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沉澱滴定法 |
中文名稱;沉澱滴定法 外文名稱;precipitation titration 基礎;沉澱反應 類別;一種滴定分析方法 滿足條件;反應速度大 |
沉澱滴定法(precipitation titration),指的是以沉澱反應為基礎的一種滴定分析方法。[1]
基本介紹
是以沉澱反應為基礎的一種滴定分析方法。沉澱滴定法必須滿足的條件:1.S小,且能定量完成;2.反應速度大;3.有適當指示劑指示終點;4.吸附現象不影響終點觀察。
生成沉澱的反應很多,但符合容量分析條件的卻很少,實際上應用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素離子的反應來測定Cl-、Br-、I-、SCN-和Ag+。銀量法共分三種,分別以創立者的姓名來命名。
莫爾法 在中性或弱鹼性的含Cl試液中,加入指示劑鉻酸鉀,用硝酸銀標準溶液滴定,氯化銀先沉澱,當磚紅色的鉻酸銀沉澱生成時,表明Cl已被定量沉澱,指示終點已經到達。此法方便、準確,應用很廣。
福爾哈德法 ①直接滴定法。在含Ag的酸性試液中,加NH4Fe(SO4)2為指示劑,以NH4SCN為滴定劑,先生成AgSCN白色沉澱,當紅色的Fe(SCN)2+出現時,表示Ag+已被定量沉澱,終點已到達。此法主要用於測Ag+。②返滴定法。在含鹵素離子的酸性溶液中,先加入一定量的過量的AgNO3標準溶液,再加指示劑NH4Fe(SO4)2,以NH4SCN標準溶液滴定過剩的Ag+,直到出現紅色為止。兩種試劑用量之差即為鹵素離子的量。此法的優點是選擇性高,不受弱酸根離子的干擾。但用本法測Cl-時,宜加入硝基苯,將沉澱包住,以免部分的Cl-由沉澱轉入溶液。
法揚斯法 在中性或弱鹼性的含Cl-試液中加入吸附指示劑熒光黃,當用Ag-NO3滴定時,在等當點以前,溶液中Cl-過剩,AgCl沉澱的表面吸附Cl-而帶負電,指示劑不變色。在等當點後,Ag+過剩,沉澱的表面吸附Ag+而帶正電,它會吸附荷負電的熒光黃離子,使沉澱表面顯示粉紅色,從而指示終點已到達。此法的優點是方便。
原則
此法又稱銀量法。
雖然可定量進行的沉澱反應很多,但由於缺乏合適的指示劑,而應用於沉澱滿定的反應並不多,目前比較有實際意義的是銀量法。因此本人將銀量法用兩種表達方式集合一起給大家參考,希望能讓大家都掌握這個方法。
沉澱滴定法:根據其確定終點指示劑的方法不同常分為三種。
——K2CrO4指示劑
(一)原理:以AgNO3標準溶液測定Cl-為例
終點前:Ag++Cl-=AgCl(白色)Ksp=1.8×10ˉ10
終點時:2Ag++CrO42-=Ag2CrO4ˉ(磚紅色)Ksp=2.0×10ˉ12
沉澱的溶解度S:SAgCl
1.34×10-5mol/L二甲基二碘熒光黃>Br->曙紅>Cl->熒光黃或二氯熒光黃
計量點附近終點出現的早晚與溶液中[CrO42-]有關:
[CrO42-]過大------終點提前------結果偏低(-TE%)
[CrO42-]過小-------終點推遲------結果偏高(+TE%)
(二)指示劑用量(CrO42-濃度)
理論計算:在計量點時,溶液中Ag+物質的量應等於Cl-物質的量若計量點時溶液的體積為100ml,實驗證明,在100ml溶液中,當能覺察到明顯的磚紅色Ag2CrO4ˉ出現時,需用去AgNO3物質的量為2.5×10-6mol,即:
實際滴定中:因為K2CrO4本身呈黃色,按[CrO42-]=5.9×10-2mol/L加入,則黃顏色太深而影響終點觀察,實驗中,採用K2CrO4濃度為2.6×10-3mol/L~5.6×10-3mol/L範圍比較理想。(計算可知此時引起的誤差TE<±0.1%)
在實驗中:50~100ml溶液中加入5%K2CrO41ml。
(三)滴定條件
1.溶液的酸度
通常溶液的酸度應控制在pH=6.5~10(中性或弱鹼性),
若酸度高,則:
Ag2CrO4+H=2Ag++HCrO4- Ka2=3.2×10-7
2HCrO4-?Cr2O72-+H2OK=98
若鹼性太強:2Ag++2OH-2AgOH=AgO↓+H2O
當溶液中有少量NH3存在時,則應控制在pH=6.5~7:
NH3++OH-NH3+H2O=Ag+Ag(NH3)2
2.沉澱的吸附現象 先生成的AgCl↓易吸附Cl-使溶液中[Cl-]↓,終點提前,滴定時必須劇烈搖動。AgBr↓吸附更強。
3.干擾離子的影響
①能與Ag+生成沉澱的陰離子(PO43-、AsO43-、SO32-、S2-、CO32-、C2O42-)
②能與Cr2O72-生成沉澱的陽離子(Pb2+、Ba2+)
③在弱鹼性條件下易水解的離子(Al3+、Fe3+、Bi3+)
④大量的有色離子(Co2+、Cu2+、Ni2+)都可能干擾測定,應預先分離。
佛爾哈德法
——鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2]指示劑
(一)原理:
SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)Ksp=1.0×10-12終點時:SCN-+Fe3+=FeSCN2+(紅色)K穩=138
終點出現早晚與[Fe3+]大小有關。
(二)滴定條件
1.溶液的酸度——在硝酸的酸性條件下進行
2.直接滴定法測定Ag+時,AgSCNˉ吸附Ag+,近終點時劇烈搖動
3.返滴定法測定Cl-時:
Cl-+Ag+(過量)=AgClˉ SAgCl=1.35×10-5mol/L大
Ag+(剩餘)+SCN-?AgSCNˉ SAgSCN=1.0×10-6mol/L小
終點時:SCN-+Fe+=FeSCN2+(紅)發生轉化作用:
AgClˉ+SCN-=AgSCNˉ+Cl-
致使[SCN-]ˉ,已生成的FeSCN2+離解,紅色消失,多消耗SCN-,造成較大誤差,常採取預防措施:
(1)加入有機溶劑硝基苯(有毒)、1,2—二氯乙烷、甘油等,用力搖動,使AgClˉ表面被有機溶劑覆蓋,減少與溶液接觸;
(2)近終點時,防止劇烈搖動;
(3)加入AgNO3先生成AgClˉ後,先加熱至沸使AgCl凝聚。4.干擾物質
強氧化劑及銅鹽、Hg鹽等,應預先分離或掩蔽。
參考來源