实验三_硫酸铵中含氮量的测定-甲醛法

实验三硫酸铵肥料中含氮量的测定（甲醛法）

【实验目的】

1．了解弱酸强化的基本原理

2．掌握甲醛法测定氨态氮的原理和操作方法。

3．熟练掌握酸碱指示剂的选择原理。

【实验原理】

1、NaOH标准溶液的标定

用基准物质（邻苯二甲酸氢钾，草酸）准确标定出NaOH溶液的浓度

⑴邻苯二甲酸氢钾：优点：易制得纯品，在空气中不吸水，易保存，摩尔质量大，与NaOH反应的计量比为1：1。

KHC8H4O4在100～125℃下干燥1～2h后使用。

化学计量点时，溶液呈弱碱性(pH≈9.20)，可选用酚酞作指示剂。

⑵草酸H2C204﹒2H2O: A.在相对湿度为5％～95％时稳定（能否放置在干燥器中保存？）。B.用不含CO2的水配制草酸溶液，且暗处保存。注意：光和Mn2+能加快空气氧化草酸，草酸溶液本身也能自动分解。

滴定反应为：H2C2O4＋2NaOH ＝Na2C2O4＋2H2O

化学计量点时，溶液呈弱碱性(pH≈8.4)，可选用酚酞作指示剂。

本实验所用基准物为邻苯二甲酸氢钾。

2．铵盐中氮含量的测定：

硫酸铵是常用的的氮肥之一，是强酸弱碱盐，可用酸碱滴定法测定其含氮量。但由于NH4+的酸性太弱（K a＝5.6×10-10），不能直接用NaOH标准溶液准确滴定，生产和实验室中广泛采用甲醛法进行测定。

将甲醛与一定量的铵盐作用，生成相当量的酸(H+)和质子化的六次甲基四铵盐（K a＝7.1×10-6），反应如下：

4NH4+＋6HCHO ＝(CH2)6N4H+＋3H+＋6H2O

生成的H+和质子化的六次甲基四胺(K a=7.1×10-6),均可被NaOH标准溶液准确滴定（弱酸NH4+被强化）。

(CH2)6N4H+＋3H+＋4NaOH ＝4H2O ＋(CH2)6N4＋4Na＋

4mol NH4+相当于4mol的H+相当于4mol的OH-相当于4mol的N。所以氮与NaOH 的化学计量数比为1。

化学计量点时溶液呈弱碱性（六次甲基四胺为有机碱），可选用酚酞作指示剂。

终点:无色→微红色(30s内不褪色)

注意：（1）若甲醛中含有游离酸(甲醛受空气氧化所致，应除去，否则产生正误差)，应事先以酚酞为指示剂，用NaOH溶液中和至微红色(pH≈8)。

（2）若试样中含有游离酸(应除去，否则产生正误差)，应事先以甲基红为指示剂，用NaOH溶液中和至黄色(pH≈6)（能否用酚酞指示剂？）。本实验用(NH4)2SO4试剂，不含游离酸，故不需要此步处理。

【实验步骤】

1. 配制0.1 mol/L NaOH溶液（P164——第四版；P99-第五版）

2．0.1mol·L-1 NaOH溶液的标定

用差减法准确称取0.4～0.6g已烘干的邻苯二甲酸氢钾三份，分别敲入三个已编号的250mL锥形瓶中，加40～50mL水溶解(可稍加热以促进溶解)——2～3d酚酞——用NaOH 溶液滴定——微红色（30S内不褪）——记录V NaOH，计算C NaOH和标定结果的相对偏差（应小于或等于±0.2%，否则需重新标定。

3. 甲醛溶液的处理

取原装甲醛(40％)的上层清液20mL于烧杯中,用水稀释一倍,加入2～3滴0.2％的酚酞指示剂,用0.1 mol/L的NaOH 溶液中和至甲醛溶液呈微红色。（要不要记录V NaOH？）

4. 试样中含氮量的测定

准确称取2-3 g的(NH4)2SO4于小烧杯中，用适量蒸馏水溶解，定量地转移至250 mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

用移液管移取试液25.00 mL于250 mL锥形瓶中，加入10mL已中和的（1：1）甲醛溶液，再加入１～２滴酚酞指示剂摇匀,静置一分钟后（强化酸）,用0.1 mol/L NaOH 标准溶液滴定至溶液呈微红色，并持续30s不褪,即为终点。记录滴定所消耗的NaOH 标准溶液的读数，平行做3次。根据NaOH 标准溶液的浓度和滴定消耗的体积，计算试样中氮的含量和测定结果的相对偏差。

【实验结果及数据处理】

表1 0.1 mol/L NaOH溶液的标定

记录项目 1 2 3

KHC8H4O4质量（g）

消耗NaOH溶液体积V NaOH/mL

C NaOH / mol/L

表2 硫酸铵中含氮量的测定（甲醛法）

项目 1 2 3 m（试样）(g)

(NH4)2SO4溶液总体积(mL)

滴定时移取V(NH4)2SO4(mL)

C NaOH (mol·L-1)

V NaOH(mL)

试样的含氮量（%）

含氮量的平均值（%）

相对标准偏差