アルミニウム-クエン酸キレートの結合比と安定度定数

抄録

「アルミニウムの腐食に関する研究」の一環として,クエン酸のようなアルミニウムに対するキレート化剤が,アルミニウムの腐食に対していかなる影響を及ぼすかを知るための基礎的知見を得るために表題のような研究を行なった。
測定は滴定法によった。すなわち硝酸カリウムによってイオン強度を0.1に保った,クエン酸単独液,クエン酸とアルミニウムイオンとを1 : 1 モル比に混合した液および2 : 1 モル比に混合した液を標準濃度の水酸化カリウム溶液で滴定し, その滴定曲線からキレートの結合比と安定度定数を求めた。
その結果pH = 3.7 ～ 4.5 の範囲内では, アルミニウムはクエン酸と1 : 1 のモル比で結合し, クエン酸のもつ水酸基も配位に与かることを知った。またその安定度定数K= [AlCit^-] / [Al³⁺] [Cit^4-] は10^14±0.1であると計算された。
3.7よりも低いpH域では酸性キレートがAlCit^-と共存すると考えられ,また4.5よりも高いpH域ではアルミニウムイオンが加水分解する反応と, AlCit^- にさらに水酸基が配位して(OH) AlCit^2- という塩基性キレートが生ずる反応とが併発するものと推定された。加水分解生成物をBrosset に従いAl₆(OH)₁₅³⁺ と考えて, この(OH) AlCit^2-の安定度定数K' = [(OH)AlCit^2-] /[AlCit^-][OH^-]は10^6.6±0.3と計算された。