引言 在化工产品中,Cl-1 离子是一种活性很大,并且非常常见。由于其活性大,因而在工艺过程中很难清除,影响 产品质量。所以,加强对产品中的 Cl-1 离子的测定与控制,对工艺过程、生产控制和产品的成品检验都具有一定的 重要意义。 测定 Cl-1 离子含量的方法有很多。银量法是测定氯离子比较成熟的方法,此法操作简便,准确度高,又不污染 环境。银量法按指示剂的不同可分为莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法。王升文 用EDTA 滴定法精确测定可溶性氯 化物中氯的含量,该方法准确、终点现象明显。陈红梅等[2]利用比浊光度法对含氯有机物中的氯含量进行测定,结 果表明该方法具有较好的线性和灵敏度,精密度高,尤其对于测定微量氯离子可得较好的结果。汪益平 对银量法 的用法进行了拓展,分别以佛尔哈德法和法扬司法对有机物中的氯含量进行测定。 本实验选择莫尔法测定可溶性氯化物中氯的含量。莫尔法操作最为简单,尽管干扰较多,但测定一般水样中的 氯离子时多数选用仍选用莫尔法。 [3] [1] 2.实验部分 2.1 仪器与试剂 电子天平、100ml 容量瓶、25ml 移液管、酸式滴定管、量筒等玻璃仪器。 AgNO3(AR),NaCl(GR),5% K2CrO4 溶液、0.03mol·l-1AgNO3 标准溶液。 2.2 实验内容 2.2.1. 0.03mol·l-1AgNO3 标准溶液的标定 准确称取所需 NaCl 基准试剂置于烧杯中,用水溶解,转入 100ml 容量瓶中,定容,摇匀。准确移取 25ml NaCl 标准溶液于 250ml 锥形瓶中,加25ml 水,1ml 5% K2CrO4 溶液,在不断摇动下用 AgNO3 标准溶液滴定,至白色沉 淀中出现砖红色,即为终点。 2.2.2 样品分析 准确称取一定量粗盐样品于烧杯中,加水溶解后,转入 100ml 容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。准确移取 25ml 样品溶液于 250ml 锥形瓶中,加入 25ml 水,1ml 5% K2CrO4 溶液,在不断摇动下,用AgNO3 标准溶液滴定, 至白色沉淀中出现砖红色沉淀即为终点。 3.结果与讨论 3.1 AgNO3 标准溶液的标定 称量 NaCl 基准物质 0.1775g,实验数据如表格 1。 表格 1AgNO3 溶液的标定 AgNO3 溶液的标定 项目 AgNO3 的初读数/ml AgNO3 的终读数/ml VAgNO3/ml CAgNO3/mol·l ?CAgNO3 标准偏差 -1 第一次 0.15 31.41 31.26 0.02402 第二次 0.10 31.55 31.45 0.02387 0.02390 0.0001 第三次 0.15 31.68 31.53 0.02381 ? ?c? ts n cAgNO 3 ? mNaCl ? 25 MNaCl ? 250? VAgNO 3 ? ?c? ts n 在置信度P=95%,n=3 的条件下t0.05,2=4.30。置信区间为 0.02390±0.0002mol·l-1 。RSD=S/?c,所以 RSD 为0.40%。 3.2 粗盐样品的测定 称得粗盐样品的质量为 0.1818g,实验数据如表格 2 表格 2 粗盐样品的测定 粗盐样品的测定 项目 AgNO3 的初读数/ml AgNO3 的终读数/ml VAgNO3/ml 样品中氯的含量 平均含量 标准偏差 第一次 0.10 31.00 30.90 0.5761 0.5764 0.001 第二次 0.10 31.05 30.95 0.5770 第三次 0.09 30.99 30.90 0.5761 ωCl ? 4 ? C AgNO 3 ?VAgNO3 ? MCl ts ,? ? c ? 在置信度 P=95%,n=3 的条件下 t0.05,2=4.30。 置信区间为 57.64% m ?1000 n ±0.2%.RSD=S/?c,RSD 为0.09%。 3.3 银量法测定氯离子的方法选择 银量法按指示剂不同可分为莫尔法、佛尔哈德法、和法扬司法。三种方法的基本特点见表格 3 表格 3 银量法的基本特点 莫尔法 指示剂 变色原理 用量 K2CrO4 分布沉淀法 5×10 mol·l -3 -1 佛尔哈德法 铁铵矾 生成有色配合物 0.015mol·l-1 强酸性介质 法扬司法 吸附指示剂 表面电荷变化 适量 适用酸度 6.5~10.5 视指示剂不同而不同 特点 干扰较多 须加保护剂,干扰较少 指示剂种类和应用范围直接相关 干扰情况视指示剂不同而不同 用莫尔法测定 Cl-1 含量是本实验的基本要求。由于莫尔法的操作最为简单,本实验测定的粗盐样品中氯含量较 大,所以选择莫尔法为本实验的方法。 3.4 滴定时 PH 的选择 在中性或弱碱性介质中, 由于 AgCl 的溶解度小于 Ag2CrO4,因而在用 AgNO3 标准溶液滴定样品中的 Cl-1 时, 首先 生成 AgCl 沉淀,当AgCl 沉淀完全后,过量的 AgNO3 溶液与 CrO42-作用形成砖红色沉淀,到达指示终点。其反应方 程式为 Ag +Cl ?AgCl↓ (KSP=1.8×10-10) 2Ag +CrO42-?Ag2CrO4↓ (KSP=2.0×10-12) 滴定必须在中性或弱碱性介质中进行,最佳 PH 范围为 6.5~10.5(有NH4+存在时 PH 缩小为 6.5~7.2)。酸度过 高会因 CrO42-质子化而不产生 Ag2CrO4 沉淀,过低则生成 Ag2O 沉淀。 + + - 3.5 指示剂用量的选择 根据肉眼一般能够观察到指示剂色变,指示剂量一般控制在 5×10-3mol·l-1。如果 K2CrO4 过多则终点提前,测 定的氯的含量偏小;如果 K2CrO4 过少则终点滞后,测量值偏大。所以选择 5% K2CrO4 溶液 1ml 做为指示剂用量。 3.6 干扰离子对实验的影响 在莫尔法测定中,凡是能与Ag 3322222+ 形成难溶化合物或配合物的阴离子都会干扰测定,如: 22- PO4 ,As04 ,SO3 ,S ,CO3 ,C2O4 等。其中 S 可先酸化成 H2S 后加热除去,SO3 可以氧化成 SO4 后而不干扰测定。大量 有色离子如 Cu 、Ni 、Co 等,将影终点的观察。此外,能与 CrO42-形成沉淀的离子也会干扰测定。 2+ 2+ 2+ 4.结论 本次实验选择莫尔法测定水溶性氯化物中氯的含量。用氯化钠标准溶液标定硝酸银标准溶液;以铬酸钾为指示 剂,在中性溶液中,用硝酸银标准溶液滴定粗盐样品溶液。实验结果为,硝酸银标准溶液的浓度为 0.02390mol·l-1, RSD 为0.4%。粗盐样品中氯的质量分数为 57.64%,RSD 为0.09%。莫尔法操作步骤简单,适用于氯含量较大且干扰较少的水溶液中氯 的测定。 致谢:感谢吴明君老师的悉心指导,和同学的配合。同时感谢学校为我们提供实验场所,和理学院实验准备老师辛 勤工作。