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用碘化物-碘酸鹽混合液試驗(yàn)酸性化合物


實(shí)驗(yàn)室k / 2018-10-16

       不論無機(jī)或有機(jī)的,可溶于水的酸性化合物,都可從含碘化物與碘酸鹽二者的溶液中釋出碘:

5I-+IO3-+6H+ → 3H2O+3I2          (1)

這個(gè)反應(yīng)的發(fā)生,或由溶液變成黃色,或由加入淀粉溶液后呈現(xiàn)藍(lán)色來顯示出。
       如果碘化物-碘酸鹽反應(yīng),放在閉口容器內(nèi)加熱(操作手續(xù)Ⅰ)來進(jìn)行,都有可能對于弱至完全不足以影響染料指示劑的,或充其量難以確定其為酸性的弱酸,作出檢定。這些酸類(HAc),一般不很易溶,它們與碘化物-碘酸鹽的反應(yīng),只是在很小程度上,使平衡:

HAc ?H++Ac-          (2)

因溫?zé)岫蛴乙苿?。其主要點(diǎn)是反應(yīng)(1)所耗去的H+離子,系由離解平衡(2)放出,而離解平衡(2)又因弱酸的消耗自行迅速重新建立,這樣,弱酸就不斷地補(bǔ)充了H+離子的供給。
       不溶于水而在低溫下可以熔化的高級一價(jià)或二價(jià)脂肪酸,如果與碘化鉀加碘酸鉀混和成干的混合物,并加熱到沸水浴的溫度,或?qū)⑦@混合物在室溫下用力研磨(操作手續(xù)Ⅱ),都會按照反應(yīng)(1)而產(chǎn)生碘。在這些情況下,固體碘化鉀及碘酸鉀的表面上,將有局部化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。
       操作手續(xù)Ⅰ    這個(gè)試驗(yàn),在一個(gè)裝有玻璃塞或橡皮塞的微量試管內(nèi)進(jìn)行。加入酸的酒精溶液一滴,2%碘化鉀及4%碘酸鉀的溶液各一滴。塞好試管,放在沸水內(nèi),持續(xù)1分鐘,然后冷卻。加入淀粉溶液一滴或固體賽歐登碘指示劑數(shù)毫克,并將混合物搖蕩。如有酸類存在,將現(xiàn)出藍(lán)色至紫色。
       這個(gè)操作手續(xù),在下列各物中,証實(shí)具有酸性:
              2微克    癸酸    CH3(CH2)8COOH
              5微克    月桂酸    CH3(CH2)10COOH
              4微克    肉豆蔻酸    CH3(CH2)12COOH
              5微克    棕櫚酸    CH3(CH2)14COOH
              5微克    硬脂酸    CH3(CH2)16COOH
              2微克    癸二酸(皮脂酸)    (CH2)8(COOH)2
       如果試驗(yàn)不需最高的靈敏度,可將固體的不溶性酸類一毫克的幾分之幾,和新制的碘化物-碘酸鹽混合物直接加熱。在這一場合,應(yīng)將淀粉溶液3或4滴加入于冷卻后的溶液中,來形成藍(lán)色碘-淀粉復(fù)合體。固體的賽歐登碘指示劑如果認(rèn)為更好,亦可采用。

       操作手續(xù)Ⅱ    將酸的酒精溶液一滴,放在微量試管內(nèi)蒸發(fā)至干,加入數(shù)毫克含有碘化鉀的碘酸鉀,并充分混和。如有大量的酸存在,所生成的游離碘,可由其黃棕色直接顯示出來。小量釋出的碘,可依操作手續(xù)Ⅰ加入淀粉溶液進(jìn)行檢定。
       試劑:含
碘化鉀碘酸鉀。細(xì)粉狀的碘酸鉀,放在石英坩堝內(nèi)加熱至接近熔融,這樣,碘酸鉀可有一部分轉(zhuǎn)化為碘化鉀。將冷卻的質(zhì)塊研細(xì)。有時(shí)這產(chǎn)物呈淡黃色,但既不呈現(xiàn)堿性反應(yīng),也不對淀粉試驗(yàn)有何感應(yīng)。
       當(dāng)用這個(gè)操作手續(xù)進(jìn)行時(shí),可顯示出酸的特性如下:

    熔點(diǎn)     熔點(diǎn)     熔點(diǎn)
5微克 癸酸 31° 5微克 肉豆蔻酸 58° 10微克 硬脂酸 69.4°
10微克 月桂酸 44°~48° 10微克 棕櫚酸 64° 5微克 癸二酸(皮脂酸) 133°

       如果這些羧酸類或磺酸類是在110~120°下并不揮發(fā)或升華的,那末它們的銨鹽溶液在干燥后,再將蒸發(fā)殘?jiān)訜岬?20°時(shí),這些酸類仍將留下不變。因此,如果要試驗(yàn)一種有機(jī)混合物中有無羧酸或磺酸,就可將試樣用氨水煮解,必要時(shí),可先過濾,并取其濾液一滴,放在微量試管內(nèi)蒸發(fā)。其殘?jiān)?20°下保持10~20分鐘,冷卻后,用碘化物-碘酸鹽溶液依照操作手續(xù)Ⅰ或Ⅱ來試驗(yàn)。此法所達(dá)到的鑒定限度,可由5微克磺基水楊酸及5微克苯甲酸依此檢定的事實(shí)而推求出來。
       一些加熱至100°會揮發(fā)至顯著程度或可隨水蒸汽揮發(fā)的羧酸,可將其蒸氣和碘化鉀-碘酸鉀溶液接觸,并通過碘的產(chǎn)生來作出檢定。如認(rèn)為較好,亦可采用指示劑紙。這個(gè)試驗(yàn)法,也適用于各別的堿金屬或堿土金屬的鹽類,只須將其固體或它的溶液一滴和濃磷酸溫?zé)峒纯伞D切┰谒囟确懦稣魵?,可以立即和碘化?碘酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)的酸,包括有:甲酸、醋酸、丙酸、乳酸、水楊酸。大量氫氰酸由于會形成碘化氰,對這試驗(yàn)有干擾。同樣地,大量的碳酸鹽也必不可存在,因?yàn)樘妓釋Φ饣?碘酸鉀溶液會發(fā)生顯著的反應(yīng)。


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