Mikrochem. sukzess. Komplexometrie von Bi neben Pb
Eher selten gelingt es, zwei Metalle nebeneinander in einem Substrat mit nur einem Indikator nur durch zwischenzeitliche Veränderung des pH-Wertes der Lösung zu bestimmen. Eine Entnahme eines beiden Metalle durch Fällung oder Maskierung nach seiner Bestimmung soll dabei außen vor bleiben.
Vorgestellt wird hier die Bestimmung von Bismut neben Blei, deren Legierung seit einiger Zeit als "LBE" (lead-bismut-eutectic"; 55% Bi / 45% Pb) als vielversprechendes Kühlmittel in der Reaktortechnik Anwendung findet.
Oben die zumeist eingesetzte Apparatur zur Mikrotitration, bestehend aus einem "buzzer" (links), der durch eine Vibration mit einstellbarer Amplitude den Inhalt des Napfes in gut kontrollierbare Drehung bringt, einer kleinen Tüpfelplatte (Mitte) und der Mikrobürette, bestehend aus Hamilton-Spritze (Volumina zwischen 50 µL und 500 µL), Mikrometerschraube und Kapillarpipette (rechts)
Durchführung:
In einem Napf einer kleinen Tüpfelplatte werden etwa 40 µL eines Gemisches aus wechselnden Mengen der Bismut- und Bleinitrat-Lösungen vorgelegt.
Der pH-Wert sollte bei etwa 1 -2 liegen. Ist die Probe zu sauer, kann sie mit NaHCO3 oder Na-acetat abgestumpft werden.
(Ammoniak-Lösung oder Alkalihydroxide dürfen dazu nicht verwendet werden, da in diesem Falle unlösliche basische Bismut-Verbindungen ausfallen, bzw. bräunliche Kondensationsprodukte des
Indikators entstehen!)
Dazu kommt dann ein Tropfen (hier 5 µL) des Indikators "Xylenolorange", der die Probe tief-(rot)violett
färbt. -1- (bleibt die Probe gelb, ist sie zu sauer !)
Nun wird mit der EDTA-Lösung titriert, bis ein Farbumschlag des Indikators nach gelb erfolgt ist. -2- In einem benachbarten Napf kann
zu- Vergleich eine leicht "übertitrierte" Probe plaziert werden. Die verbrauchte Menge der EDTA-Lsg. wird notiert.
Im Anschluss gibt man vorsichtig gerade soviel festes, fein pulverisiertes Urotropin zur Probe, bis diese wieder tief (blau)violett ist
-4-. Der pH-Wert sollte jetzt bei etwa 6 liegen. -3-
Erneut wird nun mit der EDTA-Lösung bis zur abermaligen Gelbfärbung -5- titriert und der zweite Wert festgehalten.
Im vorgestellten Fall wurden jeweils Volumina von 40 µL eines Gemisches von 0,05 M Bismut-nitrat und 0,05 M Blei-nitrat-Lösung in Zusammensetzungen zwischen 1:3 und 3:1 getestet.
Bei einer Titration von 20 µL der jeweiligen Metall-Lsg. ergaben sich an der Mikrometerschraube Vorschübe von 2,36 mm bis 2,44 mm, was bei der 500 µL-Hamilton 19,65 µL bzw. 20,35 µL
bedeutet.
Der Gesamt-Fehler, der unter anderem durch den nicht ganz scharfen Umschlagspunkt des Indikators verursacht wird, lag bei den untersuchten Mengen und Mischungen also bei etwa 1-2 %.
1 µL 0,05 M EDTA entsprechen 10,45 µg Bismut bzw. 10,36 µg Blei
Literatur:
G.Schwarzenbach, Komplexometrische Titrationen, 1957
H.Flaschka, EDTA-Titrations, An IntroductionTo The Theory And Practice, 1959] R.PrR.Pribil, Komplexometrie (2 Bände) 1960ibil, Komplexometrie (2 Bände) 1960
A. Vogel, A Text-Book Of Quant. Inorg. Anal., 3.Edition, 1968
G.Jander et.al., Maßanalyse (Sammlung Göschen) 1966
D.Harris, Lehrbuch der Quantit. Analyse, 1995