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碘酸鉀加熱與熱解形成氰化氫測碳法檢定有機化合物


實驗室k / 2018-10-12

和碘酸鉀加熱的試驗法
       碘酸鉀即使在溫度高達500°下保持數(shù)小時,它的重量仍無損失。但當熱至它的熔點(560°)時,就會放出氧而留下碘化鉀:KIO3→KI+3O??墒?,如果把這鹽的粉末與不揮發(fā)有機物質(zhì)的混合物加熱至300~400°,將會形成碘化鉀。還原的程度,決定于有機物料的存在量與反應時間的長短。顯然,熱的碘酸鉀和固體或熔融的有機物料接觸,能夠使它們之中的碳和氫發(fā)生氧化而成為CO2與H2O。從這固體間反應所形成的碘化鉀,在溶解于水并酸化后,可利用熟知的氧化還原反應:

5I-+IO3-+6H+ → 3H2O+3I2

來進行檢定。
       碘酸鉀和有機化合物接觸在加熱時的還原作用,可以作為對有機化合物的靈敏試驗法。
       可被氧化的無機物質(zhì),如銨鹽、堿金屬亞硫酸鹽,亞砷酸鹽等,以及大量的堿金屬氰化物必不可存在。銨鹽與氰化物可在試料和碘酸鉀共熱以前,用稀苛性堿或鹽酸蒸發(fā)試料來除去。其它可被氧化的無機化合物(硫化物、亞硫酸鹽、亞砷酸鹽等),可用酸(HCl)化過的或堿性的過氧化氫溶液,將粉末的試樣蒸發(fā)數(shù)次而使之無礙。堿金屬氫氧化物或碳酸鹽的存在,并不妨礙這里所述的操作手續(xù)。
       操作手續(xù)    一滴試液,在一只玻璃小試管(7×70毫米)內(nèi)蒸發(fā)至干,或取固體試樣小部分來做。試料與數(shù)毫克粉細的碘酸鉀密切混和后,用更多碘酸鉀蓋住這個混合物,放在烘箱內(nèi)加熱至300~400°約五分鐘。冷卻后,殘渣溶入硫酸(1:2)內(nèi),并加入淀粉溶液或和氯仿?lián)u蕩來試驗碘。因碘酸鉀往往夾有小量的碘化鉀,故必須用同量的碘酸鉀進行一次空白試験。所用試管,在試驗前片刻應予以灼燒。結果采用淀粉溶液來顯示碘的有無,應在溶液成為酸性以前,先將淀粉溶液加入試管,因痕量碘化物的存在,對藍色淀粉-碘復體的生成,實是重要的。會有人建議以數(shù)毫克賽歐登(Thyoden)碘指示劑,加入試料來代替淀粉溶液。
       這個操作手續(xù),用下列各物,可得出正的結果:

             甘露醇內(nèi)的碳1微克 蔗糖內(nèi)的碳1.5微克
             水楊酸內(nèi)的碳3微克 磺基水楊酸內(nèi)的碳2微克
             癸二酸內(nèi)的碳0.5微克 硝基茜素內(nèi)的碳3微克
             檸檬酸內(nèi)的碳2微克 苯偶姻肟內(nèi)的碳3微克
             可可堿內(nèi)的碳3微克 巰萘劑內(nèi)的碳6微克

       正的結果,也可從碘酸鉀和下列各物的反應中得到:醋酸鈉、鎳二甲基乙二肟、α-亞硝基-β-萘酚絡鈷、琥珀酸汞、8-羥基喹啉內(nèi)絡鋁(Ca,Mg)、扁桃酸鋯、玫棕酸鋇、草酸鈣。

通過熱解形成氰化氫的試驗法
       氨基鈉(熔點200°)受強烈灼燒時,會分解為它的元素;如和碳加熱,即產(chǎn)生氰化鈉。因此,如將氨基鈉和不揮發(fā)的有機化合物灼燒,就會形成氰化鈉。這一事實,如和氰化物的靈敏試驗法結合,即可成為對碳的一個良好試驗法的基礎。這個試驗法是不受還原或氧化物質(zhì)存在的影響。
       如果有機硫化合物和氨基鈉灼燒,就會產(chǎn)生硫氰酸鈉和氰化鈉。不含硫的有機物質(zhì)如和無機硫化合物混合,然后再和氨基鈉一起灼燒,也會生成同樣的產(chǎn)物。含碳的無機化合物凱(碳酸鹽、正氰化物與氰絡物、氰酸鹽、硫氰酸鹽)和硫代硫酸鹽及亞硫酸鹽一樣,都有干擾。
       曾經(jīng)發(fā)現(xiàn),氨基鈉是可用得之較易的氯化氨基汞來替代的,結果產(chǎn)生了揮發(fā)的氰化氫。它的凈反應可以寫成如下:

HgNH2Cl+C → Hg0+HCl+HCN

在這里所介紹的操作手續(xù)里,所形成的氰化氫,因而間接代表著有機物質(zhì)的存在,可以通過它和醋酸銅-醋酸聯(lián)苯胺的顯色反應來作出檢定。
       氯化氨基汞的采用,在這個操作手續(xù)中具有勝過氨基鈉的優(yōu)點,因它和有機含硫化合物形成硫化汞而不形成硫氰酸鹽。
       操作手續(xù)    試驗在固定于石棉板支座上的微量試管中進行。微量試樣或試液一滴的蒸發(fā)殘渣,和氯化氨基汞混和,或和氧化汞與氯化銨的混合物混和。試管的開口一端,蓋以曾用試劑溶液潤濕過的濾紙一小片。從試管的上端開始加熱,向下推進。如系正反應,則紙上將現(xiàn)出藍色的斑跡。
       鑒定限度:1微克的碳


    ① 含硫或砷的有機化合物和KIO3加堿金屬碳酸鹽共熱時,將產(chǎn)生堿金屬硫酸鹽或砷酸鹽。其它堿金屬鹵酸鹽及高氯酸鹽、高碘酸鹽,性行相似,即和有機化合物接觸,熱至低于它們的分解溫度,也會產(chǎn)生相應的鹵化物。
    ② 據(jù)美國化學文摘Chemical Abstracts 1957,72251i Thyoden,a useful indicator for the iodometrictitration of thioglycolic acid G.T.Walker and F.M.Freeman,Seifen-Ole-Fette-Wachse 82,187(1956)-Thyoden(Williams Ltd.London W.C.l),一種白色粉末,易溶于水,和單體碘產(chǎn)生藍色。每體積含5.0-10.0%(重量)巰基醋酸溶液5毫升,用Thyoden約0.5g,滴定結果良好,并較淀粉方便,即每次測定毋須新配溶液。Thyoden的化學成分,文獻并無記載,可能是一種專利商品。


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