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氧化還原的選擇性滴定劑(肼、氯胺T)


實驗室k / 2018-08-11


       肼可作為間接的還原性滴定劑,用于間接測定能與碘起反應(yīng)的各種化合物.該方法近年來被再次肯定,其優(yōu)點是溶液穩(wěn)定,操作簡便.
       游離肼不穩(wěn)定,但它的硫酸鹽或鹽酸鹽則足夠穩(wěn)定,分析純鹽極易用水直接結(jié)晶方法來制備.鹽酸肼的0.1N溶液為一強酸(pH1.4-2.0)在貯藏中穩(wěn)定,置于褐色玻瓶中7天后其濃度下降不大于0.05%.

       肼與碘之間的反應(yīng)在酸性溶液中緩慢,但在pH7-7.4的緩沖溶液中則很急劇,常用酸式碳酸鹽來控制酸度.適宜的緩沖量為每25毫升0.1N肼溶液為0.5-1克,倘堿過量時則會引起肼的分解.在直接滴定中可用淀粉或乙醇酸淀粉酯(starch glycollate)來幫助判斷終點.假如溶液顏色過深,則可用永定終點法進行.在I2-I-體系中,許多氧化性物質(zhì)的還原產(chǎn)物[Ce(Ⅲ)、Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)、Se、Cu(Ⅰ)碘化物,Cl-、Br-、I-等]以及許多還原性物質(zhì)的氧化產(chǎn)物(Fe(Ⅲ)、硫、硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽)均不干擾肼-碘反應(yīng),因此肼用作為對于這些物質(zhì)的碘量法測定中是適合的試劑.

       溶液配制及標定    稱取純凈鹽酸肼2.6237克溶于少量蒸餾水中,稀至1升,貯存于具塞玻皿中,用已用三氧化二砷或溴酸鹽標定過的碘液標定之.

       氯酸鹽的測定    取濃度約為0.2氯酸鹽溶液10毫升,加1克溴化鉀和20毫升濃鹽酸,塞緊反應(yīng)容器放置5分鐘后,加10毫升10%碘化鉀溶液,用碳酸氫鈉中和并稍過量(使pH為7-7.4),用0.1N標準鹽酸肼溶液滴定井以乙醇酸淀粉酯指示終點,即滴定至藍色消失為止.

       亞硒酸鹽的測定    在20毫升濃度約為0.05N的亞硒酸鹽溶液中加150毫升水,15毫升1%淀粉溶液,10毫升1M KI溶液和10毫升5M HCl,溶液混勻并放置15分鐘待反應(yīng)完全,再用碳酸氫鈉中和并稍過量(使pH為7-7.4),然后按上法中相同手續(xù)進行測定.
       二氧化錳的測定    在具塞錐形瓶中將20毫升4N H3PO4與150毫克磨碎了的MnO2配制的懸濁液與碳酸氫鈉完全作用,直到完全除盡空氣中的氧.再加入1.5克碘化鉀,塞緊燒瓶并放置片刻,必要時加以搖動直到二氧化錳溶盡,用碳酸氫鈉中和并稍微過量(pH7-7.4)后滴定游離析出的碘.

 

氯胺T
       氯胺T(對甲苯磺酰氯胺鈉鹽)類試劑較早以前便提出作為氧化性滴定劑應(yīng)用于容量測定中.由于氯胺T在反應(yīng)中能定量地水解生成次氯酸鈉

故可用來直接滴定許多還原性物質(zhì),如三價砷、銻、二價的鐵、錫及一價汞、鉈和一些還原性有機化合物等.關(guān)于氯胺T的反應(yīng)歷程,有人曾對水解說作了反駁,并證明按以下數(shù)階段完成,第一步為鹽的分解:

RNClNa ?RNCl-+Na+

在此

經(jīng)結(jié)合質(zhì)子后成為游離酸:

RNCl-+H+ ?RNHCl

游離酸進一步分解成對甲苯磺酰胺和二氯胺T:

2RNHCl ?RNCl2+RNH2

最后,二氯胺T和游離酸水解生成次氯酸:

       氯胺T的主要優(yōu)點是可以在酸性或堿性溶液中應(yīng)用,試劑的穩(wěn)定性亦比次氯酸鈉為好,純凈的試劑溶液貯存于棕色玻瓶中可保持三個月而濃度不變.

       溶液配置
       氯胺T0.1N    溶解15克氯胺T三水合物于蒸餾水中,稀至1升,貯存于棕色玻璃瓶中.

       亞砷酸鹽溶液0.05M    準確稱取9.891克三氧化二砷(分析純)溶于純凈的氫氧化鈉溶液中,并用試劑鹽酸調(diào)節(jié)酸度至pH1.2.

       副品紅指示劑    溶解0.1克指示劑于含有1毫升2M HCl的水中,煮沸并稀至100毫升.

       標定:酸性溶液中與As(Ⅲ)的比較    用移液管吸取50毫升0.05M亞砷酸鹽溶液于有磨口塞的250毫升燒瓶中,加入40毫升10M HCl和20毫升1M KBr溶液,用水稀釋至總體積約200毫升左右,用0.1N氯胺T滴定到離終點約0.1毫升,每100毫升溶液加2滴(0.1毫升)0.1%副品紅指示劑,緩慢地、半滴半滴地滴至由很淺黃色變成亮紫色為終點.

       注意事項:
       1.指示劑必須在離終點約0.05-0.1毫升范圍內(nèi)加入,否則顏色的變化不明顯.

       2.紫色的出現(xiàn)15秒鐘以上,每加一滴滴定劑后需淋洗容器壁,并塞緊瓶蓋劇烈搖動,放置15秒鐘后觀察.搖動的遲延或滴定速度過快將會使指示劑過早溴化(不可逆)而使溶液發(fā)紅,這是出現(xiàn)泡沫狀紫色終點的預(yù)兆.

       錫(Ⅱ)的測定    用氯胺T滴定錫需在惰性氣氛中進行.于配有二氧化碳氣體導(dǎo)管的滴定器中,加1克 NaHCO3及少量水,加濃鹽酸至總體積約40毫升,用水稀至150毫升并加入數(shù)粒鋅或鉛片,加入含0.1-0.2克錫的溶液,煮沸一個半小時,冷卻.溶解15克氫氧化鈉與少量碳酸鈉于水中,并加入于冷溶液內(nèi),稀至250毫升,加少量碘化鉀及淀粉指示劑,用氯胺T滴定之.


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