不同水样中微量的EDTA的测定

成　超，张　琳，关雅文，王全忠*（.周口师范学院化学化工学院，河南　周口　46600；.济源职业技术学院，河南　济源　459000）



不同水样中微量的EDTA的测定

成超1，张琳2，关雅文1，王全忠1*
（1.周口师范学院化学化工学院，河南周口466001；2.济源职业技术学院，河南济源459000）

摘要：在一定条件下加入解蔽剂，使被测水样中EDTA和重金属离子产生的络合物分离开来，得到游离态的EDTA，然后采用有机萃取法，将从络合物中释放出的重金属离子通过萃取进入有机相中，从而达到分离EDTA的目的，最后用滴定法测定水样中所含的EDTA。本测定方法相对于其他测定方法具有思路清晰、操作简单、排出干扰离子、试剂用量少等显著优点。

关键词：乙二胺四乙酸；重金属离子；离子缔合萃取

EDTA被广泛应用于化学工业生产中，主要用作络合剂，例如应用于废水处理添加剂、石油化工添加剂、洗涤添加剂、建材添加剂、服装化学品添加剂、锅炉清洗剂等[1-2]。在洗护产品中，EDTA可能引起哮喘、刺激皮肤、使皮肤发疹等众多不良反应，是一种不良过敏源。如果它透过皮肤吸收被人体摄取后，很有可能会引起血压降低、染色体异常、钙缺乏症、肾脏障碍和原生变异等症状[3]。

本文测定了不同水样中微量EDTA含量的方法：首先选择适当的解蔽剂，使EDTA从其重金属络合物中释放出来，再通过有机萃取的办法得到含EDTA的水溶液，再用钙离子进行滴定，最终得到EDTA的含量。

1　实验原理

1.1反应原理

在强酸性并且有碘化钾、硫氰酸钾和抗坏血酸混合液同时存在的条件下，可以对重金属-EDTA的络合物起到解蔽作用，从而解蔽出游离态的EDTA；而重金属离子可以与Clˉ、SCNˉ、和Iˉ等可形成稳定的配阴离子[4]。这些配合物可以通过加入适当的有机物萃取剂使这些配合物转换成一种缔合体，而这些缔合体最终被萃入有机相。然后再利用振荡、离心、静置的方法使有机相和水相分离，达到萃取EDTA的目的。分离出的水相中残留的EDTA可用钙离子进行标定，从而测定不同水样中EDTA的含量。

1.2显色原理

标定EDTA溶液的基准物一般为钙离子和锌离子。但是为了减小实验误差，试验中所选基准物一般选用其中与被测物质组分相同的物质。如测定水的硬度，氧化钙含量适宜时应用碳酸钙作为基准物[5]。

用钙离子标定EDTA时，通常选用钙指示剂（铬黑T）指示滴定终点，用已知浓度的氢氧化钠溶液控制实验pH范围为12～13，指示剂变色原理为：

滴定前Ca + In（蓝色）= CaIn（红色）

滴定中Ca + Y = CaY

终点时CaIn（红色）+ Y = CaY + In（蓝色）

本文采用不同水样在一定条件下被解蔽出来的EDTA溶液滴定钙标准溶液，当加有钙指示剂（铬黑T）和在碱性条件下的钙标准溶液从酒红色恰变为纯蓝色[6]，即为滴定终点。利用实验过程中消耗的含EDTA的水样的量和已知浓度的一定量的钙标准溶液来确定水样中所含EDTA的量，从而达到实验目的。

2　实验过程

2.1实验试剂与实验仪器

2.1.1实验试剂及仪器

碘化钾、碳酸钙、抗坏血酸。

2.1.2实验仪器

滴定管、容量瓶、离心机、振荡器。

2.2实验方法

2.2.1 EDTA的萃取

取25 mL水样，加入一定量浓度为6 mol/L的浓盐酸，5 mL浓度为0.4 mol/L的碘化钾，5 mL浓度为0.4mol/L的硫氰酸钾，5 mL浓度为0.04mol/L的抗坏血酸，向混合液中加入20 mL二甲苯溶液，把锥形瓶放在磁力振荡器上振荡30 min，再把溶液置于1500 r/min的离心机中离心10 min，取出并在室温下静置，待分层后取上层的水相于酸式滴定管中，准备滴定。

2.2.2钙标准溶液的配制

浓度为0.01 mol/L的钙标准溶液的配置：用电子天平准确称取一定量的碳酸钙（优级纯）于烧杯中，用少量水湿润并慢慢加入5 mL浓度为0.5 mol/L的HCl，使其完全溶解，转移至250 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至凹液面最低点与容量瓶刻度线相平，定容，摇匀，多次配置于试剂瓶中。

2.2.3水样中EDTA含量的测定

用移液管准确移取25 mL钙标准溶液置于锥形瓶中，加入5 mL浓度为1 mol/L的氢氧化钠溶液及少量的钙指示剂（铬黑T），摇匀后，用已处理的中上层水相溶液滴定至锥形瓶中的溶液由酒红色恰变为纯蓝色，即为滴定终点，完成滴定。为减小实验误差，连续平行滴定三次，准确读取并记录每次滴定前后滴定管的实验数据，计算得出溶液（含EDTA）的消耗量，从而可以计算出水样中EDTA的含量。

本实验通过取不同地点的不同水样进行测定，通过相同的实验方法，最后取不同的平均值得到结论如表1。

表1　不同水样中EDTA和吸光度

3　结论

（1）本实验通过向被测水样中加入合适的解蔽剂达到解蔽EDTA-重金属络合物的目的，从而解蔽分离出游离态的EDTA，再经过萃取重金属离子的缔合物达到提纯EDTA的目的，从而排除重金属离子络合物对实验结果的干扰。另外，在滴定过程中加入氢氧化钠是保证滴定在碱性环境下进行，因为在碱性环境下滴定终点非常敏锐，有利于减小实验误差。

（2）该实验方法测定水样中微量的EDTA，具有分析步骤清晰、易于操作、节省时间、基本干扰少、取样量少、节省试剂、现象明显等优点，是金属-EDTA络合状态下EDTA的测定的又一种方法。该方法可适用于测定生活污水及工业废水中微量的EDTA。通过对不同地区的水样的具体分析，蒸馏水、自来水水样中EDTA含量基本正常，河水水样中EDTA含量较高，说明这些水域已经被污染，主要原因是生活污水的排放和生物化学学院的实验污水的排放，希望引起环保部门和单位相关领导的足够重视。

参考文献：

[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]邓丽华.水中总硬度及钙和镁的测定[J].黑河科技，2002, 68-78．

[4]王富才,刘景全.科左后旗两镇生活用水总硬度比较[J].内蒙古预防医学,1997, 354-365．

[5]李香兰.水中总硬度测定影响因素的研究[J].中国现代教育装备, 2010,（3）:111-113．

[6]李彤彤. EDTA滴定法测定水中总硬度的不确定度评定[J].广东化工, 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

文章编号：1006-4184（2016）2-00453-02

收稿日期：2015-12-18

作者简介：王全忠（1984-），男，汉族，河南项城人，硕士研究生。研究方向：有机功能材料。E-mail:wangquanzhong1127@126.com。