五步碘量法测定二氧化氯原理及步骤教学提纲

五步碘量法原理及步骤

1.反应原理

该法是利用I—还原各种氯化物的程度随pH值的不同而变化，用硫代硫酸钠标准

溶液滴定游离I

2，以区分出ClO

2

、ClO

2

—、Cl

2

、ClO

3

—，反应条件及反应式如下[3]：

pH≤7时，Cl

2+2I—=I

2

+2Cl—①

pH=7时，2ClO

2+2I—=I

2

+2ClO

2

—②

pH≤2时，2ClO

2+10I—+8H+=5I

2

+2Cl—+4H

2

O ③

pH≤2时，ClO

2—+4I—+4H+=2I

2

+Cl—+2H

2

O ④

pH≤0.1时，ClO

3—+6I—+6H+=3I

2

+Cl—+3H

2

O ⑤

ClO

2还原成Cl—需要转移五个电子，这一过程分两步完成。第一步ClO

2

转移1个

电子，生成ClO

2

—，如果反应条件控制在pH=7，则反应到此停止，如②所示。它

相当于1/5的ClO

2

被还原。如果将pH调至2，则反应继续进行，转移另外4个

电子，将ClO

2

—完全还原成Cl—，如④所示。

2.试剂和仪器

2.1 20％碘化钾溶液：称取50g碘化钾溶于450ml蒸馏水中，储于棕色瓶中，避光保存于冰箱中，若溶液变黄需重新配制。

2.2 0.5％淀粉溶液：称取可溶性淀粉0.5g于小烧杯中，加少许蒸馏水成糊状，加入到100ml正在沸腾的蒸馏水中，煮沸几分钟，取下放冷。两周后重配。

2.3 浓盐酸

2.4 1+1盐酸

2.5 饱和磷酸氢二钠溶液

2.6 pH＝7磷酸盐缓冲溶液：称取25.4g无水磷酸二氢钾和86.0g十二水磷酸氢二钠，溶于800ml蒸馏水中，用水稀释到1000ml。

2.6 10％溴化钾溶液：称取10g溴化钾于90ml蒸馏水中，储于棕色瓶中，每周重配一次。

2.7 0.01mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液：用水稀释0.1mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液。

2.8 纯氮气钢瓶

3.采样

3.1 应用清洁干燥的棕色广口瓶采集样品。采样时，将发生器采样口的管子直接插到瓶底，打开采样口阀门，直至样品溶液溢出达采样瓶体积的一倍时，关闭阀门，立即盖上瓶盖。

3.2 样品避光保存，2小时内使用，如超过2小时，应重新取样。

3.3 移取分析试样时，应将移液管插入样品瓶的底部取样，取样操作宜在通风橱内进行。

4.测定步骤：

4.1 在500ml碘量瓶中加100ml蒸馏水，加入10ml二氧化氯溶液，将溶液的pH 值调节至7（采用加入很少量的饱和氢氧化钠溶液和浓盐酸的方法调节反应液的pH值），再加入5ml磷酸盐缓冲溶液和5ml碘化钾溶液混匀。用0.01mol/L硫代硫酸钠标准液滴定至淡黄色时，加入1ml的淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好消失为止，记录读数为V1。

4.2 在上述滴定出A值的溶液中再加入1+1盐酸1ml，这时溶液的pH值应为2，于暗处放置5min后，用0.01mol/L硫代硫酸钠标准液滴定至蓝色消失，记录读数为V2。

4.3 在500ml碘量瓶中加100ml蒸馏水、加入10ml二氧化氯溶液，将溶液的pH 值调节至7，再加入5ml磷酸盐缓冲溶液，然后通入氮气吹至黄绿色消失，再加入5ml碘化钾溶液，用硫代硫酸钠标准液滴定，记录读数为V3。

4.4 在上述滴定出C值的溶液中再加入1+1盐酸1ml，并放置暗处5min。用

0.01mol/L硫代硫酸钠标准液滴定至蓝色消失，记录读数为V4。

4.5 在500ml碘量瓶中加入1ml溴化钾溶液和10ml浓盐酸混匀，再加入10ml

二氧化氯溶液，立即塞住瓶塞并混匀。置暗处反应20min，然后加入5ml碘化钾溶液，剧烈震荡5s，立即加入25ml饱和磷酸氢二钠溶液，用100ml蒸馏水冲洗瓶塞和瓶壁。用硫代硫酸钠标准液滴定至淡黄色，加入1ml淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好消失；同时用蒸馏水作空白对照。得读数为V5=样品读数—空白读数。

5. 计算公式：

(mg/L)=5/4×(V2-V4) ×c×13490÷V

ClO

2

—(mg/L)=V4×c×16863÷V

ClO

2

—(mg/L)=V5-[(V1+V2)]×c×13908÷V

ClO

3

Cl

(mg/L)=[V1-(V2-V4)÷4] ×c×35450÷V

2

式中，V1、V2、V3、V4、V5为各步骤中硫代硫酸钠滴定液用量（ml）；V为二氧化氯溶液的样品体积（ml）；c为硫代硫酸钠标准液的浓度（mol/L）。