一、沉淀滴定法的定義與反應(yīng)要求
沉淀滴定法是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析方法。其對沉淀反應(yīng)的要求有以下幾點(diǎn):
1、沉淀反應(yīng)必須迅速,并按一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系進(jìn)行;
2、生成的沉淀應(yīng)具有恒定的組成,而且溶解度必須很小;
3、有確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的簡單方法;
4、沉淀的吸附現(xiàn)象不影響滴定終點(diǎn)的確定。
二、銀量法的定義、應(yīng)用與分類
利用生成難溶性銀鹽的沉淀滴定法,稱為銀量法。銀量法主要應(yīng)用于測定Cl-、Br-、I-、Ag+和SCN-等離子,及與其有關(guān)的有機(jī)物。
銀量法可以分為:莫爾法、佛爾哈德法、法揚(yáng)司法三種。
1、莫爾法
以K2CrO4作指示劑的銀量法。滴定劑使用AgNO3標(biāo)液,主要測定Cl-、Br-、CN-等。滴定反應(yīng)原理:
Ag+ + Cl- = AgCl ↓(白色)
指示反應(yīng)原理,終點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生磚紅色沉淀:
2Ag+ + CrO42- = Ag2CrO4↓(磚紅色)
該法一般不適宜用于滴定 I-、SCN-。沉淀吸附Cl-、Br-時(shí),吸附力AgBr>AgCl,因此滴定時(shí)應(yīng)振蕩溶液。
另外,由于Ag2CrO4轉(zhuǎn)化為AgCl、AgBr時(shí)速度較慢,因此只能用AgNO3滴定Cl-、Br-,不能用NaCl滴定Ag+。
2、佛爾哈德法
用鐵銨釩[NH4Fe(SO4)2·12H2O]作指示劑的銀量法。分為直接滴定法和返滴定法。
1) 直接滴定法可選用NH4SCN、KSCN、NaSCN標(biāo)液作為滴定劑。需要注意的是酸度控制在0.1~1mol·L-1 HNO3之間。過低,F(xiàn)e3+易水解。Fe3+濃度過大,會(huì)出現(xiàn)黃色干擾,終點(diǎn)時(shí)Fe3+濃度一般控制在0.015mol·L-1。
2) 返滴定法主要測定鹵化物和硫氰酸鹽,滴定方法為首先向試液中加入一定量過量的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,完全生成相應(yīng)的銀鹽沉淀,然后加入鐵銨礬為指示劑,用KSCN或NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Ag+。
由于AgCl的溶解度比AgSCN大,臨近終點(diǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)換反應(yīng),致使試液出現(xiàn)的紅色經(jīng)搖動(dòng)后又消失,難以確定終點(diǎn)。同時(shí)因?yàn)檗D(zhuǎn)化緩慢,導(dǎo)致誤差較大,因此滴定Cl-時(shí)應(yīng)采取以下措施,減少誤差:
① 煮沸、過濾除去AgCl,避免轉(zhuǎn)化;
② 滴定前加入有機(jī)溶劑如硝基苯或1~2mL的1,2-二氯乙烷,以包裹沉淀;
③ 提高Fe3+(至0.2mol·L-1)的濃度,以減小終點(diǎn)時(shí) SCN-的濃度,從而減小滴定誤差。
滴定Br-、I-和SCN-時(shí),滴定終點(diǎn)十分明顯,不會(huì)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,因此不必采取上述措施。但在測定碘化物時(shí),必須加入過量AgNO3溶液之后再加入鐵銨礬指示劑,否則Fe3+將氧化I-為I2:
2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
采用返滴定法時(shí),Cu2+、Hg2+能與SCN-反應(yīng)從而產(chǎn)生干擾,必須去除。若在酸性介質(zhì)中進(jìn)行,弱酸根離子PO43-、AsO43-、CrO42-、C2O42-、CO32-不會(huì)干擾滴定。
3、法揚(yáng)司法
法揚(yáng)司法是指用吸附指示劑的銀量法。吸附指示劑是一類有機(jī)染料,當(dāng)它被吸附在膠粒表面之后,可能是由于形成某種化合物而導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)的變化,因而引起顏色(游離色變?yōu)槲缴┑淖兓2捎梅〒P(yáng)司法時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1) 保護(hù)膠體,加入糊精,防止凝聚;
2) 吸附指示劑酸度及應(yīng)用范圍;
3) 被滴液濃度不能太稀, Cl->0.005mol·L-1;Br-、I-、SCN->0.001mol·L-1;
4) 避光滴定。
在選擇吸附指示劑時(shí),沉淀膠體微粒對指示劑離子的吸附能力,應(yīng)略小于對待測離子的吸附能力。鹵化銀對鹵化物和幾種吸附指示劑的吸附能力的次序如下:
I->SCN->Br->曙紅>Cl->熒光黃
因此,滴定Cl-不能選曙紅,而應(yīng)選熒光黃。
三、三種銀量法的特點(diǎn)
方法 | 標(biāo)準(zhǔn)溶液 | 指示劑 | pH條件 | 測定物質(zhì) | 滴定方式 |
莫爾法 | AgNO3 | K2CrO4 | 6.5~10.5 6.5~7.2 (NH4+)存在 | 氯化物、溴化物 | 直接滴定法 |
佛爾哈德法 | NH4SCN AgNO3 | 鐵銨礬 | 稀HNO3,0.1~1mol/L | 銀鹽、氯化物、溴化物、 碘化物、硫氰酸鹽 | 直接滴定法 返滴定法 |
法揚(yáng)司法 | AgNO3 | 熒光黃 曙紅 | 7~10 2~10 | 氯化物、溴化物、 碘化物、硫氰酸鹽 | 直接滴定法 |
四、常用吸附指示劑及其應(yīng)用
指示劑 | 被測離子 | 滴定劑 | 滴定條件 | 終點(diǎn)顏色變化 |
熒光黃 | Cl-、Br-、I- | AgNO3 | pH=7~10 | 黃綠→粉紅 |
二氯熒光黃 | Cl-、Br-、I- | AgNO3 | pH=4~10 | 黃綠→紅 |
曙紅 | Br-、SCN-、I- | AgNO3 | pH=2~10 | 橙黃→紅紫
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溴酚藍(lán) | 生物堿鹽類 | AgNO3 | 弱酸性 | 黃綠→灰紫 |
甲基紫 | Ag+ | NaCl | 酸性 | 黃紅→紅紫 |