1. 方法原理
在硫酸(suan)溶液中,六價鉻(ge)被亞鐵離(li)子還原為三(san)價鉻(ge):
2H2CrO4+6H2SO4+6FeSO4 = Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O
以苯基代鄰氨基苯甲酸(PA酸)為(wei)指示(shi)劑指示(shi)反應(ying)終(zhong)點。
三(san)價(jia)鉻在酸(suan)性(xing)溶液(ye)中(zhong),在硝酸(suan)銀催化下,以過(guo)硫酸(suan)銨氧化成六價(jia)銘,得到總(zong)鉻量(liang)。
Cr2(SO4)3+3(NH4)2S2O8+8H2O=-2H2CrO4+3(NH4)2SO4+6H2SO4
然后(hou)測定總鉻(ge)量消耗的亞鐵量減去六價(jia)(jia)鉻(ge)消耗的亞鐵量,即得三價(jia)(jia)鉻(ge)量。
硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)銀對(dui)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)起(qi)催化(hua)作用,銀離子(zi)和過(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銨生(sheng)成(cheng)(cheng)過(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銀,過(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銀能將(jiang)三價鉻(ge)氧(yang)化(hua)成(cheng)(cheng)六價鉻(ge)。氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)完成(cheng)(cheng)后,硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)銀仍(reng)恢復原(yuan)來的狀態。過(guo)量的過(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銨對(dui)測(ce)定有干擾作用,必須經煮沸后完全(quan)分解(jie)出(chu)氧(yang)氣。分解(jie)反(fan)應(ying)如下:
2(NH4)2S2O8+2H2O = 2(NH4)2SO4+2H2SO4+O2↑
2. 試劑
①. 硫酸
1+1,即(ji)1體積(ji)分量(liang)的硫酸加入1體積(ji)分量(liang)的水中。
②. 苯基代鄰氨基苯甲酸(PA酸)指示劑
0.27g PA酸溶于(yu)5mL的(de)5%碳酸鈉溶液中,以水稀釋至(zhi)250mL.
③. 標準0.1mol硫酸亞鐵銨溶(rong)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。
標定(ding):以重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鉀(jia)(jia)標定(ding)。用(yong)移液管吸取(qu)標準0.1mol重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鉀(jia)(jia)溶(rong)液(配制:取(qu)分析純(chun)重(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)酸(suan)鉀(jia)(jia)于(yu)(yu)150℃干燥(zao)1h,在(zai)干燥(zao)器內冷卻,準確稱取(qu)29.421g,溶(rong)解于(yu)(yu)水(shui),在(zai)量瓶(ping)中稀釋至1L.不需標定(ding))10mL于(yu)(yu)250mL錐形瓶(ping)中,加水(shui)70mL及1+1 硫(liu)酸(suan)10mL,磷酸(suan)1mL.加入PA酸(suan)指示劑(ji)4滴,溶(rong)液呈(cheng)紫(zi)紅(hong)色,用(yong)配制好的0.1mol 硫(liu)酸(suan)亞(ya)鐵銨(an)溶(rong)液滴定(ding)至紫(zi)紅(hong)色轉綠色為終點,記錄耗(hao)用(yong)的硫(liu)酸(suan)亞(ya)鐵銨(an)的體積(ji)V(mL)。(終點前應逐滴觀(guan)察。)
計算:標準硫(liu)酸亞(ya)鐵銨溶液的摩(mo)爾濃(nong)度
M= 10×0.1×6 / V(mol/L)
④. 1%硝酸銀(yin)(yin)溶(rong)液。稱取1g重的硝酸銀(yin)(yin)溶(rong)解(jie)于(yu)100mL水中。或(huo)用0.1mol/L硝酸銀(yin)(yin)標準溶(rong)液。
⑤. 過(guo)硫酸銨。固體(ti)。
3. 分析方法
①. 吸取電解液各(ge)5mL于A、B兩個250mL錐形(xing)瓶中,各(ge)加水(shui)50mL(A、B各(ge)用(yong)于測定鉻酐和(he)三價鉻之用(yong))。
②. 各加1+1硫酸10mL.
③. 于B瓶中加硝酸銀10mL.
④. 于(yu)B瓶中(zhong)加(jia)過硫酸銨(an)2g,煮沸至冒大氣泡(pao)2min左右,冷卻。
⑤. 向A、B兩瓶中加PA酸5滴(di),搖勻。
⑥. 用標準0.1mol硫酸亞鐵(tie)(tie)銨(an)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)滴定A、B兩瓶各至由紫(zi)紅(hong)色變綠色為(wei)終點,記錄分析A、B各耗用標準硫酸亞鐵(tie)(tie)銨(an)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)各為(wei)V1和V2的(de)體積(mL)。V1為(wei)分析鉻酐(gan)時耗用硫酸亞鐵(tie)(tie)銨(an)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)體積(mL),V2為(wei)分析總鉻酐(gan)時耗用硫酸亞鐵(tie)(tie)銨(an)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)體積(mL).
4. 計算
式中,52為Cr的相對原子質量。
注:如果鉻(ge)(ge)酐或三價鉻(ge)(ge)含量過高,可適當(dang)減(jian)少(shao)電解液所(suo)取體積。