一、鉻(ge)(ge)酐和(he)三價鉻(ge)(ge)的測(ce)定


1. 方法原(yuan)理


 ①. 鉻酐


  鉻酐在酸性硫酸溶液中水解轉變成重鉻酸根離子、反應式如下: 2CrO3+H2O = 2H++Cr2O2-7


 1個(ge)重鉻酸根(gen)離(li)子(價鉻)被6個(ge)亞(ya)(ya)鐵(tie)離(li)子還(huan)原(yuan)為(wei)2個(ge)三價鉻離(li)子,由此(ci)可(ke)根(gen)據亞(ya)(ya)鐵(tie)離(li)子的消(xiao)耗量計(ji)得六價鉻的濃度(du),反應(ying)式如下:


  Cr2O2-7+6Fe2++14H+ = 2C3++6Fe3+ +7H2O


 ②. 三價鉻(ge)


  三(san)價(jia)鉻(ge)在酸性溶液中(zhong),在硝酸銀的(de)催化(hua)下(xia),以過硫酸銨氧化(hua)三(san)價(jia)鉻(ge)成(cheng)六價(jia)鉻(ge),反應式如下(xia):


  2Cr3++3(NH4)2S2O8+7H2O = Cr2O2-7+3(NH4)2SO4 +3H2SO4+8H+


  然后以亞鐵離子還原包括原有的(de)(de)(de)六價(jia)(jia)鉻和(he)加上由新生成(cheng)的(de)(de)(de)由三價(jia)(jia)鉻而成(cheng)的(de)(de)(de)六價(jia)(jia)鉻的(de)(de)(de)總鉻量(liang),然后以消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)亞鐵離子毫升數減(jian)去(qu)原有的(de)(de)(de)六價(jia)(jia)鉻所消(xiao)耗(hao)的(de)(de)(de)亞鐵離子毫升數的(de)(de)(de)差(cha)額,即(ji)求得三價(jia)(jia)鉻的(de)(de)(de)數量(liang)。


  硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)銀(yin)(yin)對(dui)(dui)氧化反(fan)應僅起催化作用。銀(yin)(yin)離(li)(li)子和過(guo)(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)先(xian)生成(cheng)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銀(yin)(yin),過(guo)(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銀(yin)(yin)能將三價鉻(ge)氧化成(cheng)六價鉻(ge),氧化反(fan)應完(wan)成(cheng)后,過(guo)(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銀(yin)(yin)仍恢復成(cheng)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)銀(yin)(yin)狀(zhuang)態。硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)銀(yin)(yin)用量(liang)很小,以(yi)0.1mol/L的硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)銀(yin)(yin)只需要加10滴即足以(yi)發揮作用,對(dui)(dui)整個(ge)反(fan)應無不(bu)良影響。但過(guo)(guo)量(liang)的過(guo)(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)會消耗亞鐵(tie)離(li)(li)子,故對(dui)(dui)測定有干擾作用。在(zai)滴定亞鐵(tie)前,必須經(jing)煮沸,從冒小泡轉至冒大泡數分鐘,完(wan)全分解過(guo)(guo)量(liang)的過(guo)(guo)硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)銨(an)而放出氧氣。反(fan)應式如下:


  2(NH4)2S2O8 +2H2O = 2(NH4)2SO4+2H2SO4+O2


2. 試劑


  ①. 1+1硫酸(suan)


    1 體(ti)積(ji)分量硫酸加入1體(ti)積(ji)分量的水。


  ②. 苯基(ji)代鄰氨基(ji)苯甲酸(suan)(PA酸(suan))指示劑


    0.5g苯基代鄰氨基苯甲(jia)酸(suan)溶解(jie)至10g/L碳酸(suan)鈉的溶液100mL中(zhong)(相當于1g碳酸(suan)鈉溶于100mL水中(zhong))。


  ③. 標(biao)準0.1mol/L硫酸(suan)亞鐵銨溶液


    a. 配制


    稱(cheng)取分(fen)析純硫酸(suan)(suan)亞(ya)鐵(tie)銨(an)40g[FeSO4·(NH4)SO4·6H2O]溶(rong)(rong)(rong)于冷的(de)5+95硫酸(suan)(suan)(5體(ti)積分(fen)量硫酸(suan)(suan)溶(rong)(rong)(rong)于95體(ti)積分(fen)量水)1000mL中,定(ding)量至刻(ke)度。亞(ya)鐵(tie)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)易氧化,應加人純鋁片若干于溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中,儲存3~5天,以還原(yuan)可能存在的(de)Fe3+.在使用前標定(ding)其摩(mo)爾濃度。在標定(ding)前先配制好0.1mol/L濃度的(de)重鉻酸(suan)(suan)鉀標準溶(rong)(rong)(rong)液(ye)。


    b. 0.1mol/L重鉻酸鉀溶液的(de)配(pei)制


    在(zai)稱(cheng)量(liang)(liang)瓶中稱(cheng)取分析純(chun)重(zhong)鉻(ge)酸(suan)鉀30g,在(zai)150℃烘箱(xiang)中干(gan)燥1h,在(zai)干(gan)燥器內冷卻至(zhi)常溫(wen),在(zai)分析天(tian)平中準確稱(cheng)量(liang)(liang)至(zhi)小數(shu)點后四位數(shu)W2,然后將重(zhong)鉻(ge)酸(suan)鉀溶解于(yu)水(shui)中,在(zai)稱(cheng)量(liang)(liang)瓶中稀釋(shi)至(zhi)1L刻線。重(zhong)鉻(ge)酸(suan)鉀摩(mo)爾(er)濃(nong)度MK=(W2-W1)÷29.421(式中W1為空稱(cheng)量(liang)(liang)瓶重(zhong)),不需(xu)標定(ding)。


    c. 標定


    用移液(ye)(ye)管吸取標(biao)準(zhun)0.1mol/L重鉻酸(suan)鉀(jia)溶液(ye)(ye)5mL于250mL錐形瓶中,加水50mL,1+1硫(liu)(liu)酸(suan)溶液(ye)(ye)10mL,加PA酸(suan)指示劑4滴(di),溶液(ye)(ye)呈橙黃(huang)色。用配(pei)制好的(de)0.1mol/L硫(liu)(liu)酸(suan)亞鐵銨滴(di)定,由橙黃(huang)轉紫紅色(近終點前(qian))突變為(wei)亮綠色為(wei)終點,記錄所(suo)耗用的(de)硫(liu)(liu)酸(suan)亞鐵銨體(ti)積V(mL).反應式如下: Cr2O2-7+14H++6Fe2+ = 2Cr3++6Fe3++7H2O


 由上式可知:1mol的重鉻酸可氧化6個Fe2+.


 d. 計(ji)算(suan)硫酸亞鐵銨(an)溶液的(de)摩爾濃(nong)度M.


    M=5MK×6  / V


    式中,5為所取重鉻酸鉀標準溶液毫升數;MK為重鉻酸鉀標準溶液摩爾/升濃度;6為重鉻酸鉀與Fe2+化合分子數比。


    由于Fe2+不穩定而氧化變化,最好每次在使用前用重鉻酸鉀標準溶液校核1次。


 ④. 1%硝(xiao)酸銀溶液


     稱取(qu)1g硝酸銀(yin)溶(rong)于100mL水中。


  ⑤. 固體過硫酸銨。


3. 分析步驟


  ①. 用移液(ye)管吸取(qu)著色液(ye)5mL于100mL容(rong)量瓶(ping)中,加水稀釋至刻度搖(yao)勻。


  ②. 用移(yi)液管(guan)吸取稀釋液各5mL于A、B兩個250mL錐形(xing)瓶中(相(xiang)當于原液0.25mL),各加水50mL(A瓶用于測定鉻酐,B瓶用于測定三價鉻)。


  ③. 各加1+1硫酸5mL.


  ④. 在B瓶中加硝酸銀溶液(ye)0.5mL.


  ⑤. 在B瓶中加過硫(liu)酸(suan)銨(an)1~2g,搖(yao)勻(yun),待(dai)過硫(liu)酸(suan)銨(an)溶解,溶液褐色轉變(bian)為亮(liang)橙色,煮沸后由(you)小氣(qi)(qi)泡冒出轉至大氣(qi)(qi)泡2min后,冷卻。


  ⑥. 向A、B兩瓶各加PA酸指示劑4滴(di),搖勻(yun),呈棕褐(he)色。


  ⑦. 用(yong)標準0.1mol/L硫酸亞鐵銨溶液(ye)滴(di)定至(zhi)(zhi)近終點時(shi)呈紫紅色,再滴(di)定至(zhi)(zhi)突變為(wei)亮(liang)綠色為(wei)終點。記錄分(fen)析(xi)A、B兩瓶所(suo)耗用(yong)硫酸亞鐵銨標準溶液(ye)體積(ji)各為(wei)VA和VB反(fan)應式如下(xia):



二、硫(liu)酸的測(ce)定


1. 硫酸的分析原理


  以甲基橙為指示劑,用氫氧化鈉標準溶液對著色液中的硫酸進行酸堿中和滴定,著色液中的鉻酸也要消耗氫氧化鈉,在結果計算中要按8.10.1求得的鉻酸減去酸值,甲基橙在pH<3.1時為紅色,在滴定過程中,試液由紅色轉變為橙色即為終點,此時,pH=4.4, H2SO4分子中只有第1個氫原子被中和。H2CrO4分子中也只有第1個氫原子被中和。


 2. 試劑


  ①. 甲基(ji)橙指示劑


     0.1g甲基橙溶(rong)(rong)解于(yu)100mL熱水中,攪拌溶(rong)(rong)解,如有不溶(rong)(rong)物應過濾。


  ②. 1mol/L氫氧化(hua)鈉標準溶液。


   a. 配(pei)制


     稱(cheng)取(qu)氫氧(yang)化鈉(AR)40g,以冷沸(fei)水(shui)溶解于(yu)1L燒杯中(zhong),攪拌(ban)澄清(qing)冷卻(que)后,稀釋至1L容量瓶(ping)中(zhong)至刻度。


   b. 標定。


    稱取(qu)AR級苯(ben)二甲(jia)酸氫鉀4g(4位有效數(shu)字(zi))于(yu)稱量瓶中(zhong),在120℃干(gan)燥2h后于(yu)250mL錐(zhui)形瓶中(zhong),加水100mL,溫熱攪(jiao)拌(ban)溶解后,加入酚(fen)酞指示劑(ji)(1g酚(fen)酞溶解于(yu)80mL乙(yi)醇中(zhong),溶解后加水稀釋至100mL)2滴(di),用配制好的氫氧化鈉溶液滴(di)定(ding)至淡(dan)紅色(se)為終點。


  氫氧(yang)化鈉標準溶液摩爾濃度(du)C= m×1000 / V× 204.2


   式(shi)中(zhong),V 為(wei)耗用氫氧化鈉標準溶液(ye)體積,mL;m為(wei)苯(ben)二甲酸(suan)氨鉀(jia)質量,g: 204.2為(wei)苯(ben)二甲酸(suan)氫鉀(jia)分子(zi)量。


3. 分析步驟


  ①. 用移液(ye)管取著色液(ye)1mL于250mL錐(zhui)形瓶中。


  ②. 移液管用少量水沖滴(di)管內附著的著色液。


  ③. 加水50mL,搖勻。


  ④. 加甲基橙5滴,呈紅色。


  ⑤. 用1mol/L氫(qing)氧(yang)化鈉標準(zhun)溶液(ye)(ye)滴定(ding),試液(ye)(ye)紅色(se)剛轉變為(wei)(wei)橙黃色(se)即為(wei)(wei)終點,記錄消(xiao)耗氫(qing)氧(yang)化鈉標準(zhun)溶液(ye)(ye)體積(ji)V1(mL)。



三、Fe3+的測定


1. Fe3+的分析原理


 分析方(fang)法(fa)采用碘(dian)(dian)滴定(ding)法(fa),即在(zai)酸(suan)性條件下,用碘(dian)(dian)化(hua)鉀加(jia)入(ru)分析液(ye)中,碘(dian)(dian)離(li)(li)子與鉻酸(suan)和(he)三價鐵離(li)(li)子定(ding)量地生成(cheng)碘(dian)(dian),反應式如下:


2. 試劑


 ①. 0.1mol/L硫代硫酸鈉(na)標準溶液。


 ②. 固體碘化鉀KI。


 ③. 1%可(ke)溶(rong)性淀粉溶(rong)液(ye)。


 ④. 1+1 H2SO4溶液。


3. 分析步驟


 ①. 取著色液5mL置于100mL容量瓶中,加水稀釋(shi)至(zhi)刻線。


 ②. 取稀(xi)釋液5mL于(yu)帶(dai)蓋250mL錐形瓶中(相當于(yu)原液0.25mL).


 ③. 加水50mL.


 ④. 加1+1 H2SO4溶液10mL.


 ⑤. 加碘化鉀約(yue)2g,搖(yao)勻,加蓋,暗處放置10min,此為析出碘的溶(rong)液(ye)。


 ⑥. 用(yong)0.1mol/L NazS2O3 標準(zhun)溶(rong)(rong)液(ye)滴定含碘的溶(rong)(rong)液(ye)至淡黃色,加淀(dian)粉溶(rong)(rong)液(ye)3mL,呈藍色,繼續滴定突(tu)變藍綠色為終點(dian),記下(xia)硫代硫酸鈉標準(zhun)溶(rong)(rong)液(ye)消耗(hao)的體積V1(mL)。


4. 計算(suan)原(yuan)理


  通過全碘量所消耗的硫代硫酸鈉體積V1與硫代硫酸鈉的摩爾濃度c1之乘積除以0.25所取體積(mL)減去測CrO3時消耗的硫酸亞鐵銨體積VA與硫酸亞鐵銨摩爾濃度M的積的1/3除去所取溶液體積5mL 。



四、Ni2+的測定


1. Ni2+分析原理


在著色液試樣1mL中先加硫酸亞鐵銨標準溶液,還原著色液中所含鉻酸,用量參照在測CrO3時VA 的 1/5,然后加抗壞血酸及酒石酸掩蔽鐵,然后加氨水中和著色液中的硫酸至中性,再加pH=10緩沖溶液,以紫脲酸銨為指示劑,用EDTA滴定至紫紅色為鎳的含量。此法為每1mL 0.05 EDTA標準溶液可測得鎳量為0.05x58.69=2.9g,而鎳的最高限量為8g,故仍是可用的方法。如著色液中加有硫酸鋅,則所得為鎳、鋅總量,應按8.10.4測出鋅鹽減去鋅量,計算出鎳量。


 2. 試劑


  ①. 固體抗壞(huai)血酸。


  ②. 固體酒石酸。


  ③. 0.05mol/L EDTA標準溶液。


   a. 配制


    稱取乙二胺四乙酸二鈉(EDTA·2Na)20g,以水加熱(re)溶(rong)解后,冷卻(que),稀釋至(zhi)1L容量瓶(ping)刻線處。


   b.標定


   稱取(qu)分析純(chun)(99.9%)金屬鋅薄片0.4000g(有(you)效數字四位),于(yu) 200mL燒杯中(zhong),將鋅片折曲后(hou)緩慢加入少量(liang)1+1鹽酸,直至溶解完(wan)全,小心過(guo)快過(guo)多溢出杯外,冷卻后(hou)移(yi)入100mL容量(liang)瓶中(zhong),加水(shui)稀釋(shi)至刻(ke)度(du),搖(yao)勻,此為鋅標(biao)(biao)(biao)準溶液(ye)(ye),其濃(nong)度(du)c1=m/65.38x10mol/L,m為鋅片的(de)質量(liang),g.用(yong)移(yi)液(ye)(ye)管吸取(qu)此鋅標(biao)(biao)(biao)準溶液(ye)(ye)20mL,于(yu)250mL錐(zhui)形瓶中(zhong),加水(shui)50mL,滴加氨水(shui)至微(wei)氨性(或微(wei)渾濁狀(zhuang))加pH=10緩沖溶液(ye)(ye)10mL,絡(luo)黑T指示劑少許,使(shi)溶液(ye)(ye)呈現(xian)微(wei)紫紅色,以配好(hao)的(de)EDTA標(biao)(biao)(biao)準溶液(ye)(ye)滴定至由紫紅剛變(bian)藍色為終(zhong)點,記耗(hao)用(yong)EDTA標(biao)(biao)(biao)準溶液(ye)(ye) V(mL),EDTA標(biao)(biao)(biao)準溶液(ye)(ye)標(biao)(biao)(biao)定濃(nong)度(du)c=20c1÷Vmol/L。


  ④. 緩沖溶液(pH=10)。


  ⑤. 紫(zi)脲酸(suan)銨指示劑。


  ⑥. 氨水,相(xiang)對密度(du)0.89。


3. 分(fen)析步(bu)驟


  ①. 用移液(ye)管吸取1mL著色液(ye)于250mL錐(zhui)形瓶中。


  ②. 加水50mL.


  ③. 加(jia)抗(kang)壞血酸2g.


  ④. 加酒石酸2g.


  ⑤. 加氨水(shui)至(zhi)微堿性(xing)(用試紙(zhi)0~14測)。


  ⑥. 加(jia)pH=10緩沖溶液10mL,如果溶液變(bian)渾濁,再加(jia)抗(kang)壞(huai)血酸和酒石酸,使溶液在搖勻后變(bian)清。


  ⑦. 加(jia)紫脲(niao)酸胺0.1g,搖勻。


  ⑧. 以(yi)0.05mol/L EDTA 標準溶液滴定至(zhi)玫瑰(gui)紅色為終點,記錄消耗體積V1(mL).


4. 計算


 含鎳(g/L)=c(V1-V2) × 58.69


 式中,c為0.05mol/L EDTA標準溶液摩爾(er)濃度,mol/L;V2為在(zai)8.10.5 中 0.05mol/L EDTA測鎳時消耗體(ti)積V2, mL; 58.69為鎳相對原(yuan)子量。



五、添加劑 ZnSO4的分析


 1. ZnSO4分析原理


在著色液中含有Fe3+、CrO2-4、H2SO4,加入抗壞血酸以還原Fe3+為Fe2+,加氰化物與鐵和鋅等金屬離子絡合,加甲醛后,釋放出鋅離子,在pH=10的緩沖溶液中,以鉻黑T作指示劑,用EDTA滴定鋅,從而求得硫酸鋅的含量,鉻酸離子對EDTA的滴定在堿性條件下不干擾。著色液中硫酸鋅含量為5~6g/L,每1mL EDTA可求得14g/L。


 2. 試劑


 ①. 固體抗壞血酸。


 ②. 固體酒石酸。


 ③. 0.05mol/L EDTA標準溶液。


 ④. pH=10緩沖溶液。


 ⑤. 氨水(shui),相對密度0.89.


 ⑥. 1+1甲醛溶液。


 ⑦. 20%氰(qing)化鉀溶液。


 ⑧. 鉻(ge)黑T指(zhi)示(shi)劑。


 3. 分(fen)析(xi)步驟


  ①. 用移(yi)液(ye)管吸取1mL著(zhu)色(se)液(ye)于250mL錐(zhui)形瓶中。


  ②. 加水50mL.


  ③. 加抗壞血酸2g,以還原Fe3+.


  ④. 加酒石酸2g,以絡合Fe3+.


  ⑤. 加(jia)氨水至呈微(wei)堿(jian)性(用(yong)廣泛試紙0~14測(ce))。


  ⑥. 加(jia)pH=10緩沖液(ye)(ye)10mL,如果(guo)溶液(ye)(ye)變渾濁,再加(jia)抗(kang)壞(huai)血酸和酒石酸,使溶液(ye)(ye)在搖勻后變清(qing)。


  ⑦. 加鉻黑T指示劑少量,搖(yao)勻(yun),變藍色(se),如溶(rong)液(ye)達不(bu)到(dao)藍色(se),可適量滴(di)加EDTA溶(rong)液(ye)至剛變藍色(se)(不(bu)計數,不(bu)可多(duo)加)。


  ⑧. 加(jia)1+1甲醛1mL,搖勻變紅色,釋(shi)出鋅(xin),不變紅表示無鋅(xin)。


  ⑨. 以0.05mol/L EDTA標準溶液立即逐(zhu)滴滴定至(zhi)變藍色為終點,記錄消耗(hao)體積(ji)V2(mL)。


4. 計算


 含硫酸鋅 ZnSO4 · 7H2O(g/L) = cV2×288


 式中,c為(wei)EDTA標(biao)(biao)準溶液摩爾濃度,mol/L;V2為(wei)耗用(yong)EDTA標(biao)(biao)準溶液體積(ji),mL;288為(wei)MznSO4·7H2O.



六、添加劑MnSO4的分析


 1. MnSO4 的分析原理


   如果在著色液中加入MnSO4,其量為3~4g/L,在過量氨水存在下,用過硫酸銨氧化Mn2+為MnO2沉淀,過濾分離出來,再用鹽酸羥胺還原為Mn2+,加三乙醇胺掩廠可能存在的金屬雜質如Fe3+,以鉻黑T為指示劑,用EDTA滴定求得Mn2+


 2. 試劑


  ①. 氨水(shui),相(xiang)對密度0.89。


  ②. 1+19氨水。


  ③. 過硫酸銨,固體(ti)。


  ④. 10%鹽酸羥胺。


  ⑤. 1+1三乙(yi)醇胺。


  ⑥. 20%氰化鉀溶液。


  ⑦. pH=10緩沖液。


  ⑧. 鉻黑T指示劑。


  ⑨. 0.05mol/L EDTA標(biao)準溶液。


3. 分(fen)析步驟


  ①. 吸取著色液5mL于250mL錐形瓶中。


  ②. 加氨水10mL,中(zhong)和至(zhi)帶氨性(用1~14試劑干(gan)條在瓶中(zhong)變藍色(se))。


  ③. 加過(guo)硫酸銨(an)2g,搖勻溶解后稍加熱幾(ji)分鐘(zhong),冷卻。


  ④. 干紙(zhi)過濾,以1+19氨水洗滌濾紙(zhi)上的MnO2沉淀3次,棄去濾液。


  ⑤. 用10%鹽酸羥胺滴在濾紙上(shang)溶解沉淀物,用水洗凈濾紙,濾液(ye)收集于錐(zhui)形瓶中(zhong)。


  ⑥. 加三(san)乙醇胺(an)溶液5mL.


  ⑦. 加氰(qing)化鉀溶(rong)液5滴。


  ⑧. 加(jia)pH=10緩沖劑10mL.


  ⑨. 加鉻黑(hei)T指示劑少(shao)許,呈紫紅(hong)色。


  ⑩. 用0.05mol/L EDTA標準溶液滴定至藍色(se)為終點,記錄消耗EDTA標準溶液體積(ji)V3(mL)。



七、添加劑鉬(mu)酸銨的分析


1. 硝酸鉛標準(zhun)溶液滴定法(fa)


A. 分析原理(li)


   在不銹鋼化學著彩色(se)(se)溶液中鉬酸銨能使(shi)所著彩色(se)(se)膜更加鮮艷,


   因此,鉬酸(suan)(suan)(suan)(suan)銨的(de)(de)加入量最多可(ke)達30g/L,一般為(wei)5~8g/L.其含量完全可(ke)用(yong)常規(gui)滴定法求得。著(zhu)色(se)液在pH=6的(de)(de)乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)-乙酸(suan)(suan)(suan)(suan)鈉(na)緩沖(chong)溶液中(zhong),溫度為(wei)60℃時,用(yong)4-(2-吡啶(ding)偶氮(dan))間苯=酚一鈉(na)鹽(yan)(PAR)為(wei)指示劑,用(yong)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鉛(qian)標(biao)準溶液滴定,溶液由(you)橙(cheng)色(se)明顯變(bian)為(wei)紫紅色(se)為(wei)終點。溶液中(zhong)存在的(de)(de)鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)和硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)對硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鉛(qian)有消耗(hao),應從消耗(hao)的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)鉛(qian)中(zhong)減去鉻(ge)酸(suan)(suan)(suan)(suan)和硫酸(suan)(suan)(suan)(suan)已知(zhi)的(de)(de)摩(mo)爾毫升值。反應式如下(xia):


   MoO2-4+Pb2+→PbMoO                 (8-10)


   Mo7O6-24+3Pb2+→Pb3Mo7O24            (8-11)


   CrO3+Pb2++H2O→PbCrO4+2H+      (8-12)


   H2SO4+Pb2+→PbSO4+2H            (8-13)


由式(8-10)可見,由分(fen)子(zi)量為19601的鉬(mu)酸(suan)銨的1個鉬(mu)酸(suan)根離子(zi)和(he)1個鉛離子(zi)反應,生成(cheng)1個鉬(mu)酸(suan)鉛(PbMoO4)分(fen)子(zi)。


由式(shi)(8-11)可見,由分子(zi)(zi)量1235.86的鉬(mu)酸(suan)銨[(NH4)6Mo7O24·4H2O]的1個Mo7O24和3個鉛(qian)離子(zi)(zi)反應,生成1個鉬(mu)酸(suan)鉛(qian)(Pb3Mo7O24)分子(zi)(zi)。


由式(8-12)可(ke)見,由1個(ge)鉻酐(gan)和1個(ge)鉛(qian)離(li)子反應,生(sheng)成1個(ge)鉻酸(suan)鉛(qian)分(fen)子。


由式(8-13)可(ke)見(jian),由1個(ge)硫酸(suan)和1個(ge)鉛離子(zi)反(fan)應,生成1個(ge)硫酸(suan)鉛分子(zi)。


 B. 試劑


  ①. pH=6乙酸(suan)-乙酸(suan)鈉緩沖溶(rong)液。稱取100g乙酸(suan)鈉(CH3COONa·3H2O)溶(rong)于約500mL水中,加5.7mL冰(bing)乙酸(suan),稀釋至1000mL.


  ②. 硝酸鉛標準溶(rong)液0.05mol/L。


 a.配制


  稱取17g硝(xiao)酸鉛[Pb(NO3)2]溶于(yu)水(shui)(shui),加入1+1硝(xiao)酸2mL,在1000mL容(rong)量(liang)瓶中加水(shui)(shui)至刻度線,搖勻。


 b.標定


  取(qu)0.05mol/L EDTA 標(biao)準(zhun)溶液20mL(V1)于250mL錐(zhui)形瓶中(zhong),加入 100g/L六亞(ya)甲基四胺15mL,加水70mL,加2~4滴二(er)甲酚橙指(zhi)示(shi)劑(2g/L),用已配好的硝酸(suan)(suan)鉛(qian)溶液滴定,至溶液由黃變紅為終點,記錄消耗硝酸(suan)(suan)鉛(qian)體積V2(mL).


c. 計(ji)算(suan)


  硝酸鉛摩爾濃度=CEDTA V1/V2


  ③. 4-(2-吡(bi)啶偶(ou)氮)-間苯二(er)酚-鈉鹽(yan)(PAR)指示劑。稱取0.1g 4-(2-吡(bi)啶偶(ou)氮)-間苯二(er)酚(PAR),溶于乙醇(95%)100mL中。


  ④. 氨(an)水,相對密(mi)度0.89.


C. 分析步驟


  ①. 取著色液1mL,加(jia)水30mL.


  ②. 加水50mL.


  ③. 加氨水至溶液(ye)呈pH=7弱中性(用(yong)0~14廣泛pH試(shi)紙(zhi))。


  ④. 加pH=6乙酸-乙酸鈉緩(huan)沖液10mL.


  ⑤. 加(jia)熱至60℃.


  ⑥. 加2滴PAR指示劑,呈黃色。


  ⑦. 用0.05mol/L硝(xiao)酸錯標(biao)準(zhun)溶液(ye)滴(di)定至粉紅色為終點,記錄(lu)硝(xiao)酸鉛消耗體積V1(mL).


 D. 計算


  ①. 按式(shi)(8-11)反應(ying)


  式中,1235.86為鉬酸銨[(NH4)6Mo7O24·2H2O]的分子量;3為按式(8-11)1個鉬酸銨分子和3個鉛離子反應;c1為硝酸鉛摩爾濃度,mol/L;V1為硝酸鉛消耗體積,mL;2為在8.10.2方法中用NaOH標準溶液測定硫酸時也同時測定了鉻酸,用甲基橙指示劑只消耗兩種酸中2個氫原子中的1個氫原子,故應乘以2倍;c2為按8.10.2中所用NaOH標準溶液的摩爾濃度;V2為按8.10.2中所耗用NaOH標準溶液的毫升數,mL。


 ②. 按(an)式(8-10)反應


  鉬酸銨(NH4)2MoO4(g/L) = (c1V1-2c2V2)×196.01


式(shi)中(zhong),c1為(wei)硝酸鉛標(biao)(biao)準溶液(ye)的(de)摩爾(er)濃度,mol/L;V1為(wei)硝酸鉛標(biao)(biao)準溶液(ye)消耗體積,mL;2為(wei)第2項中(zhong)與(yu)計(ji)算①中(zhong)按8.10.2分析方法中(zhong)所(suo)需乘以2倍相同;196.01為(wei)鉬酸銨(an)[(NH4)2MoO4]分子量。



2. 分(fen)光(guang)光(guang)度法


 A. 分析(xi)原理


采(cai)用硫氰(qing)酸(suan)鹽分光(guang)(guang)光(guang)(guang)度法測定(ding)(ding)著色(se)(se)(se)(se)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)鉬酸(suan)鹽時,先用硫酸(suan)亞(ya)鐵銨溶液(ye)(ye)將著色(se)(se)(se)(se)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)酸(suan)還(huan)原(yuan)為Cr3+(其(qi)用量參(can)照(zhao)8.10.1中(zhong)在滴定(ding)(ding)鉻(ge)酸(suan)中(zhong)所消耗的(de)(de)亞(ya)鐵銨溶液(ye)(ye)體積(ji)VA的(de)(de)1/5 mL),再用氨水中(zhong)和溶液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)硫酸(suan),使(shi)成中(zhong)性(pH0~14試紙測),然后用硫脲還(huan)原(yuan)劑將鉬酸(suan)鹽中(zhong)的(de)(de)Mo6+還(huan)原(yuan)為Mo5+,以(yi)(yi)硫氰(qing)酸(suan)鹽為顯色(se)(se)(se)(se)劑,加入Fe2+作為顯色(se)(se)(se)(se)液(ye)(ye)穩定(ding)(ding)劑,以(yi)(yi)銅鹽作顯色(se)(se)(se)(se)的(de)(de)催(cui)化劑,用沸水浴加快生成橙紅色(se)(se)(se)(se)配合(he)物的(de)(de)顯色(se)(se)(se)(se)速率。最大吸收(shou)波長:λmax=460nm;摩爾(er)消光(guang)(guang)系數:460=9.65x105L/(mol·cm).在50mL顯色(se)(se)(se)(se)液(ye)(ye)中(zhong),m相在50~300μg范圍內,顯色(se)(se)(se)(se)液(ye)(ye)符(fu)合(he)比耳定(ding)(ding)律。


B. 儀器(qi)


 ①. 分光(guang)光(guang)度計(ji)。


 ②. 比(bi)色皿(min):1cm.


 C. 試(shi)劑。


  ①. 0.02mol/L硫酸亞鐵銨(an)標準溶(rong)液。


  ②. 氨水,相(xiang)對(dui)密度0.89.


  ③. 1+1硫酸。


  ④. 硫脲[(NH2)2CS]50g/L.


  ⑤. 硫氰酸銨(NH4SCN)200g/L.


  ⑥. CuSO4-FeSO4混合液。(AR)CuSO4·5H2O 10g、(AR)(NH4)2 Fe(SO4)2·12H2O 20g以水溶解后稀釋至500mL,搖勻。


  ⑦. 鉬標準溶液。100.0μg/mL,精確稱量(AR)Na2MoO4·2H2O 0.1167g, 以水溶解至500mL容量瓶中定容搖勻備用(0.1167÷223.9×95.94÷500= 0.0001mg/mL).


  ⑧. 鉬工作溶液。50.0μg/mL:用(yong)25mL大肚移液管取(qu)100.0μg/mL濃(nong)度的鉬標準溶液放入(ru)50mL容(rong)量(liang)瓶中,加水至刻(ke)線(xian)搖勻,備用(yong)。


 D. 鉬的校準(zhun)曲線制(zhi)作(zuo)


  ①. 在7支50mL比色管(guan)中(zhong),分別加入50.0μg/mL鉬工作溶液0、1mL、2mL3mL、4mL、5mL、6mL.


  ②. 在每支比色管中,加入(1+1)H2SO4 5mL,搖(yao)勻。


  ③. 加人CuSO4-FeSO4混合溶液5mL,搖勻。


  ④. 加入50g/L CS(NH2)10mL,搖勻。


  ⑤. 加入200g/L的NH4SCN溶液5mL,搖勻。


  ⑥. 將(jiang)7支比(bi)色(se)(se)管中(zhong)的溶液浸人到沸水(shui)(shui)(shui)浴(yu)(yu)鍋中(zhong)的液面以下(xia),并不停地晃動比(bi)色(se)(se)管,使(shi)試液受熱(re)均勻,以秒表準確計時30s后(hou),立即從水(shui)(shui)(shui)浴(yu)(yu)鍋中(zhong)取出,立刻用自(zi)來水(shui)(shui)(shui)的流水(shui)(shui)(shui)將(jiang)其冷(leng)卻至室(shi)溫后(hou),以水(shui)(shui)(shui)定容(rong)后(hou)搖(yao)勻,然后(hou)再(zai)取一(yi)支比(bi)色(se)(se)管進行水(shui)(shui)(shui)浴(yu)(yu)加(jia)熱(re)顯色(se)(se),將(jiang)7支比(bi)色(se)(se)管中(zhong)的溶液全部加(jia)熱(re)顯色(se)(se),并冷(leng)卻,定容(rong)。


  ⑦. 在分光光度計(ji)上,于460nm波長(chang)處,用(yong)1cm的比(bi)色皿,以試樣(yang)空白(bai)為參比(bi)溶液,測定吸光度。


 ⑧. 以(yi)吸光度A為縱坐(zuo)(zuo)標,以(yi)鉬的質量(mMo/μg)為橫坐(zuo)(zuo)標,制作鉬的校準曲線,見圖8-31。


e. 測(ce)定步驟


  ①.  吸取著色液V1=1mL加入(ru)100ml容量瓶中,以水稀(xi)(xi)釋(shi)至(zhi)刻度線后(hou)搖勻。稀(xi)(xi)釋(shi)液為V/mL.


  ②. 從容(rong)量瓶(ping)中(zhong)(V/mL)吸取相(xiang)同體積(ji)的稀釋液(ye)V2=1~5mL兩份加(jia)入2只 50mL的比色管中(zhong)。


  ③. 在2只50ml的比色管中,分別加入:5mL(1+1)H2SO4,播勻,5mL CuSO4-FeSO4混合溶液,搖勻,10mL 50g/L CS(NH2)2,搖勻。


  ④. 在1只比色管中加入5mL 200g/L NH4SCN,另1只比色管則加人5mL 水,搖勻。


  ⑤. 按(4)校準曲(qu)線(xian)的制作(zuo)中的步(bu)驟在沸(fei)水浴中加熱30s,冷卻、定容、搖勻。


  ⑥. 在分光(guang)光(guang)度計(ji)上,于460nm波(bo)長處(chu),用1cm的(de)比色(se)皿,以試(shi)劑空(kong)白(即加入5mL水的(de)那支比色(se)管中(zhong)的(de)試(shi)液)為參比溶液,測定吸光(guang)度A位。


  ⑦. 在圖8-31鉬的(de)校準曲線(460nm,1cm比色皿(min))上(shang),依據吸光度A的(de)值(zhi)查出(chu)鉬的(de)質量[mMo(μg)].



八(ba)、稀(xi)土(tu)元素分析(xi)


1. 分析原理


  稀土元素有鑭鈰等17種元素,其原子結構具有共同特點,即外層有2個電子,次外層有8個電子,它們的化學性質都相像,化合價一般是+3價。如將著色液中的稀土鋅等Ce3+氧化成Ce4+,再以PA酸為指示劑,用亞鐵銨標準溶液進行測定,即可求得以Ce3+為代表的稀土元素的近似含量,稀土元素的原子量比較相近,如鈰為140.15,鋼為138.9,釹為144.24等,故以鈰的分子量作為代表稀土元素的計算用值,著色液中Cr6+對分析稀土有干擾,故要先用BaCl2將其沉淀并過濾除去,鉬酸離子為MoO2-4,也有干擾作用,要同時用BaCl2沉淀分離,但其含量較少。用BaCl2加入著色液中有下列反應:


 CrO3+BaCl2+H2O = BaCrO4+2HCl


 MoO +BaCl2 = BaMoO4+2Cl-


 H2SO4 +BaCl2 = BaSO4+2HCl


按CrO3、H2SO的分子量各為100、98,各需要1個 BaCl2, 分子量為208的1個分子沉淀完成。每1g CrO和H2SO4 各需要2.1g BaCl2來完成。過量的Ba2+對分析無干擾。


 2. 試(shi)劑


  ①. 1+2 HCl-HNO3混合酸液。


  ②. 10%BaCl2溶液。


  ③. 0.2mol/L硫(liu)酸亞鐵銨(an)標準溶液。


  ④. 苯基代(dai)鄰氨基苯甲酸指示劑(2g/LPA酸)。


  ⑤. 1+1鹽酸溶(rong)液。


3. 分析步(bu)驟(zou)


  ①. 吸取含(han)稀(xi)土(一般用(yong)量5g/L)著色液20mL于(yu)250mL錐形瓶中。


  ②. 查閱8.10.1節(jie)分析著色液鉻酐含量及8.10.2節(jie)著色液硫酸(suan)含量,在20mL試液中,實際數(shu)量乘2.1倍加(jia)10%BaCl2溶液,約90~100mL.在100℃沸騰并保(bao)溫1~2h,使體積縮小(xiao),沉淀結(jie)晶變粗,有利于快速過(guo)濾(lv)(lv)。用少量清水清洗沉淀1次(ci),保(bao)留濾(lv)(lv)液,棄(qi)去(qu)沉淀。


  ③. 加人HCI-HNO3混(hun)酸20mL,在通(tong)柜中(zhong)加熱氧(yang)化Ce至冒(mao)白煙,將鍍液中(zhong)的 Ce3+氧(yang)化。


  ④. 冷卻后加(jia)PA劑(ji)指(zhi)示劑(ji)4滴。


  ⑤. 用微量滴定管,以(yi)0.2mol/L硫酸(suan)亞(ya)鐵銨標準溶液滴定,至紫紅色(se)消失為終點(dian),記(ji)錄消耗亞(ya)鐵液的體積(ji)V2(mL).


4. 計(ji)算


鈰的(de)質量(g/L)=c V2/V1 × 140.12


  式中,c為(wei)硫酸亞(ya)鐵(tie)銨(an)(an)標準溶液摩爾濃度(du),mol/L; V1為(wei)著(zhu)色(se)液的取(qu)樣體(ti)積,mL; V2為(wei)硫酸亞(ya)鐵(tie)銨(an)(an)的消(xiao)耗體(ti)積,mL; 140.12為(wei)鈰的相對分子(zi)量(liang)。


  如果要求(qiu)稀土(tu)(tu)質量(liang)的(de)求(qiu)解,可取(qu)稀土(tu)(tu)1g, 按分析(xi)步(bu)驟③~⑤求(qiu)得V2(mL),從(cong)而(er)計得鈰鹽相(xiang)對(dui)分子量(liang)Mr稀土(tu)(tu) = V1/cV2 × 1 (V1=4 mL)。


  將(jiang)求得(de)的Mr稀土值(zhi)(zhi)取代上式的140.12值(zhi)(zhi)即得(de)稀土值(zhi)(zhi)。



九、不銹鋼著色(se)液中偏釩(fan)酸鈉的分析


  在(zai)配(pei)方16~17中采用偏釩酸(suan)(suan)鈉(na)(na)以代替鉻酸(suan)(suan)作為氧化劑進(jin)行著(zhu)色(se)。偏釩酸(suan)(suan)鈉(na)(na)的(de)含(han)量(liang)為95~110(配(pei)方16)或130~150g/L(配(pei)方17)并含(han)有1100~1200g/L的(de)硫酸(suan)(suan)。必須保持(chi)足夠的(de)偏釩酸(suan)(suan)鈉(na)(na)含(han)量(liang),才能得到(dao)滿意的(de)著(zhu)色(se)膜,故應及時分析偏釩酸(suan)(suan)鈉(na)(na)的(de)含(han)量(liang)。


1. 分析原理


偏釩酸鈉NaVO3中的釩為5價,能被Fe2+在酸性條件下還原為NaVO2,其中釩為3價。反應式為NaVO3+2Fe2++2H+-NaVO2+2Fe3++H2O由(you)(you)式中可見,每2個亞鐵(tie)離(li)子還原1個釩酸離(li)子。用苯基(ji)代鄰氨基(ji)苯甲(jia)酸為指示劑,溶液由(you)(you)紫紅(hong)色(se)突變(bian)為亮(liang)綠(lv)色(se)指示終點。


2. 試劑


①. 硫酸(suan)(suan)酸(suan)(suan)-磷(lin)酸(suan)(suan)混合酸(suan)(suan)。硫酸(suan)(suan)、磷(lin)酸(suan)(suan)、水按(an)體積4+2+4混合而成。


②. 0.2mol/L硫酸亞(ya)鐵銨(an)標準溶液(見8.10.1).


③. 苯基代(dai)鄰(lin)氨基苯甲酚(fen)指示(shi)劑(ji)(PA酸)(見(jian)8.10.1).


3. 分析步驟


①. 吸取不銹鋼著色(se)液5mL于100mL容量瓶(ping)中,加(jia)水(shui)稀(xi)釋(shi)至刻度,搖勻。


②. 吸取(qu)稀釋(shi)液5mL(相當于原液0.25mL)于250mL錐形瓶中。


③. 加水(shui)50mL.


④. 加(jia)硫酸(suan)-磷酸(suan)混合液10mL,搖勻。


⑤. 加PAC酸指示劑4滴,呈棕(zong)色。


⑥. 用0.2mol/L硫酸亞(ya)鐵銨標(biao)準(zhun)溶(rong)液滴定,溶(rong)液由棕色(se)變為(wei)紫紅色(se),再(zai)突變成(cheng)亮(liang)綠色(se)為(wei)終點,記錄亞(ya)鐵銨標(biao)準(zhun)溶(rong)液滴定消耗的體(ti)積V(mL).


4. 計(ji)算(suan)


偏釩酸鈉含量(g/L)= cV/2×0.25×121.93


式(shi)中(zhong),2為每2個亞鐵(tie)(tie)離子還(huan)原1個釩酸(suan)(suan)(suan)離子;c為硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)亞鐵(tie)(tie)銨標(biao)準溶(rong)液(ye)摩爾(er)濃度,mol/L; V為硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)亞鐵(tie)(tie)銨標(biao)準溶(rong)液(ye)消耗體積,mL; 0.25為所取原液(ye)體積,mL; 121.93為偏釩酸(suan)(suan)(suan)鈉(NaVO3)分子量。