尿素氮的测定

一、实验目的

1.学习尿素试样测定前的消化方法。

2.学习以甲醛强化间接法测定尿素中的氮含量的原理和方法。

二、实验原理

尿素CO(NH２)２经浓硫酸消化后转化为(NH４)２SO４，过量的H２SO４以甲基红作指示剂，用NaOH标准溶液滴定至溶液从红色到黄色。

（NH４)２SO４为强酸弱碱盐，可用酸碱滴定法测定其含氮量，但由于NH＋４的酸性太弱（K a=5.6×10-10），故不能用NaOH标准溶液直接滴定。

甲醛法是基于铵盐与甲醛作用，可定量地生成六次甲基四胺盐和H+，反应式如下：

4NH+4+6HCHO=(CH2)6N4H++6H2O+3H+

由于生成的(CH2)6N4H+(K a=7.1×10-6)和H+可用NaOH标准溶液滴定，滴定终点生成的(CH2)6N4是弱碱，化学计量点时，溶液的pH值约为8.7，应选用酚酞为指示剂，滴定至溶液呈现微红色即为终点。

铵盐与甲醛的反应在室温下进行较慢，加甲醛后，需放置几分钟，使反应进行完全。

三、主要仪器与试剂

1．仪器：50mL碱式滴定管，100mL烧杯，100mL量筒，电炉，250.00mL容量瓶，250mL 锥形瓶。

2.试剂：

(1)NaOH溶液（0.1 mol·L-1）

(2)酚酞指示剂（2g·L-1乙醇溶液）

(3)甲醛溶液（200g·L-1）

(4)邻苯二甲酸氢钾（KHC4H8O4）基准试剂

(5)尿素试样

四、实验步骤

1．甲醛溶液的处理

甲醛中常含有微量的甲酸（甲醛受空气氧化所致），应将其除去，否则会产生误差。处理方法如下：取原装甲醛上层清液于烧杯中用水稀释一倍，加入1～2滴酚酞指示剂，用0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定至甲醛溶液呈淡红色。

2.试样中含氮量的测定

准确称取尿素试样1g左右于100mL干燥的烧杯中，用量筒量取6mL浓硫酸。盖上表面皿，小火加热至无二氧化碳出现，即溶液中无气泡后，继续用大火加热1～2min，冷却至室温，用洗瓶冲洗表面皿和烧杯壁。用30mL蒸馏水稀释，并定量转移至250mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

准确移取上述试液2500mL于250mL锥形瓶中，加2～3滴甲基红指示剂，用NaOH溶液中和游离酸，先滴加2 mol·L-1NaOH溶液，将试液中和至溶液的颜色稍微变淡，再继续用0.1 mol·L-1NaOH中和至红色变为纯黄色。然后，加入10ml(1+1)甲醛溶液，充分摇匀，放置5min 后，加5滴酚酞溶液，用0.1 mol·L-1NaOH标准溶液滴定至溶液由纯黄色变为金黄色即为终点。根据所消耗的NaOH标准溶液的体积，计算尿素中N的质量分数。

五、注意事项

甲醛常以白色聚合状态存在（多聚甲醛），是链状聚合体的混合物。甲醛中含少量的聚甲醛不影响测定结果。

六、思考题

1．NH4NO3、NH4HCO3中的含氮量能否用甲醛法测定？

2．用NaOH标准溶液中和尿素样品中的游离酸时，能否选用酚酞为指示剂？为什么？

3．中和过量的H2SO4，加入NaOH溶液的量是否要准确控制？过量或不足对结果有何影响？加入的碱量是否要记录？

4．滴定开始，溶液颜色变化为红色→金黄色→纯黄色→金黄色，是哪种指示剂在起作用？