2) кадмия (+)
3) ртути
4) таллия
Комплексонометрическое титрование основано на образовании прочного растворимого хелатного комплекса между определяемым катионом и комплексоном, чаще всего этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА, трилон Б). Ионы кадмия в форме Cd2+ взаимодействуют с ЭДТА в молярном соотношении 1:1 с образованием комплекса [CdY]2−. По объёму раствора титранта, израсходованного до точки эквивалентности, рассчитывают содержание кадмия в исследуемом объекте.
Метод применим к кадмию благодаря достаточной устойчивости его хелатного комплекса и возможности подбора оптимального значения pH. В химико-токсикологическом анализе предварительно проводят минерализацию биологического материала, перевод кадмия в растворимую ионную форму, а при необходимости — отделение кадмия от мешающих катионов или их маскирование. Конечную точку титрования устанавливают с помощью металл-индикатора, например ксиленолового оранжевого: после связывания кадмия ЭДТА изменяется окраска индикаторной системы.
Для сурьмы, ртути и таллия комплексонометрическое определение также может быть реализовано в отдельных аналитических схемах, однако оно требует более сложного контроля валентного состояния, гидролиза, образования хлоридных комплексов и влияния сопутствующих ионов. Поэтому среди приведённых веществ кадмий является классическим объектом количественного комплексонометрического определения с хорошо воспроизводимой стехиометрией реакции и визуально фиксируемой точкой эквивалентности.
| Вещество | Основная аналитическая форма | Особенности взаимодействия с ЭДТА | Пригодность комплексонометрического определения | Основные аналитические помехи или альтернативы |
|---|---|---|---|---|
| Кадмий | Cd2+ | Образует устойчивый растворимый хелат [CdY]2− в соотношении 1:1 | Высокая; является типичным объектом комплексонометрического титрования | Мешают другие катионы металлов; применяют разделение и маскирование |
| Сурьма | Sb3+ или Sb5+ | Результат зависит от валентного состояния, кислотности среды и процессов гидролиза | Ограниченная; необходима строгая стандартизация условий | Используют также восстановительно-окислительные, атомно-абсорбционные и спектрометрические методы |
| Ртуть | Hg2+ или Hg22+ | Способна образовывать комплексы, но реакцию осложняют хлоридные и органические комплексы | Специализированная, менее селективная в сложных биологических матрицах | Применяют атомно-абсорбционную спектрометрию, холодно-паровую технику и другие инструментальные методы |
| Таллий | Преимущественно Tl+, возможно Tl3+ | Важны валентное состояние, редокс-превращения и недостаточная селективность реакции | Ограниченная для рутинного комплексонометрического анализа | Предпочтительны атомно-абсорбционные и масс-спектрометрические методы |
| Титрант | Раствор ЭДТА стандартной концентрации | Связывает ион металла в определённой стехиометрии | Позволяет рассчитать концентрацию кадмия по расходу титранта | Требуется предварительная стандартизация раствора и контроль pH |
| Точка эквивалентности | Изменение окраски металл-индикатора | Индикатор высвобождается после более прочного связывания кадмия ЭДТА | Обеспечивает визуальную фиксацию окончания титрования | Окраска может искажаться примесями и окрашенными компонентами пробоподготовки |
Таким образом, правильный выбор связан с химической способностью кадмия образовывать устойчивый и стехиометричный комплекс с ЭДТА. Количество кадмия определяют по эквивалентному расходу титранта после перевода вещества в растворимую ионную форму. Надёжность результата обеспечивается контролем pH, удалением мешающих ионов и использованием подходящего металл-индикатора. Комплексонометрия особенно рациональна при анализе проб, в которых содержание кадмия достаточно для титриметрического измерения.