明矾含量检测作业指导书

一、编制目的

为规范我检测室明矾含量检测的方法，编制本细则。

二、适用范围

本细则适用于盐渍海蛰皮和盐渍海蛰头中明矾含量的检测。

三、检验依据

  1、SC/T3210-2001《盐渍海蛰皮和盐渍海蛰头》。

四、检验程序

  l、玻璃仪器与设备

(1)分析天平

(2)容量瓶。

(3)三角烧瓶。

(4)酸式滴定管：50mL。

(5)移液管。

2、试剂

如无特殊要求，试剂均为分析纯，水为去离子水。

(1)0.03mol/L乙二胺四乙酸二钠标准溶液：称取11.5gEDTA固体溶于1000mL水重，摇匀，置于带玻璃塞的试剂瓶中。

(2)1：1氨水：取50mL氨水和水，混匀。

(3)乙酸钠缓冲溶液（pH=4.2）：取54g三水合乙酸钠溶与水，加10mL冰乙酸，用水稀释至1000mL，摇匀。

(4)六次甲基四胺缓冲溶液（pH=5.4）：称取40g六次甲基四胺固体溶于水中，加入80mL浓盐酸，用水稀释至1000mL，摇匀。

(5)5%二甲酚橙：称取0.5g二甲酚橙粉末，溶于100mL水中，摇匀。

(6)1：1盐酸溶液：分别量取50mL浓盐酸和水，混匀。

(7)0.01mol/L锌标准溶液：准确称取再800℃灼烧至恒重的基准氧化锌约0.82g（称准至0.0001g）于50mL烧杯中，加入1：1盐酸溶液20mL溶解，定容至1000mL。锌标准溶液的浓度按下式计算：

m

c=

81.37×1

式中：c——锌标准溶液浓度，mol/L；

81.37——氧化锌的摩尔质量，g/mol；

m——称取氧化锌的量。

3、样品处理

称取20g混匀捣碎的样品，放入烧杯内加水，煮沸，过滤于500mL容量瓶中，冷却至室温后 ，用水稀释至刻度。

4、样品测定

吸取样品溶液100mL于250mL三角烧瓶中，准确加入EDTA溶液4mL，加二甲酚橙指示剂1滴，滴加1：1氨水溶液至溶液变红（刚刚变红即可）。再滴加1：1盐酸溶液至溶液变黄并过量3滴，加上10mL乙酸钠溶液，煮沸1min后，冷却至室温（如煮沸过程，溶液变红，表明溶液汞含量高，须再次补加EDTA溶液）。用1：1氨水调至溶液刚刚变红，爱用 1：1盐酸溶液调至溶液变黄，加入六次甲基四胺缓冲溶液20mL，二甲酚橙指示剂2滴，用0.01mol/L锌标准溶液滴定至溶液由黄色变成酒红色为终点。同时做空白实验。

5、结果计算

样品中明矾的浓度按下式计算：

(V0-V1)×c×0.4742

X=                     ×100

m×100÷500

式中：X——样品中明矾的含量，%

V0——滴定空白所用锌标准溶液体积，mL

V1——滴定样品用锌标准溶液体积，mL

c——锌标准溶液浓度，mol/L

m——称取样品的质量，g

0.4742——明矾的毫摩尔质量，g

              

第二篇：明矾中Al含量的测定

太原师范学院

设计性实验报告

题 目： 明矾中铝含量的测定 课程名称： 分析化学实验

姓 名： 薛 芬

学 号： 2007122134

系 别： 化学系

专 业： 应用化学

班 级： 072班

指导教师（职称）： 袁 雯（教授）

实验学期： 2008 至 2009 学年 第一 学期

明矾中铝含量的测定

薛芬

﹙化学系, 应用化学, 072班, 学号2007122134﹚

摘要 明矾中铝含量的测定，不宜采用直接滴定法。因为Al3+对二甲酚橙指示剂有封闭作用，且Al3+与EDTA络合缓慢，需要加过量EDTA并加热煮沸，络合反应才比较完全，且在酸度不高时，Al3+水解生成一系列多核氢氧基络合物，如［Al2(H2O)6(OH)3］3+，［Al3(H2O)6(OH)6］3+等，即使将酸度提高至EDTA滴定Al3+的最高酸度，仍不能避免多核络合物的生成。铝的多核络合物与EDTA络合缓慢，且络合比不恒定，对滴定不利。为避免上述问题，可采用返滴定法。如先加一定量过量的EDTA标准溶液，在pH≈3.5时，煮沸溶液，由于此时酸度较大，故不利于形成多核氢氧基络合物，又因EDTA过量较多，故能使Al3+与EDTA络合完全，络合完全后，调节溶液pH至5～6，（此时AlY稳定，也不会重新水解析出多核络合物），加入二甲酚橙，即可顺利的用Zn2+标准溶液进行返滴定。该测定方法简便易行且准确度较高，基本符合实验要求。 关键词 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]，返滴定法，酸度，二甲酚橙指示剂，铝，EDTA（Y）溶液

1 引言

KAl(SO4)2·12H2O俗称明矾或白矾，是一种无色透明的晶体，其溶液呈弱酸性，常用作净水剂、食品添加剂，在工农业、食品加工业中有着重要的作用。

目前国内外测定食用明矾中铝的含量主要有三种方案：

第一种方案是直接滴定法:即DCTA（环己烷二胺四已酸）在室温下与Al3+迅速定量络合。这种方法操作简便，但所使用的DCTA价格比较昂贵[1]。

第二种方案为置换滴定法：此法用于测定像合金，硅酸盐，水泥和炉渣等复杂试样中铝的含量，以此提高选择性 。在pH=3-4时，加入定过量的EDTA溶液煮沸使Al3+与EDTA充分配合，冷却后调PH至5-6，以二甲酚橙为指示剂，用Zn标准溶液滴定过量的EDTA（不记体积）至微红色，然后加入过量的NH4F，加热至沸，使AlY－与F－之间发生置换反应，并释放出与Al配合的EDTA，然后用Zn标准溶液滴定，直至锥形瓶中颜色变为紫红色，即为终点 [2]。

AlY＋6F＋2H = AlF6＋H2Y

第三种方案为返滴定法：此法用于简单试样如明矾，氢氧化铝，复方氢氧化铝片，氢氧化铝凝胶等药物中铝含量的测定。由于Al3+ 易形成一系列多核羟基络合物，这些多核羟基络合物与EDTA络合缓慢，且Al3+ 对二甲酚橙指示剂有封闭作用，故通常采用返滴定法测定铝。加入定量且过量的EDTA标准溶液，先调节溶液pH至3~4，煮沸几分钟，使A13+ 与EDTA络合反应完全。冷却后，再调节溶液pH至5~6，以二甲酚橙为指示剂，用Zn2+ 标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，即为终点 [3]。

第四种方案为分光光度法：此法的测定条件是在pH = 7时,铝在十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇辛基苯基醚溶液(OP乳化剂)存在下,与铬天青S反应生成绿色的四元混合胶束,于630 nm处比色定量。其中对样品进行处理：将粉丝剪碎后,于85℃烘箱中干燥2h,取出冷却至室温后,准确称取2.00 g样品于瓷坩埚中,加入少量水浸润,置于电炉上慢慢炭化至不再冒烟,再于550℃电阻炉中灰化4h,冷却后取出,用10mL (1+5)盐酸溶液溶解灰分,转移至100mL容量瓶中,用蒸馏水定容。标准曲线绘制及样品测定：取1.00mL样品溶液于25mL比色管中,加入2mL 1%氨水液。另取7支25mL比色管,依次加入0.10、0.25、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00mL铝标准－－+3－2－3+2+

使用液,即含有铝0.10、0.25、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00μg ,分别加入1mL 1%氨水溶液。然

后在标准管和样品管中分别加入1mL 1%的抗坏血酸溶液，1mL 1.0g/L的铬天青S溶液,混匀后

再加入1mL (3+100)OP乳化剂,1mL 3.0g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液，2mL 200g/L的乙酸铵

缓冲液,加蒸馏水至25mL,混匀。室温放置30 min后,于分光光度计上,用1cm比色皿以试剂空白

为参比在630nm处测量吸光度值。

第五种方案为重量分析法：精确称取三份明矾试样（2g左右）与250mL的烧杯中，按如

下方法处理：

加热溶解烧杯中的明矾试样，直至溶液澄清。调节pH=3~9。往烧杯中滴加0.2mol/L的

8-羟基喹啉至过量，此时溶液产生沉淀。

Al3+ +3C9H7ON ＝Al(C9H6ON)3 ↓+3H+

抽滤分离沉淀，将沉淀定量转入瓷坩埚中，高温灼烧1小时后，置于干燥器中冷却，分

析天平生恒重至相邻两次质量差为2mg。称得的质量即为Al2O3的质量[5]。

比较上述五种方案可知，第三种方案操作简便易行且准确度较高，故本实验采用第三种

方案返滴定法：即先调节溶液pH至3~4，加入定过量的EDTA溶液，煮沸，冷却，再调节溶液

pH至5~6，以二甲酚橙为指示剂，用Zn2+ 标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色。 [4]

2 实验原理 明矾KAl(SO4)2·12H2O中Al的测定，可采用EDTA配位滴定法。由于Al3+ 易形成一系列

多核羟基络合物，这些多核羟基络合物与EDTA络合缓慢，且Al3+ 对二甲酚橙指示剂有封闭

作用，故通常采用返滴定法测定铝，加入定量且过量的EDTA标准溶液。

因为氢氧化铝的溶度积常数KSP=1.3×10-33，［A13+］=0.020mol/L,

[OH?]?Ksp[Al3?]?1.3?10

0.02?33?4.02?10?11

[H]??10?14

?114.02?10　?2.49?10?4 pH≤3.6

所以调节溶液pH为3~4，煮沸几分钟，使A13+ 与EDTA络合反应完全。

lg(K'ZnYcZn2?)?5 cZn2??0.010mol/L 故lgK

'ZnYspsp'ZnY?7 lg?Y(H)?lgKZnY?lgK?16.5?7?9.5 查附录表10，pH≈3.5 (最高酸度)

-16.92氢氧化锌的溶度积常数KSP=10

[OH? ?7.61]?Ksp

cZn2??10?16.920.020?10mol/L pH=14-7.61≈6.4 (水解酸度)

所以冷却后，再调节溶液pH至5~6（此时AlY稳定，也不会重新水解析出多核络合物），

2+以二甲酚橙为指示剂，用Zn 标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色：Zn + Y = ZnY，即为终

点。

滴定完毕后,计算公式为：

cEDTA?mZn2??25.00MZn2??250.0?VEDTA?10?3

cEDTA?50.00?10

wAl??3?mZn2??VZn2?MZn2??250.0m明矾?MAl?100%

3 实验用品

3.1 仪器

全自动电光分析天平，酸式滴定管﹙50mL﹚，电子秤，容量瓶(100 mL 、250mL各一个)，锥形瓶(250mL三个)，烧杯﹙500 mL﹚，胶头滴管，玻璃棒，塑料试剂瓶，电炉，量筒，移液管﹙25 mL﹚，表面皿，称量瓶，药匙

3.2 药品

明矾 [KAl(SO4)2·12H2O] 试样，乙二胺四乙酸二钠盐（Na2H2Y·2H2O），二甲酚橙指示剂（2g/L），六亚甲基四胺溶液（200g/L），盐酸溶液（1︰1），基准锌粒（99.9%）,pH=3.5的缓冲溶液

4 实验步骤

4.1 溶液的配制

4.1.1 0.02mol/LEDTA的配制

用电子秤称取约3.72g固体EDTA二钠盐于500mL的烧杯中，加入蒸馏水加热使其完全溶解，然后加水稀释至500mL。冷却后转入塑料试剂瓶中，盖紧瓶塞，摇匀备用。

4.1.2 0.02mol/L Zn2+标准溶液的配制

用分析天平准确称取含Zn99.9%以上的基准锌粉0.3~0.4 g于小烧杯中，盖上表面皿，沿烧杯嘴滴加约10mL（1︰1）HCl溶液，加热煮沸至完全溶解（防止蒸干）后，用少量水淋洗表面皿及烧杯内壁，然后将溶液定量转移至250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀备用。根据数据计算Zn2+标准溶液的准确浓度。

4.2 EDTA标准溶液的标定

用移液管平行移取三份25.00mLZn标准溶液分别置于250mL锥形瓶中，滴加2滴二甲酚橙指示剂，加入10mL20％的六亚甲基四胺溶液，用EDTA溶液滴定，直至锥形瓶中溶液颜色由紫红色恰好转变为亮黄色，并持续30s不褪色即为终点。记录所用EDTA溶液的体积，并计算EDTA溶液的浓度和相对平均偏差（≤0.2%）。

4.3 明矾试样中Al含量的测定

用分析天平准确秤取明矾试样[ KAl(SO4)2·12H2O, Mr=474.4 ]0.95~1.00g于小烧杯中，加热使其完全溶解，待冷却后将溶液定量转移至100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀备用。

用移液管移取25.00mL明矾试样标准溶液置于250mL的锥形瓶中，用滴定管准确加入EDTA标准溶液50.00mL，然后加入10mL pH=3.5的缓冲溶液，在电炉上加热煮沸近10min,然后放置冷却至室温。

2+在锥形瓶中加入六亚甲基四胺10mL，二甲酚橙指示剂3~4滴，用Zn标准溶液返滴定至

溶液由黄色变为橙色，并持续30s不褪色即为终点。

2+平行测定三份，根据所消耗的Zn标准溶液的体积，计算所测明矾中铝的含量和相对平

均偏差（≤0.2%）。 2+

5 实验记录及数据处

5.1 0.02mol/EDTA溶液的标定

项目 m称量瓶+Zn粉/g m称量瓶+剩余Zn粉/g

mZn粉/g

CZn粉/ mol/L

VZn标准溶液/mL

VEDTA初读数/mL VEDTA终读数/mL VEDTA/mL CEDTA/ mol/L 平均CEDTA / mol/L 相对平均偏差/%

5.2 明矾试样中Al含量的测定

项目 m称量瓶+明矾试样/g m称量瓶+剩余明矾试样/g

m明矾试样/g V明矾试样标准溶液/mL VEDTA标准溶液/mL VZn标准溶液初读数/mL VZn标准溶液终读数/mL VZn标准溶液/mL W明矾中铝含量/% 平均W明矾中铝含量/% 相对平均偏差/%

25.00 50.00 0.00 30.69 30.69 5.70 1

2 13.3084 12.2790 1.0294 25.00 50.00 0.00 30.68 30.68 5.70 5.70 0.058

25.00 50.00 0.00 30.70 30.70 5.69 3

25.00 0.00 22.61 22.61 0.02441 1

2 14.3401 13.9792 0.3609 0.02208 25.00 0.00 22.60 22.60 0.02442 0.02441 0.014

25.00 0.00 22.61 22.61 0.02441 3

6 实验结果与讨论

6.1 测定结果

本实验采用返滴定法测定明矾中铝的含量，其中所配制的Zn2+标准溶液的浓度为 EDTA的标准浓度为，明矾中铝的含量为。 ﹙明矾中铝的理论含量为 5.69% ﹚。实验所得结果与理论值较接近，说明此实验方法较好。 6.2 误差分析

6.2.1 分析天平仪器老化，灵敏度不高，有系统误差；

6.2.2 滴定过程中，有少量溶液滞留在锥形瓶内壁，未用蒸馏水完全冲入溶液中，导致误差； 6.2.3 滴定过程中滴定终点判断有误，读数时有人为误差；

6.2.4 试剂纯度可能不够和蒸馏水中可能含有微量杂质从而引起系统误差。 6.3 注意事项

6.3.1 pH＜6时，游离的二甲酚橙显黄色，滴定至Zn稍微过量时，Zn与部分二甲酚橙生成紫红色配合物，黄色与紫红色混合呈橙色，故终点颜色为橙色；

6.3.2 注意滴定时指示剂的用量，及滴定终点颜色的正确判断； 6.3.3 注意滴定时的正确操作：滴定成线，逐滴滴入，半滴滴入；

6.3.4 明矾溶于水后，因缓慢溶解而显浑浊，在加入过量EDTA并加热后，不影响滴定；

2+

2+

6.3.5 确定滴定终点时，要注意在规定时间内不退色再读数；

6.3.6 处理数据时注意有效数字的保留。

参考文献

[1] 蔡维平.基础化学实验（一）[M].北京:科学出版社,2004,298

[2] 武汉大学,吉林大学,中山大学，中国科学技术大学.分析化学实验（第五版）[M].北京:高等教育出版

社,2001,209

[3] 宋光泉.通用化学实验技术[M].广州:广东高等教育出版社,1999,85

[4] 文建国,常慧,徐勇军.基础化学实验教程[M].北京:国防工业出版社,2006,97-98

[5] http://jc2./huaxue/te/uploadfile/2008428161533257.doc

（附英文题目、摘要、关键词）

Aluminum alum Determination

Xue Fen

(Chemistry department, Applied chemistry，class072, Learning numbers 2007122134)

Abstract alum in the determination of aluminum, not by direct titration. Al3 + because of the XO,

and other indicators have closed, and Al3 + and EDTA complex slow, the need to increase heat and

boil over EDTA, the reaction is rather complex fully, and when the acidity is not high, Al hydrolysis generation A series of multi-hydrogen complexes, such as [Al2 (H2O) 6 (OH) 3] 3 +, [Al3

3 + 3 +(H2O) 6 (OH) 6] and so on, even if the acidity will be increased to EDTA Titration of AlThe

maximum acidity, can not avoid the generation of complex multi-core. The aluminum complex and

multi-EDTA complex slow and complex than a constant, the titration of the negative. To avoid these

problems could be back titration. If the first increase in over a certain amount of EDTA standard

solution in the pH ≈ 3.5, the solution to boil, due to higher acidity at this time, it is not conducive to

the formation of hydrogen-based multi-core complex, due to excess EDTA more, it can Al3 +EDTA

complex and completely, totally complex, the solution pH adjustment from 5 to 6, (at this time AlY

stability, and will not re-analysis of water out of complex multi-core), joined the XO can be

successful with the Zn2 + standard solution for back titration. The method is user-friendly andhigh

accuracy, in line with the basic requirements of the experiment.

Key words alum, back titration, acidity, complex complete, the indicator 3 +

收获体会

分析化学是一门严密的课程，需要我们认真操作好每一步，认真读取数据并准确计算。

我们应以严谨的态度对待这门学科。然而滴定分析又是分析化学的基础，需要我们好好掌握

滴定方法，滴定终点的判断以及指示剂的使用等。

通过实验,我学会了用返滴定法测定明矾中铝的含量，熟练掌握了通过控制酸度而使金属

离子与EDTA形成稳定的络合物。我相信通过做此设计性实验不仅使我熟练掌握分析天平、

移液管、滴定管等的使用，而且还锻炼我学会运用已学知识，提高解决问题，独立思考以及

查阅资料的能力。

（2008.12.12）