Im Rahmen dieser Übung erfolgt zuerst die Bestimmung des Ca- Gehaltes, anschließend wird in einer zweiten Analyse der Summengehalt an Ca und Mg bestimmt. Aus der Differenz dieser beiden Titrationen kann der Mg- Gehalt berechnet werden. Eine Überblicks- Titration ist bei dieser Bestimmung ebenfalls sinnvoll, da man sich von den auftretenden Farbänderungen der Lösung während der Titration am besten selbst ein Bild macht.
Von der ausgegebenen Probelösung wird ein Aliquot von 25 ml mit deionisiertem Wasser auf etwa 100ml verdünnt und mit 2 ml 15%-iger Natronlauge und einer Spatelspitze Calconcarbonsäure- Indikatorverreibung versetzt. Unter diesen Bedingungen (welcher pH-Wert stellt sich dabei ein?) bleibt Ca2+ in Lösung während Mg2+ quantitativ als schwerlösliches Mg(OH)2 ausfällt. Anschließend wird unter gutem Umschwenken die Probelösung mit 0,01 M Titriplex III-Lösung von violettrosa nach reinblau titriert.
Um auch den am Magnesiumhydroxid-Niederschlag adsorbierten Kalziumanteil zu erfassen, löst man nun den Mg(OH)2 Niederschlag durch Zugabe von Salzsäure wieder auf (5-10 ml 1:10 verdünnte HCl oder tropfenweise konz. HCl). Sollte sich beim Übergang des pH-Werts von stark basischem auf saures Milieu die Farbe der Lösung nicht ändern, so liegt bereits ein Überschuss an Komplexbildner vor - der Endpunkt der Titration ist überschritten. Wenn der Farbton der Lösung von blau wieder auf violettrosa wechselt, so ist die Titration noch nicht beendet weil sich noch freie Kalzium-Ionen in der Lösung befinden. Nach der erneuten Fällung des Mg2+ mit 15%iger Natronlauge (benötigtes Volumen ist vom eingesetzten Überschuss an Salzsäure beim vorangegangenen Löseschritt abhängig) muss dieser Rest an Kalzium noch mit Komplexbildner umgesetzt werden. Dafür sind in der Regel nur einige Tropfen Titriplex III-Lösung notwendig, weil die ursprünglich am Niederschlag adsorbierte Menge an Kalzium-Ionen sehr gering ist.
1 ml 0,01 M Titriplex III-Lösung 0,4008 mg Ca
Zur Bestimmung der Summe von Ca und Mg löst man eine Indikatorpuffertablette (enthält ErioT, inerten Farbstoff und Ammonchlorid) in etwas deionisiertem Wasser, versetzt die Lösung mit 1-2 ml konz. Nh3 (welcher pH-Wert stellt sich ein?), und schüttelt bis zum vollständigen Auflösen der Tablette.
Nun gibt man ein Proben-Aliquot von 25ml zu (die Lösung verfärbt sich auf rot/grau) und titriert mit 0,01 M Titriplex III Lösung bis zum Farbumschlag von rot nach grün mit schwach grauem Unterton. Aus dem Verbrauch für die Summenbestimmung und der zuvor durchgeführten Analyse auf den Ca-Gehalt lässt sich der Verbrauch für die Mg-Bestimmung berechnen.
1 ml 0,01 M Titriplex III-Lösung 0,2431 mg Mg
Vor Zugabe der Probelösung sollte die Farbe des freien Indikators vorliegen: das ist grün mit schwach grauem Unterton. Verunreinigungen können schon hier eine Rotfärbung bewirken, die mit ganz wenig Titriplex eben wieder rückgängig gemacht werden kann (auf keinen Fall darf jedoch ein Überschuss an Titriplex zugegeben werden- warum?).
Ammonsalze stören bei der Ca-Bestimmung die Einstellung des erforderlichen stark alkalischen pH-Wertes. Man kann sie entweder durch Sublimation entfernen (Glühen in einer Pt-Schale), oder entsprechend mehr NaOH verwenden, um so den erforderlichen pH-Wert zu erreichen.
Titriplex III = Komplexon III = Äthylendiaminotetraessigsäure-Dinatriumsalz-Dihyarat C10H14N2Na2O8.2H2O MG 372,24 kann nach Trocknung bei 80°C direkt als Urtitersubstanz eingewogen werden.
Der Indikator soll nur in Spuren eingesetzt werden, zu große Mengen können das Ergebnis der Titration verfälschen.