Chelatometrie

Grundprinzip und Bedeutung

Die Chelatometrie, auch Komplexometrie genannt, ist eine Methode der analytischen Chemie. Sie dient meist dazu, die Menge eines Metalls in einer wässrigen Lösung durch Titration quantitativ zu bestimmen. Entwickelt wurde sie 1945 von Gerold Schwarzenbach.

Das Verfahren beruht auf Chelatkomplexen: Dabei verbinden sich Metallionen mit mehrzähnigen Liganden, also Teilchen, die ein Metallion an mehreren Stellen binden und dadurch gewissermaßen umschlingen. Die zugesetzten Stoffe heißen Komplexbildner oder Chelatbildner.

Ablauf der Titration

Der zu untersuchenden Lösung wird ein Metallindikator zugesetzt. Dieser besitzt im freien Zustand eine andere Farbe als nach seiner Bindung an ein Metallion. Weil der Indikator nur schwach an das Metallion gebunden ist, wird er bei der Zugabe des Chelatliganden verdrängt und wieder freigesetzt. Der dadurch verursachte Farbwechsel zeigt den Verlauf beziehungsweise den Endpunkt der Titration an.

Häufig verwendet man eine Pufferlösung, die den pH-Wert während der Bestimmung konstant hält. Metallindikator und Puffer können gemeinsam in Form von Indikator-Puffertabletten vorliegen.

Wichtige Chelatbildner

Chelatbildner werden unter Handelsnamen wie Komplexon, Idranal oder Titriplex angeboten, denen eine römische Ziffer folgt. Genannt werden folgende Komplexone:

• Komplexon I: Nitrilotriessigsäure (NTA)
• Komplexon II: Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
• Komplexon III: Ethylendiamintetraessigsäure-Dinatriumsalz (EDTA-Na₂)
• Komplexon IV: Cyclohexandiamintetraessigsäure (CDTA)
• Komplexon V: Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA)
• Komplexon VI: Ethylenglycol-bis(aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraessigsäure (EGTA)
• Komplexon VII: N-(2-Hydroxyethyl)-ethylendiamin-N,N',N′-triessigsäure-Trinatriumsalz (HEDTA)
• Komplexon VIII: Triethylentetraminhexaessigsäure (TTHA)