Ein thermometrisches komplexometrisches Titrationsverfahren wurde für die Bestimmung von Aluminium in Lösungen angepasst, bei denen die direkte Titration mit Fluorid wegen der Störung durch Siliziumdioxid (z. B. durch den Aufschluss von Tonen, Zeolithen oder anderen aluminosilikathaltigen Substanzen) nicht praktikabel ist.
Bei der neuen Methode wird ein thermometrischer Indikator (Wasserstoffperoxid) verwendet, der am Endpunkt eine starke Temperaturänderung bewirkt. Wenn das gesamte überschüssige EDTA mit dem Kupfer(II)-Titriermittel reagiert hat, bewirkt die erste Spur freier Cu2+-Ionen eine sehr schnelle Zersetzung des H2O2, was zu einem plötzlichen Anstieg der Temperatur der Lösung führt. Die Reaktionswärme ΔHf für die Reaktion H2O2 → H2O + [O] beträgt etwa -98 kJ/mol, also das Doppelte der Wärme, die bei der Reaktion einer starken Säure mit einer starken Base entsteht. Dies macht die Technik sehr robust.
Außerdem haben thermometrische Titrationen eine sehr kurze Titrationsdauer, da das Titriermittel kontinuierlich zugegeben wird, während die Temperatur überwacht wird. Die Ergebnisse liegen in der Regel innerhalb von 2-3 Minuten vor.
Als Proben werden Aluminiumsulfat und Kaliumalaun verwendet. Einem Erlenmeyerkolben, der die Aluminiumsalze enthält, werden eine EDTA-Lösung im Überschuss und eine Ammoniaklösung hinzugefügt. Dann wird die erhaltene Lösung fünf Minuten lang unter Rühren zum Sieden gebracht, um die Komplexierungsreaktion zwischen Aluminium und EDTA zu beschleunigen.
Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird ein Aliquot der Lösung zur Titration verwendet. Anschließend werden Ammoniakpuffer und Wasserstoffperoxid zugegeben. Der EDTA-Überschuss wird mit einer Cu2+-Lösung zurücktitriert.
Die thermometrische Titration wird automatisch mit der tiamoTM -Software in Kombination mit einem 859 Titrotherm und einer Thermoprobe durchgeführt.
Die Analyse von Aluminium ist sehr reproduzierbar. Relative Standardabweichungen von < 0,3 % werden mit dieser Methode erzielt.
| Gehalt Al in Al2(SO4)3 · 16 H2O / % | Gehalt Al in AlK(SO4)2 · 12 H2O / % | |
|---|---|---|
| n | 8 | 10 |
| Mittelwert | 7.87 | 5.11 |
| SD(abs) | 0.02 | 0.01 |
| SD(rel) | 0.25 | 0.20 |
Diese Application zeigt eine schnelle Alternativmethode zur potentiometrischen Titration von Aluminium, die auch in Gegenwart von Silikaten eingesetzt werden kann.
Die thermometrische Titration ist eine sehr schnelle und wartungsfreie Technik, die zu zuverlässigen und präzisen Ergebnissen führt. Durch die Zugabe von Peroxid wird die Reaktionsenthalpie erhöht, was die Reproduzierbarkeit zusätzlich verbessert.
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Interne Referenz: AW TI CH1-1305-042020