1. 方法原(yuan)理
在硫酸溶(rong)液中(zhong),六價鉻被亞(ya)鐵離子還(huan)原為三(san)價鉻:
2H2CrO4+6H2SO4+6FeSO4 = Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O
以(yi)苯(ben)基代鄰氨(an)基苯(ben)甲(jia)酸(suan)(PA酸(suan))為指示(shi)劑指示(shi)反(fan)應終(zhong)點(dian)。
三價鉻在(zai)酸性(xing)溶(rong)液中,在(zai)硝酸銀催化下,以過(guo)硫(liu)酸銨氧化成六價銘,得到總鉻量。
Cr2(SO4)3+3(NH4)2S2O8+8H2O=-2H2CrO4+3(NH4)2SO4+6H2SO4
然后測定總鉻量(liang)消(xiao)耗的亞(ya)鐵量(liang)減去(qu)六價鉻消(xiao)耗的亞(ya)鐵量(liang),即得三價鉻量(liang)。
硝酸銀(yin)(yin)對(dui)氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)起催化(hua)(hua)作(zuo)用,銀(yin)(yin)離子(zi)和(he)過(guo)硫酸銨生成過(guo)硫酸銀(yin)(yin),過(guo)硫酸銀(yin)(yin)能將三價鉻氧化(hua)(hua)成六價鉻。氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)(ying)完(wan)成后,硝酸銀(yin)(yin)仍恢(hui)復原(yuan)來的狀(zhuang)態。過(guo)量的過(guo)硫酸銨對(dui)測(ce)定有(you)干擾作(zuo)用,必須經煮沸后完(wan)全分(fen)解出氧氣。分(fen)解反(fan)應(ying)(ying)如下(xia):
2(NH4)2S2O8+2H2O = 2(NH4)2SO4+2H2SO4+O2↑
2. 試(shi)劑
①. 硫酸(suan)
1+1,即1體積(ji)分量的硫(liu)酸加入1體積(ji)分量的水(shui)中。
②. 苯基代鄰氨(an)基苯甲酸(PA酸)指(zhi)示劑
0.27g PA酸溶于5mL的5%碳(tan)酸鈉溶液中,以水稀(xi)釋至(zhi)250mL.
③. 標準(zhun)0.1mol硫酸亞(ya)鐵銨溶液
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(zhong)鉻酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鉀標(biao)定(ding)。用移(yi)液(ye)(ye)管吸取標(biao)準(zhun)0.1mol重(zhong)鉻酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鉀溶液(ye)(ye)(配(pei)制:取分析純重(zhong)鉻酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)鉀于150℃干燥1h,在干燥器(qi)內冷卻,準(zhun)確稱取29.421g,溶解于水,在量(liang)瓶(ping)中稀(xi)釋至1L.不需(xu)標(biao)定(ding))10mL于250mL錐形瓶(ping)中,加水70mL及1+1 硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)10mL,磷酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)1mL.加入PA酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)指示劑4滴,溶液(ye)(ye)呈紫紅色(se),用配(pei)制好的0.1mol 硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵銨溶液(ye)(ye)滴定(ding)至紫紅色(se)轉綠色(se)為終點,記錄(lu)耗用的硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)亞(ya)鐵銨的體積(ji)V(mL)。(終點前應逐滴觀察。)
計算:標準硫酸(suan)亞(ya)鐵(tie)銨溶(rong)液的摩爾濃度
M= 10×0.1×6 / V(mol/L)
④. 1%硝酸(suan)銀(yin)溶液。稱取(qu)1g重的硝酸(suan)銀(yin)溶解于100mL水(shui)中。或用0.1mol/L硝酸(suan)銀(yin)標準(zhun)溶液。
⑤. 過(guo)硫酸(suan)銨。固體(ti)。
3. 分析方(fang)法(fa)
①. 吸取電解液各(ge)5mL于A、B兩個(ge)250mL錐(zhui)形瓶中,各(ge)加水(shui)50mL(A、B各(ge)用于測定(ding)鉻酐和三價鉻之用)。
②. 各加1+1硫酸10mL.
③. 于B瓶中(zhong)加(jia)硝酸銀10mL.
④. 于B瓶中(zhong)加過硫(liu)酸(suan)銨2g,煮(zhu)沸至(zhi)冒大氣泡(pao)2min左(zuo)右,冷卻。
⑤. 向A、B兩瓶中加PA酸5滴,搖勻。
⑥. 用(yong)(yong)標準(zhun)0.1mol硫(liu)酸亞(ya)(ya)(ya)(ya)鐵(tie)銨(an)溶(rong)(rong)液滴(di)定A、B兩瓶各(ge)至由紫紅(hong)色變綠色為(wei)(wei)終點(dian),記(ji)錄(lu)分(fen)析A、B各(ge)耗用(yong)(yong)標準(zhun)硫(liu)酸亞(ya)(ya)(ya)(ya)鐵(tie)銨(an)溶(rong)(rong)液各(ge)為(wei)(wei)V1和V2的體積(ji)(mL)。V1為(wei)(wei)分(fen)析鉻(ge)酐時(shi)(shi)耗用(yong)(yong)硫(liu)酸亞(ya)(ya)(ya)(ya)鐵(tie)銨(an)溶(rong)(rong)液的體積(ji)(mL),V2為(wei)(wei)分(fen)析總(zong)鉻(ge)酐時(shi)(shi)耗用(yong)(yong)硫(liu)酸亞(ya)(ya)(ya)(ya)鐵(tie)銨(an)溶(rong)(rong)液的體積(ji)(mL).
4. 計算
式中(zhong),52為Cr的相對(dui)原(yuan)子(zi)質量(liang)。
注:如果鉻酐或三(san)價鉻含量過高,可適當減少電解(jie)液所(suo)取體積。