1. 方(fang)法原理
在硫酸溶(rong)液中,六價鉻被亞鐵離子還原為三價鉻:
2H2CrO4+6H2SO4+6FeSO4 = Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O
以苯基代(dai)鄰氨基苯甲(jia)酸(PA酸)為指(zhi)示劑指(zhi)示反(fan)應終點。
三價(jia)鉻在酸(suan)性溶液中,在硝(xiao)酸(suan)銀(yin)催化下,以過(guo)硫酸(suan)銨氧化成六價(jia)銘(ming),得到總鉻量。
Cr2(SO4)3+3(NH4)2S2O8+8H2O=-2H2CrO4+3(NH4)2SO4+6H2SO4
然(ran)后測定總鉻量(liang)消(xiao)耗的亞(ya)(ya)鐵量(liang)減去六(liu)價(jia)鉻消(xiao)耗的亞(ya)(ya)鐵量(liang),即得三(san)價(jia)鉻量(liang)。
硝酸(suan)銀(yin)對(dui)氧(yang)(yang)(yang)化反應(ying)起催化作用(yong),銀(yin)離子和過硫酸(suan)銨生成(cheng)(cheng)過硫酸(suan)銀(yin),過硫酸(suan)銀(yin)能將三價鉻(ge)氧(yang)(yang)(yang)化成(cheng)(cheng)六價鉻(ge)。氧(yang)(yang)(yang)化反應(ying)完(wan)成(cheng)(cheng)后,硝酸(suan)銀(yin)仍恢復原來的狀態(tai)。過量的過硫酸(suan)銨對(dui)測定有干擾作用(yong),必須(xu)經(jing)煮(zhu)沸(fei)后完(wan)全分(fen)解出(chu)氧(yang)(yang)(yang)氣。分(fen)解反應(ying)如下:
2(NH4)2S2O8+2H2O = 2(NH4)2SO4+2H2SO4+O2↑
2. 試劑(ji)
①. 硫酸
1+1,即1體積(ji)分量的硫酸加入1體積(ji)分量的水中。
②. 苯(ben)基(ji)代鄰(lin)氨基(ji)苯(ben)甲酸(suan)(PA酸(suan))指示劑(ji)
0.27g PA酸溶(rong)于5mL的5%碳酸鈉(na)溶(rong)液中,以水稀(xi)釋至250mL.
③. 標準0.1mol硫酸亞鐵(tie)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(biao)定(ding)(ding)(ding)(ding):以重鉻(ge)(ge)(ge)酸鉀(jia)(jia)標(biao)定(ding)(ding)(ding)(ding)。用移液(ye)管吸取(qu)標(biao)準0.1mol重鉻(ge)(ge)(ge)酸鉀(jia)(jia)溶(rong)液(ye)(配制(zhi):取(qu)分析純重鉻(ge)(ge)(ge)酸鉀(jia)(jia)于150℃干(gan)(gan)燥1h,在干(gan)(gan)燥器(qi)內冷卻,準確(que)稱取(qu)29.421g,溶(rong)解于水,在量瓶中稀釋至1L.不需(xu)標(biao)定(ding)(ding)(ding)(ding))10mL于250mL錐(zhui)形瓶中,加水70mL及1+1 硫酸10mL,磷酸1mL.加入PA酸指示劑(ji)4滴(di),溶(rong)液(ye)呈紫紅色,用配制(zhi)好的0.1mol 硫酸亞鐵銨溶(rong)液(ye)滴(di)定(ding)(ding)(ding)(ding)至紫紅色轉綠(lv)色為終(zhong)點(dian),記錄(lu)耗用的硫酸亞鐵銨的體積(ji)V(mL)。(終(zhong)點(dian)前應逐滴(di)觀(guan)察。)
計算:標(biao)準(zhun)硫酸亞鐵銨溶(rong)液的摩(mo)爾濃度
M= 10×0.1×6 / V(mol/L)
④. 1%硝酸銀(yin)溶(rong)液(ye)。稱(cheng)取1g重的硝酸銀(yin)溶(rong)解(jie)于100mL水中。或用0.1mol/L硝酸銀(yin)標準溶(rong)液(ye)。
⑤. 過(guo)硫酸銨。固(gu)體。
3. 分析(xi)方法
①. 吸取電(dian)解(jie)液(ye)各(ge)5mL于A、B兩個250mL錐(zhui)形瓶(ping)中,各(ge)加水(shui)50mL(A、B各(ge)用于測定鉻酐和(he)三(san)價鉻之用)。
②. 各加1+1硫(liu)酸(suan)10mL.
③. 于(yu)B瓶中加硝酸銀10mL.
④. 于(yu)B瓶中加過硫酸銨(an)2g,煮沸至冒大氣泡(pao)2min左(zuo)右,冷(leng)卻(que)。
⑤. 向A、B兩瓶中加PA酸5滴,搖(yao)勻。
⑥. 用標準0.1mol硫酸(suan)亞鐵(tie)(tie)銨溶(rong)液(ye)滴定(ding)A、B兩瓶各(ge)至由(you)紫紅色變綠色為(wei)終點(dian),記錄分析A、B各(ge)耗用標準硫酸(suan)亞鐵(tie)(tie)銨溶(rong)液(ye)各(ge)為(wei)V1和V2的(de)體積(mL)。V1為(wei)分析鉻酐時耗用硫酸(suan)亞鐵(tie)(tie)銨溶(rong)液(ye)的(de)體積(mL),V2為(wei)分析總鉻酐時耗用硫酸(suan)亞鐵(tie)(tie)銨溶(rong)液(ye)的(de)體積(mL).
4. 計(ji)算(suan)
式中(zhong),52為Cr的(de)相對原子(zi)質量。
注:如果鉻酐或三價鉻含量(liang)過高,可適當減少(shao)電解液所取體積。