盐酸联苯胺法测定硫酸根
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本文经大量试验,采用硫酸联苯胺法测定原盐中的SO42-。试样溶解后,在微酸性溶液中,加入盐酸联苯胺,与SO42-生成硫酸联苯胺:
C12H8(NH2)2·2HCl + SO42-= C12H8(NH2)2·H2SO4↓ + 2Cl-
沉淀过滤并溶于热水中后,以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液进行滴定: C12H8(NH2)2·H2SO4+2OH- = C12H8(NH2)2 + SO42- +2H2O
1实验部分
1.1 主要试剂
1.1.1盐酸联苯胺溶液25g·L-1,25g盐酸联苯胺(AR)于瓷研钵中,加10mL 二次去离子水及10mL1:1HCl,小心研至糊状,移入盛有400mL纯水的烧杯中,搅拌溶解,用定性滤纸过滤,滤液用二次去离子水稀释至1000mL,贮于棕色试剂瓶中。
1.1.2 硫酸联苯胺溶液饱和溶液,量取10mL1:1 H2SO4溶液,加入盛有70mL 纯水的烧杯中,加1:1HCl1.0mL,25g·L-1的盐酸联苯胺溶液40mL,搅拌溶解至沉淀析出,静置5min后用定性滤纸过滤,用二次去离子水洗涤沉淀至无酸性反应。沉淀溶于水中至达到饱和,用NaOH溶液中和至呈中性。
1.1.3 其他溶液HCl溶液(1:1);H2SO4溶液(1:1);NaOH标准溶液,
0.10mol·L-1;酚酞指示剂,2g·L-1的乙醇溶液。
1.2 分析方法
1.2.1 NaOH标准溶液浓度的标定
准确称取在100~125℃烘干2h的邻苯二甲酸氢钾基准物质0.4~0.5g(准至0.0001 g)于250mL锥形瓶中,加20~30mL水,温热使之溶解,冷却后滴加2~3滴酚酞指示剂,用NaOH溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪色,即为终点(平行标定3~5份)。并按下式计算其NaOH标准溶液的浓度C :
式中:m ——称取邻苯二甲酸氢钾的质量,g ;
M ——邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量,g·mol-1 ;
V ——滴定时消耗的NaOH标准溶液的体积,mL
1.2.2 试样分析
准确称取粗食盐10~12g(准至0.0001g)于400mL烧杯中,加入100mL二次去离子水溶解(如有泥、沙等杂质时,应予以过滤),加入HCl溶液10.0mL,加入20mL盐酸联苯胺溶液,搅拌后,静置10~15min,过滤,用硫酸联苯胺饱和溶液洗涤烧杯及沉淀至无酸性反应(精密pH试纸)。小心取出滤纸,展开后贴于原烧杯壁,用去离子水将沉淀冲入烧杯中,加入煮沸过的热水100~120mL,置于电炉上低温加热至沸,滴加2~3滴酚酞指示剂,在玻璃棒搅拌下,立即用标定好的NaOH标准溶液滴定至溶液呈微红色,用玻璃棒将滤纸搅碎,投入溶液中,继续用NaOH滴定至微红色,半分钟不褪色,即为终点。
1.2.3 硫酸根含量计算
可按下式计算原盐中SO42-离子的质量分数ω%:
式中:C、V—分别表示NaOH标准溶液的浓度(mol·L-1)和滴定时用去的体积,mL;
M——SO42-的摩尔质量,为96g·mol-1 ;
ms ——称取样品的质量,g
2 结果与讨论
2.1 测定结果的比较
本文以某盐厂的原盐为试样,分别用重量分析标准法和本法同时测定样品5
次,其测定结果见表1,两种方法测定结果的比较见表2.
表1 原盐中硫酸根测定结果(%)
表2 两种方法测定结果的比较 / %(n=5)
2.2 准确度与精密度试验
由表2可以看出,两种方法测定结果的相对偏差Dr%仅为0.18%,说明同一样品用两种不同的方法比较测定,其测定结果基本相符,无显著性差异。为了检验本法的准确度,样品平行测定5次,并用不同体积的Na2SO4标准溶液进行了加标回收试验,其测定结果的回收率R%=98.1%—100.8%,说明该法的准确度高。
同时由表2知,本法测定结果的相对标准偏差(即变异系数)RSD‰=1‰,说明该法的重现性好,其精密度较为理想。
2.3沉淀剂的用量
试验表明,在沉淀SO42-离子时,为使沉淀反应进行的完全,其盐酸联苯胺沉淀剂应适当过量,但不宜过量太多,一般可按每35mg的硫加入15~20mL25g·L-1的盐酸联苯胺溶液较为适宜。
2.4 溶液的酸度及其控制
试验表明,用盐酸联苯胺溶液沉淀SO42-离子时,应在微酸性溶液中进行,适宜的酸度应维持在0.5 mol·L-1以下。酸度过高或过低,都会影响硫酸联苯胺沉淀的生成,同时部分干扰离子易生成沉淀而干扰测定。本文用1:1的HCl溶液来控制溶液的酸度。如果试液中含有Fe3+时,在溶样后,应先滴加1:1的氨水至Fe(OH)3↓刚刚出现,再用1:1的HCl溶液滴至沉淀恰好溶解,并过量8~10滴即可。
2.5 干扰离子的影响及其消除
由于本文所用的原盐样品纯度较高,杂质含量少,所以经试验几乎没有干扰离子的影响。加之,本文是利用沉淀后过滤的方法测定其硫酸根含量,所以,不与沉淀剂反应产生沉淀或发生共沉淀的离子均不干会扰测定。笔者又经大量试验证明,低于100mg的Al、Zn、Fe、Mn等对本测定无影响,当钙、镁含量较高时,可在酸性溶液中用柠檬酸铵掩蔽。
2.6 指示剂的选择
由于本法是用NaOH标准溶液来滴定硫酸联苯胺溶液(实际是与其中的H2SO4反应),所以甲基橙、酚酞、百里酚蓝等指示剂均可指示滴定的终点,但使用酚酞指示剂时,终点时,溶液由无色变为微红色,颜色变化明显,终点易于判断。故本文采用酚酞作指示剂。
3结束语
改进后的方法测得的硫酸根含量相对较高,用此方法对上述原盐样品进行全分析,测定方法的精确度高。本文方法简单易行,分析时间短,干扰小,与重量分析法比较,具有相同的准确度和精密度,可以最快的得到满意效果。