在含銀離子的溶液中,加入指示劑鐵銨礬溶液,然后用硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定。滴定過程中硫氰酸根離子與銀離子生成硫氰酸銀沉淀。當(dāng)?shù)味ǖ竭_(dá)等當(dāng)點(diǎn)附近時(shí),由于銀離子濃度迅速降低,硫硫氰酸根離子迅速增加,于是過量的硫酸根離子與鐵銨磯中的鐵離子反應(yīng)生成紅色的硫氯酸鐵,可以指示終點(diǎn):
Ag++SCN-→ AGSCN↓(白色)
Fe3++3SCN-→Fe(SCN)3(紅色)
此法優(yōu)點(diǎn)在于:可以直接滴定銀離子此外,摩爾法不能在強(qiáng)酸性溶波中應(yīng)用,而佛爾哈德法不受此種限制,能能夠在酸性溶液中進(jìn)行滴定。
在50毫升0.2~0.5N硝硝酸溶液中,如如果加入1~2毫升飽和鐵銨銨礬溶液(濃度約40%),只需半滴(即0.02毫升)過量的0.1N硫氰酸根離子溶液,即顯出清晰的橙紅色。此時(shí)過量的硫氰酸根離子的濃度為:
[SCN-]=0.1×0.02/50=4×10 -5次方M
此種徽過量的硫氰酸根離子,還是在容量分析所允許的誤差范圍之內(nèi)的。1出示計(jì).新
由于硫氰酸鐵比硫氰酸銀更不穩(wěn)定,因此從理論上來說,只有在硫氰酸銀沉淀達(dá)到等當(dāng)點(diǎn)后有稍過量的硫氯酸根離子存在時(shí),才能指示出終點(diǎn)。事實(shí)上,在用硫氰酸銨溶液滴定銀離子溶液,以鐵離子作指示劑時(shí),顏色的最初出現(xiàn)會(huì)略早于等當(dāng)點(diǎn),這是由于硫酸銀沉淀的吸附作用所致。硫氯酸銀吸附了溶液中的銀離子,使少量銀離子不易繼續(xù)與硫氯酸銨發(fā)生作用。在初次顯色時(shí),搖動(dòng)后即可消失,所以在滴定過程中,應(yīng)該劇烈搖動(dòng),直至搖后顏色仍不消失,才是正確的終點(diǎn)。
用這個(gè)方法測(cè)定鹵素時(shí),應(yīng)先加入已知過量的硝酸銀,再以鐵離子作指示劑,用硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的硝酸銀:
CI-+Ag+(過量)→AgCI↓+Ag+(剩余)
Ag(剩余)+SCN-→AGSCN↓
滴定時(shí),由于硫氰酸銀的溶解度小于氯化銀,當(dāng)過量的銀離子被滴定之后,硫氰酸根離子就會(huì)將氯化銀沉淀轉(zhuǎn)化為硫氰酸銀沉淀淀:
AgCl+SCN-<=> AGSCN+C1-
如果將溶液劇烈搖動(dòng),。反應(yīng)更不斷地向右進(jìn)行,;直到達(dá)到平衡為止。根據(jù)溶度積原理,在平衡時(shí),溶液中存在下列關(guān)系:
[c1-]/[scn-]=ks.pAgC1/Ks.pAgSCN=1.78×10 -10次方/1.1×10 -12次方≈160
此時(shí),硫氰酸根離子的消耗量比等當(dāng)點(diǎn)多得多。前面已經(jīng)提到,在50毫升滴定溶液中,等當(dāng)點(diǎn)后產(chǎn)生紅色所需過量的硫氰酸根離子濃度是4×105M,而此時(shí)氯離子濃度應(yīng)是:
[C1-]=[SCN-]×ks.pAgC1/Ks.pAgSCN=4×10 -5次方×160=6.4×10 -3次方M
假定被滴定溶液的總體積仍然是50毫升,當(dāng)氯離子是這一液度時(shí),按照上述反應(yīng)式,必須在溶液中多加入相當(dāng)于這一數(shù)量的硫氰酸銨,所以過量的0.1N硫氯酸銨溶液應(yīng)是:
6.4×10 -3次方/0.1×50=3.2毫升,而不是原來的0.02毫升
為了避免上述誤差,可先將氯化銀沉淀濾去,再在濾液中進(jìn)行滴定,或在滴入硫氯酸銨溶液前加入硝基苯。在搖動(dòng)后,氯化銀沉淀進(jìn)入硝基苯層中,氯化銀沉淀不再與滴定溶液接觸。在這種種情況下,氯化銀將不會(huì)與硫氯酸根離子作用,這樣就可得到正確的結(jié)果。
佛爾哈德法只能在酸性溶液中,而不能在中性或堿性溶液中進(jìn)行測(cè)定,因?yàn)樵趬A性或中性溶液內(nèi)鐵離子將生成沉淀。
用鐵銨礬法可以測(cè)定Ag+、C1-、Br-、SCN-以及I-等離子。除C1-離子以外,測(cè)定其他陰離子時(shí),在用硫氰酸銨標(biāo)淮溶液滴定前,不必預(yù)先濾去銀鹽沉淀,但在測(cè)定碘離子時(shí),應(yīng)加入過量硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液后,再加指示劑,否則碘離子將與鐵離子作用使結(jié)果失敗。沉淀滴定法指示劑的配制見表131。