1. 方法原理(li)
在(zai)硫酸溶液(ye)中,六價鉻(ge)被亞鐵離子還(huan)原為三價鉻(ge):
2H2CrO4+6H2SO4+6FeSO4 = Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O
以苯(ben)基代鄰(lin)氨基苯(ben)甲酸(PA酸)為指示劑指示反應(ying)終點(dian)。
三(san)價(jia)(jia)鉻(ge)在(zai)酸性溶液中(zhong),在(zai)硝酸銀催化下,以(yi)過(guo)硫酸銨氧化成六價(jia)(jia)銘,得到總鉻(ge)量。
Cr2(SO4)3+3(NH4)2S2O8+8H2O=-2H2CrO4+3(NH4)2SO4+6H2SO4
然(ran)后測(ce)定(ding)總鉻(ge)量(liang)消耗的亞(ya)鐵量(liang)減去六價鉻(ge)消耗的亞(ya)鐵量(liang),即得(de)三價鉻(ge)量(liang)。
硝酸(suan)銀對(dui)氧(yang)化反(fan)應起催化作用,銀離子和過(guo)硫(liu)酸(suan)銨(an)生成(cheng)(cheng)過(guo)硫(liu)酸(suan)銀,過(guo)硫(liu)酸(suan)銀能將三價鉻(ge)氧(yang)化成(cheng)(cheng)六價鉻(ge)。氧(yang)化反(fan)應完成(cheng)(cheng)后,硝酸(suan)銀仍恢復原來的狀態。過(guo)量的過(guo)硫(liu)酸(suan)銨(an)對(dui)測定有干擾作用,必須經煮(zhu)沸后完全分(fen)解出氧(yang)氣。分(fen)解反(fan)應如下:
2(NH4)2S2O8+2H2O = 2(NH4)2SO4+2H2SO4+O2↑
2. 試劑
①. 硫酸
1+1,即1體(ti)(ti)積分量的(de)硫(liu)酸加(jia)入1體(ti)(ti)積分量的(de)水中(zhong)。
②. 苯基代鄰氨(an)基苯甲(jia)酸(PA酸)指(zhi)示劑
0.27g PA酸(suan)溶于5mL的5%碳酸(suan)鈉溶液(ye)中,以水稀釋至250mL.
③. 標準0.1mol硫酸亞鐵(tie)銨溶液
配制:稱取分析純硫酸亞鐵銨40g[FeSO4·(NH4)SO4·6H2O]溶于冷的5+95硫酸(5體積分量的硫酸溶于95體積分量的水中)500mL中,溶解完畢后以5+95硫酸稀釋至1L.亞鐵溶液在空氣中易氧化,應加入純鋁片若干,以還原被氧化的高鐵。應于使用前定期標定。鋁片的存在,有效維持亞鐵離子濃度的穩定(1個月左右)。同時投入少量NaHCO3,產生的CO2氣體隔絕空氣的氧化。
標(biao)定(ding):以重鉻酸(suan)(suan)(suan)鉀標(biao)定(ding)。用移(yi)液(ye)管吸取標(biao)準(zhun)0.1mol重鉻酸(suan)(suan)(suan)鉀溶(rong)(rong)液(ye)(配(pei)制(zhi):取分(fen)析純(chun)重鉻酸(suan)(suan)(suan)鉀于150℃干燥(zao)1h,在干燥(zao)器內(nei)冷卻,準(zhun)確稱(cheng)取29.421g,溶(rong)(rong)解于水(shui),在量瓶中稀釋至1L.不需標(biao)定(ding))10mL于250mL錐形(xing)瓶中,加水(shui)70mL及1+1 硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)10mL,磷酸(suan)(suan)(suan)1mL.加入PA酸(suan)(suan)(suan)指示劑4滴,溶(rong)(rong)液(ye)呈紫紅(hong)色(se)(se),用配(pei)制(zhi)好(hao)的0.1mol 硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)亞鐵銨(an)溶(rong)(rong)液(ye)滴定(ding)至紫紅(hong)色(se)(se)轉綠(lv)色(se)(se)為終(zhong)點,記錄耗用的硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)亞鐵銨(an)的體積(ji)V(mL)。(終(zhong)點前應逐滴觀察。)
計算:標(biao)準(zhun)硫酸(suan)亞鐵銨溶液的摩爾濃度
M= 10×0.1×6 / V(mol/L)
④. 1%硝酸(suan)(suan)銀溶液。稱取(qu)1g重的硝酸(suan)(suan)銀溶解于100mL水中。或用0.1mol/L硝酸(suan)(suan)銀標準(zhun)溶液。
⑤. 過(guo)硫酸銨(an)。固體(ti)。
3. 分析(xi)方(fang)法
①. 吸取電(dian)解液各(ge)5mL于(yu)A、B兩個(ge)250mL錐(zhui)形瓶中,各(ge)加水50mL(A、B各(ge)用(yong)于(yu)測(ce)定鉻酐和三(san)價鉻之用(yong))。
②. 各加1+1硫酸(suan)10mL.
③. 于B瓶中加硝酸(suan)銀10mL.
④. 于B瓶中(zhong)加(jia)過硫酸(suan)銨2g,煮(zhu)沸至(zhi)冒大氣(qi)泡2min左右,冷卻。
⑤. 向A、B兩(liang)瓶中加PA酸5滴,搖(yao)勻。
⑥. 用(yong)標(biao)準0.1mol硫(liu)酸(suan)(suan)亞(ya)(ya)鐵銨(an)(an)溶液(ye)滴定(ding)A、B兩(liang)瓶各至由紫紅色(se)變綠色(se)為(wei)終點(dian),記錄(lu)分析A、B各耗(hao)(hao)用(yong)標(biao)準硫(liu)酸(suan)(suan)亞(ya)(ya)鐵銨(an)(an)溶液(ye)各為(wei)V1和(he)V2的體積(ji)(mL)。V1為(wei)分析鉻酐時(shi)耗(hao)(hao)用(yong)硫(liu)酸(suan)(suan)亞(ya)(ya)鐵銨(an)(an)溶液(ye)的體積(ji)(mL),V2為(wei)分析總鉻酐時(shi)耗(hao)(hao)用(yong)硫(liu)酸(suan)(suan)亞(ya)(ya)鐵銨(an)(an)溶液(ye)的體積(ji)(mL).
4. 計算

式中(zhong),52為Cr的相(xiang)對原(yuan)子質量。
注:如果鉻(ge)酐或三價鉻(ge)含量(liang)過高,可適當減少(shao)電解液(ye)所取體積。

