乙二胺四乙酸簡稱EDTA或者EDTA酸,分子式為C10H16N2O8 ,用H4Y表示其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。
圖1:乙二胺四乙酸結(jié)構(gòu)式
當(dāng)H4Y溶于水時,不僅可以將自身的H+給出去,形成不同形式的HXY(4-x)-陰離子;當(dāng)溶液酸度很高時,H4Y的兩個羧基可以接受H+分別以H5Y+或H6Y2+陽離子的形式存在于溶液中。因此EDTA在水溶液中可以H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-等7種形式存在,而它們在水溶液中的具體存在形式及分布分數(shù)與溶液pH息息相關(guān)(如圖2所示)。
圖2:EDTA各種存在形式的分布圖
EDTA與金屬離子形成螯合物時,它的氮原子和氧原子與金屬離子鍵合形成具有多個五原子環(huán)的立體螯合物。EDTA螯合物的立體構(gòu)型如圖3所示。一般情況下,這些絡(luò)合反應(yīng)將按照1:1的比例進行反應(yīng)。
圖3:EDTA-M螯合的立體結(jié)構(gòu)
例如在ZnCl2的滴定實驗中,以EDTA-2Na作為滴定劑,鉻黑T指示液作為指示劑,于氨-氯化銨緩沖溶液(pH=10)中滴定待測ZnCl2標(biāo)準滴定溶液。當(dāng)溶液滴定至由藍色變?yōu)樽霞t色時,此時達到反應(yīng)終點,以消耗EDTA-2Na的體積根據(jù)公式(1)計算ZnCl2標(biāo)準滴定溶液的濃度(需要同時做空白試驗扣除空白的影響)。
C1:EDTA-2Na標(biāo)準溶液的濃度
V1:消耗EDTA-2Na的體積
V2:消耗ZnCl2標(biāo)準滴定溶液的體積
EDTA由于其良好的化學(xué)性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析中。迄今為止,它已經(jīng)成為分析化學(xué)中應(yīng)用guang泛的螯合劑。EDTA除了作為螯合劑用于絡(luò)合滴定外,還作為掩蔽劑等應(yīng)用于各種分離和測定方法中。