通过查阅资料可知明矾中铝含量的测定方法有四种：
第一种方案 : 直接滴定法。
DCTA（环己烷二胺四已酸）在室温下能与
Al 3+迅速定量络合。
用 DCTA测定 Al 3+可使操作简化，不过
DCTA较贵 [1]
。
第二种方案 : 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
[1]
。在 pH=3-4
时，加入定过量的
EDTA溶液煮沸使 Al 3+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
4
-
-
之间发生置换反应，并释放出与
Al
3+
NHF，加热至沸，使 AlY
与 F
配合的 EDTA，再用 Zn2+标准溶液滴定至紫红色，即为终点
[2]
。
－
－
+
3－
2－
AlY
＋6F
＋ 2H = AlF
6
＋H2Y
第三种方案 : 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
[1]
。由于 Al
3+
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
Al 3+ 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
2+
Zn
标准溶液滴定至溶
液由黄色变为紫红色，即为终点
[3] 。
第四种方案：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
L 的
8- 羟基喹啉至过量，此时溶液产生沉淀。
Al 3+
+ 3C 9H7ON ＝ Al(C 9H6ON)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
Al O 的质量
［ 4］
。
2
3
在本实验将采用第三种方案来测定明矾中铝的含量。
2 实验原理
明矾 KAl(SO 4) 2· 12H2O中 Al 的测定，可采用 EDTA配位滴定法。由于 Al 3+ 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 Al 3+ 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=× 10-33 ，［ Al 3+］ =L
[OH ]
3
K sp
3 1.3 10 33
4.02
10
11
[ Al 3
]
0.02
[ H
]
10 14
2.49
10 4
pH
≤
4.02
10 11
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 ' ZnY cZnsp
2
) 5
cZnsp
2
0.010mol / L
故 lg K ' ZnY 7
lg
Y( H )
lg K ZnY
lg K ' ZnY
16.5
7
9.5
查附录表
10， pH≈ (
最高酸度 )
氢氧化锌的溶度积常数
KSP=
K sp
10
16.92
10 7.61 mol / L
[OH
]
cZn 2
0.020
pH=≈ ( 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） ，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紫红色，即为终点。
3 实验用品
仪器 全自
动电光分析天平，酸式滴定管﹙ 50mL﹚，电子天平，容量瓶 (100 mL 250mL) ，锥形瓶，烧杯﹙ 500 mL 100mL﹚，胶头滴管， 玻璃棒，塑料试剂瓶， 电炉，量筒，移液管﹙ 25 mL﹚，洗耳球，称量瓶
药品 明
矾试样， EDTA二钠盐，二甲酚橙指示剂（ 2g/L ），六次甲基四胺溶液（ 200g/L ），盐酸溶液（ 1︰ 1）， ZnSO4· 7H2O标准试剂， pH=的缓冲溶液
4 实验步骤
溶液的配制
LEDTA 的配制
用电子秤称取～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。
L Zn 2+标准溶液的配制
准确称取～ ZnSO4· 7H2O 标准试剂于小烧杯中，加入少量水溶解，将溶解液定量转移至
250mL容量瓶中，稀释至刻度摇匀。计算所配制的 Zn2+标准溶液的准确浓度。
EDTA 标准溶液的标定
准确移取 mL Zn 标准溶液于锥形瓶中，加 2 滴二甲酚橙指示剂，滴加 20％六次甲基四胺
溶液至溶液呈现稳定的紫红色，再多加 5mL六次甲基四胺。用 EDTA溶液滴定，当溶液由紫红
色恰好转变为黄色时即为终点。计算 EDTA标准溶液的准确浓度，平行测定三次以上，偏差须
在％以内合格。
4.3 明矾试样的测定
准确秤取明矾试样 [KAl(SO 4) 2· 12H2O， Mr=] ～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。
用移液管移取明矾试样标准溶液置于 250mL锥形瓶中，用滴定管准确加入 EDTA标准溶液，
然后加入 10mL， pH=的缓冲溶液，在电炉上加热煮沸近 10min，然后放置冷却至室温。
在锥形瓶中加入六次甲基四胺 10mL，二甲酚橙指示剂 3～ 4 滴，用 Zn2+标准溶液返滴定至溶液由黄色变为橙色即为终点。
根据所消耗的 Zn2+标准溶液体积，计算所测明矾中铝的含量。平行测定 3～ 4 次，控制偏
差在％以内。
实验记录及数据处
EDTA 溶液标定的数据处理
项目
1
2
3
m称量瓶 + /g
m称量瓶 +剩余 /g
/g
CZn2+ / mol/L
初读数 /mL
EDTA 终读数 /mL
VEDTA/mL
CEDTA/ mL
CEDTA平均值 / mol/L
di
相对平均偏差 /%
明矾中 Al 含量的测定
项目
1
2
3
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
c 明矾试样 / mol/L
V 明矾试样标准溶液 /mL
VEDTA标准溶液 /mL
初读数 /mL
Zn 标准溶液 终读数 /mL
VZn/mL
W明矾中铝含量 /%
W明矾中铝含量平均值 /%
di
0
0
相对平均偏差 /%
相对误差 /%
明矾试样的测定
1)
准确称取明矾试样 (KAl(SO4)2
· 12H2O , Mr=~ 置于锥形瓶中 , 加水 25 mL 溶解备注① .
2)
用移液管准确加入 mo1· L-1
EDTA 标准溶液 mL 于上述样品溶液中
, 在电热板上加热至沸 .
准确煮沸 3 min, 然后放置冷却至室温 .
3)
在锥形瓶中加入六次甲基四胺
5mL, 二甲酚橙指示剂 3~ 4 滴 , 用 Zn 标准溶液返滴定至溶液由
黄色变为橙色备注②即为终点 .
4)
根据所消耗的 Zn 标准溶液体积 , 计算所测明矾中铝的含量 . 平行测定
3 ~ 4 次 , 控制偏差在 %
以内 .
五, 问题讨论
用 EDTA测定铝盐的含量 , 为什么不能用直接滴定法
+对二甲酚橙有封闭作用 , 为什么在本实验中还能采用二甲酚橙作指示剂备 注 :
① 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 , 即可溶解 , 不影响滴定 . ② pH<6 时 , 游离的二甲酚橙呈黄色 , 滴定至 Zn2+稍微过量时 ,Zn2+ 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 .
资料来源