普通镀铬液中铬酐及三价铬含量分析
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普通镀铬液中铬酐及三价铬含量分析
—.实睑目的
1.掌握摩尔盐标淮溶液配制与标定。
2.掌握镀铬溶液中铬酐含量及三价铬含量测定方法。
二、实验原理
镀铬溶液中的铬主要是以六价铭状态存在,呈Cr 2O 72-形式,在酸性溶液中,以P.A 酸作指示剂,用摩尔盐标准溶液进行滴定,当溶液由紫红色转变为绿色时,即表示终点到达,其反应如下式所示:
Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 2++7H 2O
分析Cr 3+时应先用氧化剂,如Na 2O 2或(NH 4)2S 2O 8等,
将Cr 3+氧化成Cr 2O 42-或Cr 2O 72-离子,然后再在强酸性介质中,用摩尔盐标准溶液滴定至终点。
氧化Cr 3+时,若在强碱性介质中,反应式为:
2CrO 2-+3Na 2O 2+2H 2O=Cr 2O 42-+6Na ++4OH -
若在强酸性介质中用(NH 4)2S 2O 8氧化,反应式为:
2Cr 3++3S 2O 82-+7H 2O=(Ag +催化)=Cr 2O 72-+6SO 42-+14H +
三、实验仪器及试剂
(1)仪器:电子天平、台秤、500mL 容量瓶、25mL 移液管、量筒、500mL 锥形瓶、滴定管。
(2)试剂:K 2Cr 2O 7(分析纯、基准物)、(NH 4)2Fe (SO 42-)2▪6H 2O (分析纯)P.A 酸指示剂(0.2g 邻苯氨基苯甲酸溶于100mL0.2%的无水碳酸钠溶液中)、H 2SO 4(ρ=1.84g▪cm -3)、(NH 4)2S 2O 8、1%AgNO 3。
四、实验步骤
1.0.1mol▪L -1摩尔盐[(NH 4)2Fe(SO4)2▪6H 2O]标准液配制与标定
(1)配制:称取(NH 4)2Fe(SO4)2▪6H 2O 约20g ,溶于冷的250mL 5:95的稀H 2SO 4溶液中。溶解后,以5:95的稀H 2SO 4溶液稀样至500mL 。
(2)标定:取分析纯的K 2Cr 2O 7于105〜110℃烘箱内干燥2h ,置于干燥器中冷却20~25min 。在电子天平上准确称取2.4g ,溶于水后,转移至500mL 容量瓶中,稀释至刻度,根据实际称取重量计算K 2Cr 2O 7的准确浓度。用移液管吸取已知浓度的K 2Cr 2O 7溶液25.00mL 于500mL 锥形瓶中,加水150mL 及H 2SO 4。(ρ=1.84g▪cm 3-)10mL ,冷却,加P.A 酸指示剂8滴,溶液呈紫红色,以配制好的硫酸亚铁钱溶液滴定至紫红色消失转变为绿色即为终点。V
O Cr cK 72200.256c ⨯=,其中c 为标准硫酸亚铁铵物质的量的浓度,单位是mol▪L -1;V 为耗用标准硫酸亚铁铵溶液的毫升数,单位为mL 。
2.镀液中铬酐含量的测定
用移液管吸取镀液5.00mL 置于250mL 容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。用移液管吸取稀释液25mL 于500mL 锥形瓶中,加水100mL ,浓硫酸10mL ,冷却,加P.A 酸指示剂8滴,溶液呈紫红色。以0.1mol▪L -1硫酸亚铁铵标准溶液滴定至紫红色消失变成绿色即为终点,记录消耗的标准溶液的体积V 1。
3.镀液中Cr 3+含量的测定
用移液管吸取上述稀释液25mL 于500mL 锥形瓶中,加水100mL 及Na 2O 2固体加热至沸,微沸腾20〜30min ,冷却,用水冲洗锥形瓶内壁,加水约100mL ,浓硫酸,及P▪A 酸8滴,溶液呈紫红色。溶液以硫酸亚铁铵标准溶液滴定至紫红色消失变成绿色即为终点。记录消耗的标准溶液的体积V 2(注:方法一,适用碱性条件)
用移液管吸取上述稀释液25mL 于500mL 锥形瓶中,加水100mL ,浓硫酸10mL ,1%AgNO 3溶液10mL 及10%的(NH 4)2Fe(SO 4)2▪6H 2O 溶液20mL ,加热至沸,微沸腾10-15min 冷却。用水冲洗锥形瓶内壁,加水约100mL ,补加浓硫酸10mL ,加P▪A 指示剂6滴液呈紫红色。以0.1mol▪L -1硫酸亚铁铵标准溶液滴定至紫红色消失变成绿色即为终点。记录消耗的标准溶液的体积V 2(注:方法二,适用于酸性条件)
五、数据处理
CrO 3含量(ρCrO 3)Cr 2O 3含量(ρCr 2O 3)和Cr 含量(ρCr )计算如下:
ρCrO 3(g▪L -1)=32cV 1M CrO3;ρCr 2O 3(g▪L -1)=31c(V 2-V 1)M Cr2O3;ρCr 2O 3(g▪L -1)=3
2c(V 2-V 1)M Cr 其中c 为硫酸亚铁铵标准溶液物质量浓度,mol▪L -1;V 1为测定铬酐含量时消耗用标准硫酸亚铁铵溶液的体积,mL ;V 2为本实验消耗用标准硫酸亚铁溶液总体积,mL ;M CrO3为CrO 3摩尔质量,g▪mol -1;M Cr 为Cr 的摩尔质量,g▪mol -1。
六、思考题
1.三价铬测定时,误差一般比较大,试分析误差的来源。
2.两种不同的三价铬预处理方式各自适用于何种条件?
3.配置硫酸亚铁铵标准溶液时,为什么用稀硫酸作为溶剂?镀铬溶液中铬酐及三价铬含量的测定
项目编号123硫酸亚铁铵标准溶液浓度
c/mol▪L -1
消耗硫酸亚铁铵的体积V 1/mL
消耗硫酸亚铁铵的体积V 2/mL
CrO 3含量ρ/g▪L -1
Cr 2O 3含量ρ/g▪L -1
Cr 含量ρ/g▪L -1
CrO 3含量平均值ρ/g▪L -1
Cr 2O 3含量平均值ρ/g▪L -1
Cr 含量平均值ρ/g▪L -1