用滴定法測定硫酸鈣在水中的溶解度

胡樂亦

【摘要】目的：測定硫酸鈣在水中溶解度。方法：用化學(xué)滴定方法測定硫酸鈣飽和水溶液中鈣離子濃度，再計(jì)算硫酸鈣的溶解度。結(jié)果：該方法準(zhǔn)確、可靠。結(jié)論：化學(xué)滴定法可用于溶解度的測定。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)滴定 硫酸鈣 溶解度

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）20-0277-01

硫酸鈣為石膏（CaSO4·2H2O）主要成份，日常生活中常用作補(bǔ)鈣物質(zhì)。但硫酸鈣在水中溶解度不大，為準(zhǔn)確測定硫酸鈣在水中的溶解度，采用化學(xué)滴定的方法來測定：取硫酸鈣飽和水溶液，調(diào)節(jié)pH=12～13，以鈣指示劑為指示劑，指示劑與鈣離子生成酒紅色絡(luò)合物，用EDTA滴定至終點(diǎn)時(shí)，游離出指示劑，溶液酒紅色消失，呈現(xiàn)藍(lán)色。

一、主要試劑和儀器

1.EDTA：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號(hào)：20160612；使用時(shí)配成0.005mol/L溶液。

2.CaCO3基準(zhǔn)物質(zhì)：成都市聯(lián)合化工試劑研究所，批號(hào)：20150601；使用時(shí)配成0.005mol/L溶液。

3.NaOH：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號(hào)：20170421；使用時(shí)配成5mol/L溶液。

4.HCl：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，批號(hào)：20160821，使用時(shí)配成2mol/L溶液。

5.硫酸鈣：分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠，批號(hào)：20160401。

6.蒸餾水，實(shí)驗(yàn)室優(yōu)普純水/超純水制造系統(tǒng)提供。

7.主要儀器：sartorious，CP225D型十萬分之一電子天平，研缽，水浴鍋，錐形瓶，刻度滴定管等。

二、實(shí)驗(yàn)步驟

1.CaCO3標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.005mol/L）取干燥至恒重的基準(zhǔn)物質(zhì)CaCO30.125g左右精密稱定，先用少量水潤濕，再逐滴加入2mol/LHCl至恰好完全溶解，轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，水稀釋至刻度。

2.EDTA（0.005mol/L）滴定液的配制：稱取1gEDTA二鈉鹽于250ml的燒杯中，加水溶解后稀釋至500ml，備用。

3.EDTA濃度的標(biāo)定：準(zhǔn)確移取25.00mlCaCO3標(biāo)準(zhǔn)溶液3份分別于250ml錐形瓶中，加2mlNaOH溶液，鈣指示劑約25mg，EDTA滴定至藍(lán)色，計(jì)算EDTA實(shí)際濃度。

4.硫酸鈣飽和水溶液的配制

在500ml具塞錐形瓶中加入250ml，然后向其中加入足量的硫酸鈣，置于恒溫水浴鍋中，分別設(shè)定不同的水浴溫度，保溫?cái)嚢?小時(shí)，使硫酸鈣在水中溶解達(dá)到平衡；在該溫度下保溫靜置1小時(shí)，用移液管吸取上層澄清液50.0ml于錐形瓶中備用。

5.鈣含量的測定

準(zhǔn)確移取上述硫酸鈣飽和水溶液50.00ml于250ml錐形瓶中，加入NaOH溶液5ml，搖勻，加入鈣指示劑30mg，用0.005mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至藍(lán)色；平行滴定三次。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.計(jì)算硫酸鈣的溶解度

（1）實(shí)際稱取基準(zhǔn)物質(zhì)CaCO3的重量為127.40mg，由CaCO3的分子量計(jì)算得出Ca2+的標(biāo)準(zhǔn)濃度為0.005096mol/L。

（2）標(biāo)定EDTA濃度為0.005025mol/L。

（3）EDTA通常為二鈉鹽，在水溶液中分別與CaCO3、CaSO4中的Ca2+進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，生成EDTACa絡(luò)合物，呈1：1對(duì)應(yīng)關(guān)系，即1摩爾的EDTA與1摩爾的Ca2+進(jìn)行反應(yīng)，因此只要知道溶液中Ca2+濃度就能計(jì)算出硫酸鈣的溶解度。經(jīng)計(jì)算得知，每1ml的0.005025mol/LEDTA滴定液相當(dāng)于0.6834mg硫酸鈣。

硫酸鈣溶解度=（V÷50）×0.6834×1000（mg）

2.不同溫度下硫酸鈣的溶解度

四、結(jié)論

化學(xué)滴定法測定硫酸鈣的溶解度比較準(zhǔn)確、適用，與已知溶解度接近，但只適用于較低溫度（0～40℃），溫度過高不便于滴定操作，會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。