1. 方法原理
在硫酸溶液中,六(liu)價鉻被(bei)亞鐵(tie)離子還(huan)原為三價鉻:
2H2CrO4+6H2SO4+6FeSO4 = Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+8H2O
以(yi)苯基代鄰氨基苯甲酸(PA酸)為指示劑指示反應終點。
三價鉻在(zai)酸(suan)(suan)性溶液中,在(zai)硝酸(suan)(suan)銀(yin)催化下,以(yi)過硫(liu)酸(suan)(suan)銨氧化成六價銘(ming),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)(liang)消耗(hao)的亞鐵量(liang)(liang)減去六價(jia)鉻消耗(hao)的亞鐵量(liang)(liang),即得三價(jia)鉻量(liang)(liang)。
硝酸(suan)銀(yin)對(dui)氧化反應起催化作(zuo)用(yong)(yong),銀(yin)離子和過(guo)(guo)(guo)硫酸(suan)銨生成過(guo)(guo)(guo)硫酸(suan)銀(yin),過(guo)(guo)(guo)硫酸(suan)銀(yin)能(neng)將三價鉻氧化成六價鉻。氧化反應完成后,硝酸(suan)銀(yin)仍恢復原來的狀態(tai)。過(guo)(guo)(guo)量的過(guo)(guo)(guo)硫酸(suan)銨對(dui)測(ce)定有(you)干擾作(zuo)用(yong)(yong),必須經(jing)煮沸后完全分解(jie)出氧氣。分解(jie)反應如下:
2(NH4)2S2O8+2H2O = 2(NH4)2SO4+2H2SO4+O2↑
2. 試劑
①. 硫酸
1+1,即(ji)1體積(ji)分量的(de)硫酸加入1體積(ji)分量的(de)水中。
②. 苯基代鄰(lin)氨基苯甲酸(PA酸)指示劑
0.27g PA酸溶(rong)于5mL的5%碳酸鈉(na)溶(rong)液中,以水稀釋至250mL.
③. 標準0.1mol硫酸亞鐵銨溶(rong)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。
標定(ding):以重鉻酸(suan)鉀標定(ding)。用(yong)移液管吸取(qu)標準(zhun)0.1mol重鉻酸(suan)鉀溶(rong)液(配制:取(qu)分析純重鉻酸(suan)鉀于150℃干燥1h,在干燥器內冷卻,準(zhun)確稱取(qu)29.421g,溶(rong)解于水(shui),在量瓶中稀釋至1L.不需標定(ding))10mL于250mL錐形瓶中,加水(shui)70mL及1+1 硫(liu)酸(suan)10mL,磷酸(suan)1mL.加入(ru)PA酸(suan)指示劑4滴(di),溶(rong)液呈紫紅色,用(yong)配制好的(de)(de)0.1mol 硫(liu)酸(suan)亞(ya)鐵(tie)銨(an)溶(rong)液滴(di)定(ding)至紫紅色轉綠色為終(zhong)點,記(ji)錄耗用(yong)的(de)(de)硫(liu)酸(suan)亞(ya)鐵(tie)銨(an)的(de)(de)體積(ji)V(mL)。(終(zhong)點前應逐滴(di)觀(guan)察。)
計算:標準(zhun)硫酸亞鐵銨溶液的摩爾濃度
M= 10×0.1×6 / V(mol/L)
④. 1%硝(xiao)酸銀溶液。稱取(qu)1g重(zhong)的(de)硝(xiao)酸銀溶解于(yu)100mL水中。或(huo)用0.1mol/L硝(xiao)酸銀標準溶液。
⑤. 過硫酸銨。固體。
3. 分(fen)析方法
①. 吸(xi)取電解液各5mL于A、B兩個(ge)250mL錐形瓶(ping)中,各加水50mL(A、B各用于測定(ding)鉻酐和三價鉻之用)。
②. 各(ge)加1+1硫酸10mL.
③. 于B瓶中(zhong)加硝酸銀10mL.
④. 于B瓶中加過硫酸銨2g,煮(zhu)沸至冒大氣泡2min左右,冷卻。
⑤. 向(xiang)A、B兩瓶中加PA酸(suan)5滴,搖勻。
⑥. 用(yong)標準(zhun)0.1mol硫(liu)酸亞(ya)(ya)鐵(tie)(tie)銨(an)溶液(ye)(ye)滴(di)定A、B兩瓶各至由(you)紫(zi)紅(hong)色變綠色為終點,記錄分(fen)(fen)析A、B各耗用(yong)標準(zhun)硫(liu)酸亞(ya)(ya)鐵(tie)(tie)銨(an)溶液(ye)(ye)各為V1和(he)V2的體(ti)積(mL)。V1為分(fen)(fen)析鉻(ge)酐(gan)時耗用(yong)硫(liu)酸亞(ya)(ya)鐵(tie)(tie)銨(an)溶液(ye)(ye)的體(ti)積(mL),V2為分(fen)(fen)析總鉻(ge)酐(gan)時耗用(yong)硫(liu)酸亞(ya)(ya)鐵(tie)(tie)銨(an)溶液(ye)(ye)的體(ti)積(mL).
4. 計算

式中,52為Cr的相(xiang)對原(yuan)子質量。
注(zhu):如(ru)果鉻酐(gan)或三價鉻含量過高,可(ke)適(shi)當減少電(dian)解(jie)液所取體積(ji)。

