化学家施瓦岑巴赫的成就贡献:发明络合滴定法

化学家施瓦岑巴赫的成就贡献:发明络合滴定法

1930年代,人们已经知道氨三乙酸、乙二胺四乙酸(EDTA)等氨基多羧酸在碱性介质中能与钙、镁离子生成极稳定的络合物,并将之用于水的软化和皮革脱钙,但当时人们还不知道用这种络合性质来进行定量分析。

1945年,瑞士化学家施瓦岑巴赫对这类化合物的物理化学性质进行了广泛研究,提出以紫脲酸铵为指示剂,用EDTA滴定水的硬度,获得了很大成功。

1946年,施瓦岑巴赫又提出铬黑T作为这项滴定的指示剂,奠定了EDTA滴定法的基础。随后,施瓦岑巴赫发现EDTA在水溶液中几乎能与所有金属阳离子形成络合物,但产物的稳定性差别很大。深入研究得知,EDTA络合物的稳定性受酸度的影响:在不同pH下,同种金属离子形成络合物的平衡常数不同,酸度越高,络合物的稳定性越低;对于不同的金属离子,在相同pH下稳定性也不同。根据每一种金属络合物的稳定性可以确定它们相应的pH滴定范围,这一方法可以通过调节待测溶液的pH,选择性地滴定pH范围相差较大的金属离子。

但是利用酸效应以提高滴定的选择性是有限度的,对于pH范围较为靠近的金属离子,调节pH的方法无法排除相互间的干扰。研究发现,利用合适的掩蔽剂来提高EDTA滴定的选择性是行之有效的方法。1948年,施瓦岑巴赫提出以氰化钾(KCN)为掩蔽剂掩蔽Cd 2 + 、Zn 2 + 、Cu 2 + 、Ni 2 + 、Co 2 + ,用氟化铵(NH4F)掩蔽Al 3 + 。调节pH与掩蔽干扰离子两种方法结合在一起,使得络合滴定法快速发展成为选择性好、准确度高的化学分析法,到1960年代,它已能测定66种元素。

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