卤素含量的滴定分析方法

《卤素含量的滴定分析方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《卤素含量的滴定分析方法（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、卤素含量的测定实验方法：电位滴定法1. 试剂: 乙醇一苯混合溶液（10:1）（2）硝酸银标准溶液0.05N （需标定）2. 仪器:电位差计、银电极、甘汞电极 （玻璃电极）3. 基本原理:（略）注:由能斯特公式导岀电位滴定法是一种测量滴定反应过程中电位变化的方法，当滴定反应达到等当点时，待测物质浓度突变，使指示电极的电位产生突跃，故可确定终点。4. 硝酸银标准溶液的配制：用万分之一天平称量 8.494g硝酸银,后溶解至1 L容量瓶中（0.05N）。5. 基准氯化钠标准溶液的配制：用减量法称量氯化钠（优级纯）至坩锅中，在550 C下烘烤2个小时左右，降至室 温，转至称量瓶中称量，取 50ml小烧瓶

2、，将氯化钠慢慢（分几次）向小烧杯中倒，称重1.64g,溶解后转移至1 L容量瓶中。（1ml=0.001g 氯）6. 铬酸钾（2%）溶液配制：称取2g铬酸钾配成2%的水溶液。7. 标定硝酸银：吸取10ml溶液于250ml锥形瓶中，以铬酸银溶液为指示剂，用硝酸银溶液滴定至淡黄色为终点。按下式计算系数C:C=0.01/V （g/ml）.8. 实验步骤：准确称量试样（约1g）若为焊剂则移取已知比重的试液1ml,配制成200ml溶液于500ml烧杯中，接好电极，开动电磁搅拌，用0.05N硝酸银溶液滴定，记录消耗的硝酸银溶液体积（ml）和相应 的电极电位（mv）.全部实验需进行空白试验。CI%=C（V-V

3、0）/m x100%Br-的检验采用试齐【J :AgNO3、HNO3溶液,Cl2水操作步骤和反应现象：滴加AgNO3溶液生成浅黄色沉淀，沉淀不溶于稀 HNO3;滴加CI2水振荡后加几滴汽油 油层红棕色有关的离子方程式：Ag+Br- =AgBrJCl2+ 2Br- =2Cl-+Br2第六章沉淀滴定法第一节概述【学习要点】掌握沉淀滴定法对沉淀反应的要求；了解银量法的特点、 滴定方式和测定对象。沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。虽然沉淀反应很多， 但是能用于滴定分析的沉淀反应必须符合下列几个条件：1 沉淀反应必须迅速，并按一定的化学计量关系进行。2 生成的沉淀应具有恒定的组成，而且溶解

4、度必须很小。3 有确定化学计量点的简单方法。4沉淀的吸附现象不影响滴定终点的确定。由于上述条件的限制，能用于沉淀滴定法的反应并不多，目前有实用价值的 主要是形成难溶性银盐的反应，例如：Ag+CI=AgCI J(白色)Ag+SCN=AgSCN J(白色)这种利用生成难溶银盐反应进行沉淀滴定的方法称为银量法。用银量法主要用于测定Cl-、Br-、I-、Ag+、CN、SCI-等离子及含卤素的有机化合物。除银量法外，沉淀滴定法中还有利用其它沉淀反应的方法，例如：&Fe( CN6与Zn2+、四苯硼酸钠与或形成沉淀的反应。2K4Fe (CN 6+3Zn2+=KZn3【Fe (CN 62； +6或NaB(C6

5、H5) 4+K=KB(C6H5) 4； +Nef都可用于沉淀滴定法。本章主要讨论银量法。根据滴定方式的不同、银量法可分为直接法和间接法。直接法是用AgNO标准溶液直接滴定待测组分的方法。间接法是先于待测试液中 加入一定量的AgN0标准溶液，再用NHSCN标准溶液来滴定剩余的 AgN0溶液的 方法。第二节银量法滴定终点的确定【学习要点】理解分级沉淀和沉淀转化的概念；掌握莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法三种滴定法的终点确定的方法原理、滴定条件、应用范围和有关计算。根据确定滴定终点所采用的指示剂不同，银量法分为莫尔法、佛尔哈德法和 法扬司法。一、莫尔法一铬酸钾作指示剂法莫尔法是以K2CQ4为指示剂，在中

6、性或弱碱性介质中用 AgNOa标准溶液测 定卤素混合物含量的方法。1 指示剂的作用原理以测定Cl-为例，K2CQ4作指示剂，用AgNOa标准溶液滴定，其反应为：Ag+CI=AgCI J 白色2 Ag+CrO42-=Ag2CrO4 J 砖红色这个方法的依据是多级沉淀原理，由于 AgCI的溶解度比Ag2CrO4的溶解度 小，因此在用AgNOa标准溶液滴定时，AgCI先析出沉淀，当滴定剂 Ag+与 CI- 达到化学计量点时，微过量的 Ag+与CrO42-反应析出砖红色的Ag2CrO4沉淀，指 示滴定终点的到达。2 滴定条件(1) 指示剂作用量用AgNOa标准溶液滴定CI-、指示剂K2CQ4的用量对于

7、终点指示有较大的影响，CrOf浓度过高或过低，Ag2CrO4沉淀的析出就会过早或过迟，就会产生一定 的终点误差。因此要求Ag2CrO4沉淀应该恰好在滴定反应的化学计量点时出现 化学计量点时Ag+为：Ag+=C门=jKsp,Agci = J3.2X1O,0 mol/L =1.8 x 10-5mol/L若此时恰有Ag2CrO4沉淀，则CrO：=Ksp, Ag2CrO4Ag 2125=5.0x 10 / (1.8X 10 )mol/L =1.5 x 10毘 mol/L在滴定时，由于K2CrO4显黄色，当其浓度较高时颜色较深，不易判断砖红 色的出现。为了能观察到明显的终点，指示剂的浓度以略低一些为好。

8、实验证明,滴定溶液中c(K2CrO4)为5X 10-3mol/L是确定滴定终点的适宜浓度。显然，K2CrO4浓度降低后，要使 Ag2CrO4析出沉淀，必须多加些 AgNOs标准溶液，这时滴定剂就过量了，终点将在化学计量点后出现，但由于产生的终点 误差一般都小于0.1%，不会影响分析结果的准确度。但是如果溶液较稀，如用0.01000 mol/LAgNO3标准溶液滴定0.01000 mol/LCl-溶液，滴定误差可达0.6%,影响分析结果的准确度，应做指示剂空白试验进行校正。(2) 滴定时的酸度在酸性溶液中，CrO42-有如下反应：2 + 22CrO4-+2H ? 2HCrO4- ? Cr2O7-

9、+H2O因而降低了 CrO42-的浓度，使Ag2CrO4沉淀出现过迟，甚至不会沉淀。在强碱性溶液中，会有棕黑色 Ag2O；沉淀析出：2Ag+ 2OH-? AgzOj +H?0因此，莫尔法只能在中性或弱碱性(pH=6.510.5)溶液中进行。若溶液酸性太强，可用Na2B407 1 0H20或NaHCOs中和；若溶液碱性太强，可用稀 HNO3 溶液中和；而在有NH4+存在时，滴定的pH范围应控制在6.57.2之间。3应用范围莫尔法主要用于测定Cl-、Br-和Ag +，如氯化物、溴化物纯度测定以及天然 水中氯含量的测定。当试样中CI-和Br-共存时，测得的结果是它们的总量。若测 定Ag +，应采用返

10、滴定法，即向 Ag+的试液中加入过量的NaCI标准溶液，然后 再用AgNO3标准溶液滴定剩余的CI-（若直接滴定，先生成的 Ag2CrO4转化为 AgCI的速度缓慢，滴定终点难以确定）。莫尔法不宜测定和SCN-，因为滴定 生成的AgI和AgSCN沉淀表面会强烈吸附I-和SCN-，使滴定终点过早出现，造 成较大的滴定误差。莫尔法的选择性较差，凡能与 CrO42-或Ag+生成沉淀的阳、阴离子均干扰滴2 定。前者如 Ba、Pb、Hg 等；后者如 SO3、po4_、AsO：、S2_、CzOf等。二、佛尔哈德法一一铁铵矶作指示剂佛尔哈德法是在酸性介质中，以铁铵矶NH4Fe（ SO4）2 12H2O作指示

11、剂来 确定滴定终点的一种银量法。根据滴定方式的不同，佛尔哈德法分为直接滴定法 和返滴定法两种。1 直接滴定法测定Ag +在含有Ag+的HNO3介质中，以铁铵矶作指示剂，用NH4SCN标准溶液直接 滴定，当滴定到化学计量点时，微过量的 SCN-与卩63+结合生成红色的FeSCN2+ 即为滴定终点。其反应是+ 12 Ag +SCN-= AgSCN；（白色）K sp,AgSCNFe3+SCN= FeSCN2+ （红色）K=200Fe(OH)2+、Fe(OH) 2+由于指示剂中的Fe3+在中性或碱性溶液中将形成等深色配合物，碱度再大，还会产生Fe（OH） 3沉淀，因此滴定应在酸性（0.31 mol/L

12、）溶液中进行。用NH4SCN溶液滴定Ag+溶液时，生成的AgSCN沉淀能吸附溶液中的Ag+, 使Ag+浓度降低，以致红色的出现略早于化学计量点。因此在滴定过程中需剧烈 摇动，使被吸附的Ag+释放出来。此法的优点在于可用来直接测定 Ag+，并可在酸性溶液中进行滴定。2.返滴定法测定卤素离子佛尔哈德法测定卤素离子（如 Cl-、Br-、I-和SCN）时应采用返滴定法。即 在酸性（HNO3介质）待测溶液中，先加入已知过量的 AgNO3标准溶液，再用铁 铵矶作指示剂，用NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+ （ HNO3介质）。反应如下：Ag+ Cl- = AgCl （白色）（过量）Ag+ SCN-= A

13、gSCNl （白色）（剩余量）终点指示反应：Fe + SCN-=FeSCN（红色）用佛尔哈德法测定Cl-，滴定到临近终点时，经摇动后形成的红色会褪去， 这是因为AgSCN的溶解度小于AgCl的溶解度，加入的NH4SCN将与AgCl发 生沉淀转化反应AgCI+SCN-=AgSC2 +Cl-沉淀的转化速率较慢，滴加 NH4SCN形成的红色随着溶液的摇动而消失。 这种转化作用将继续进行到Cl-与SCN-浓度之间建立一定的平衡关系，才会出现 持久的红色，无疑滴定已多消耗了 NH4SCN标准滴定溶液。为了避免上述现象 的发生，通常采用以下措施：（1）试液中加入一定过量的 AgNO3标准溶液之后，将溶液煮

14、沸，使 AgCl 沉淀凝聚，以减少AgCI沉定对Ag+的吸附。滤去沉淀，并用稀 HNO充分洗涤沉 淀，然后用NH4SCN标准滴定溶液回滴滤液中的过量 Ag +。（2）在滴入NH4SCN标准溶液之前，加入有机溶剂硝基苯或邻苯二甲酸二 丁酯或1, 2-二氯乙烷。用力摇动后，有机溶剂将 AgCI沉淀包住，使AgCI沉淀 与外部溶液隔离，阻止AgCI沉淀与NH4SCN发生转化反应。此法方便，但硝基 苯有毒。（3）提高Fe3+的浓度以减小终点时SCN-的浓度，从而减小上述误差（实验证 明，一般溶液中c（ Fe3+）=0.2mol/L时，终点误差将小于0.1%）。佛尔哈德法在测定Br-、I-和SCN-时，

15、滴定终点十分明显，不会发生沉淀转 化，因此不必采取上述措施。但是在测定碘化物时，必须加入过量AgNO3溶液之后再加入铁铵矶指示剂，以免I-对Fe3+的还原作用而造成误差。强氧化剂和氮 的氧化物以及铜盐、汞盐都与 SCN-作用，因而干扰测定，必须预先除去。三、法扬司法一吸附指示剂法法扬司法是以吸附指示剂确定滴定终点的一种银量法。1、吸附指示剂的作用原理吸附指示剂是一类有机染料，它的阴离子在溶液中易被带正电荷的胶状沉淀 吸附，吸附后结构改变，从而引起颜色的变化，指示滴定终点的到达。现以AgNO标准溶液滴定Cl-为例，说明指示剂荧光黄的作用原理。荧光黄是一种有机弱酸，用 HFI表示，在水溶液中可离解为荧光黄阴离子 FI-，呈黄绿色：HFI ? FI +H在化学计量点前，生成的AgCl沉淀在过量的Cl-溶液中，AgCl沉淀吸附Cl-而带负电荷，形成的(AgCI) C不吸附指示剂阴离子FI-，溶液呈黄绿色。达化学计量点时，微过量的AgN03可使AgCI沉淀吸附Ag+形成(AgCI) Ag+而带正 电荷，此带正电荷的(AgCI) Ag+吸附