ２０１２），且在钡、锶、铝离子含量很低的情况下，不需 要使用掩蔽剂（李轩贞等，１９８９）；但也有研究指出， 只有在配合使用甲基红的条件下终点荧光才会消失 （赵中杰和冯平常，１９８５；李轩贞等，１９８９；陈国佩 和韦绍霞，１９９６）。本研究中使用钙黄绿素及其混 合物作为指示剂时，至滴定终点，未发现荧光消失的 现象，从而影响终点颜色判断，且钙黄绿素也是唯一 终点变色不灵敏的指示剂，尹立君（２００７）也认为钙 黄绿素作为指示剂滴定碳酸钙的色变效果欠佳。钙 指示剂作为指示剂，实验中变色过程不明显，终点变 色亦不够敏锐（赵振宇，１９９８），易导致 ＥＤＴＡ过量 滴加的现象，且存在反色的现象；而 ＫＢ指示剂是 ２ 种药品粉末研磨混合，作为指示剂，研磨效果和混合 的均匀程度是关键；相比而言，紫脲酸铵萘酚绿 Ｂ 和铬黑 Ｔ指示剂在指示滴定过程中颜色变化快速、 明显，也没有其他杂色干扰，是络合法滴定碳酸钙较 适合的指示剂，且过量紫尿酸胺萘酚绿 Ｂ组内消耗 ＥＤＴＡ使用液量的标准差最小，也说明紫尿酸胺萘 酚绿 Ｂ作为指示剂用于 ＥＤＴＡ络合法滴定优于其他 指示剂。实验过程中还发现，铬黑 Ｔ的不同使用形 态（铬黑 Ｔ：固体纯态；铬黑 Ｔ氯化钠：固体混合态； 铬黑 Ｔ甲醇：液体溶解态）会对实验结果产生影响， 固体纯态的用量较难控制，易出现过量使用的现象； 相对而言，固体混合态的用量较好控制，络合物的颜 色易于观察，结果的精密度也好（朱云勤等，１９９９）， 但研磨的效果是关键，研磨不彻底时，即使滴定结束 后，仍会有一些小的紫色颗粒散布于锥形瓶底部。 液体溶解态尽管用量容易控制，但性质不稳定，容易 变质，不易长期保存（可保存时间约 ２周），所以进 行 ＥＤＴＡ络合滴定实验时，还需注意指示剂使用形 ２０１６第 １期 徐海龙等，ｐＨ、指示剂种类及用量对络合法滴定碳酸钙的影响 １３