化学教学中不同方法测定Ca2+含量准确度的比较

袁少波

摘要：对KMnO4法、EDTA法、称量分析法测定Ca2+含量进行了对照试验。结果表明，在三种方法都扣除了全程空白值的情况下，EDTA法测定分析纯试剂钙含量的准确度最高，KMnO4法次之，称量分析法测定Ca2+含量最不稳定。

关键词：KMnO4法；EDTA法；称量分析法；Ca2+含量

目前，针对Ca2+含量的测定方法有很多，对于含量较高的试样通常采取容量分析法和称量分析法，对于含量较低的试样通常采用仪器分析法。本文结合中职学校教学需要，以分析纯CaCO3为标准，Ca2+含量≥39.64%，分别用KMnO4法、EDTA法、称量分析法测定Ca2+含量。为消除试剂和操作过程中引入的误差，三种方法都扣除了全程空白值，结果得出EDTA法测定分析纯试剂钙含量的准确度最高，KMnO4法次之，称量分析法测定Ca2+含量最不稳定。

一、材料与处理

供试试剂为分析纯CaCO3 ，Ca2+含量≥39.64%，在试剂中加入少量蒸馏水使其湿润，然后逐步滴加HCl（1+1）溶液，使其溶解，制得标准测试溶液。其他测试试剂均采用分析纯规格试剂。

二、步骤与结果

1. KMnO4法测定Ca2+含量

精称标准试剂CaCO3 0.15g，于250ml的烧杯中加少量水使其湿润，然后逐步滴加HCl（1+1）溶液，使其溶解（需注意的是，刚好溶解完后不能继续滴加盐酸）。然后加入25ml水和35ml 0.25mol/L（NH4）2C2O4溶液和2滴甲基橙指示剂，加热至沸腾后，滴加10%氨水，使溶液出现橙色为止，随后放于水浴中搅拌，使沉淀颗粒析出。再用中速滤纸（CaC2O4沉淀为粗晶型沉淀）和0.025mol/L（NH4）2C2O4洗涤过滤，最后用水洗涤至滤出液不含氯离子为止（以AgNO3检查）。

取出滤纸和沉淀放于烧杯内壁，用50ml 3mol/L H2SO4溶液将沉淀冲洗于烧杯中，再加50ml水，将烧杯放于恒温套上加热至85℃，用c（KMnO4）=0.02483mol/L的KMnO4标液溶液滴定呈粉红色。最后将滤纸放入烧杯中并搅拌，继续用KMnO4标液溶液滴定呈粉红色。平行测定3次，同时做空白试验。

测定次数Ⅰ ⅡⅢ

试样质量/g 0.15100.14720.1509

消耗KMnO4实际体积/ml 24.1923.5924.18

W(Ca)/%39.8639.87 39.86

W(Ca)平均含量/% 39.86

相对平均偏差/%0.01

2. EDTA法测定Ca2+含量

精称标准试剂CaCO30.2 5 g于锥形瓶中，加少量水使其湿润，然后逐步滴加HCl（1+1）溶液，使其溶解。然后加入6ml 4mol/L的NaOH溶液和少量三乙醇胺及钙指示剂，晃动后加入NH3-NH4Cl(PH=12)的缓冲溶液10ml。用c（EDTA）=0.1004mol/L标液滴定至纯蓝色。平行测定3次，同时做空白试验。

测定次数ⅠⅡⅢ

试样质量/g 0.2538 0.2503 0.2541

消耗EDTA实际体积/ml25.1724.82 25.20

W(Ca)/%39.92 39.9339.93

W(Ca)平均含量/%39.93

相对平均偏差/% 0.01

3. 称量分析法测定Ca2+含量

精称标准试剂CaCO3 0.2g，于250ml的烧杯中，加少量水使其湿润，然后逐步滴加HCl（1+1）溶液，使其溶解。随后加入25ml水和35ml 0.25mol/L（NH4）2C2O4溶液和2滴甲基橙指示剂，加热至沸腾后，滴加10%氨水，使溶液出现橙色为止，随后放于水浴中搅拌，使沉淀颗粒析出。再用中速滤纸（CaC2O4沉淀为粗晶型沉淀）和0.025 mol/L（NH4）2C2O4洗涤过滤，最后用水洗涤至滤出液不含氯离子为止（以AgNO3检查）。

将沉淀和滤纸折成小包，放入质量已恒重的坩埚中，在电炉上进行干燥、炭化和灰化。处理后继续将坩埚放置于500℃高温炉灼烧，取出放于干燥器中冷却15分钟，称重。平行测定3次，同时做空白试验。

测定次数ⅠⅡ Ⅲ

试样质量/g 0.1956 0.21240.1985

试样灰化后的实际质量/g0.1946 0.21140.1976

W(Ca)/%39.85 39.8739.82

W(Ca)平均含量/% 39.85

相对平均偏差/%0.04

三、总结与讨论

以上数据均选取了反复试验的显著性数组，从数据中可以看出：精密度最好的是KMnO4法和EDTA法，相对平均偏差均为0.01%，称量分析法精密度不及前两种，相对平均偏差为0.04%。准确度方面，在保证较好精密度和扣除全程空白值的情况下，EDTA法测定值最高，更加符合试样Ca2+含量的真实值，即准确度最好。产生以上结果，笔者认为：三种方法都引入了沉淀，沉淀对待测离子均有一定的吸附，导致结果偏低，而EDTA法只会产生少量的Mg(OH)2沉淀，对Ca2+的吸附较少，因此测定值较高。

参考文献：

[1]邢文卫,陈艾霞,等.分析化学实验[M].北京:化学工业出版社,

2006.

[2]邢文卫,李炜,等.分析化学[M].北京:化学工业出版社,2006.

（博罗中等专业学校）