硫酸亚铁铵滴定法测总铬
1.方法原理
在酸性溶液中,以银盐作催化剂,用过硫酸铵将三价铬氧化成六价铬。加入少量氯化钠并煮沸,除去过量的过硫酸钱及反应中产生的氨。以苯基代邻氨基苯甲酸作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液滴定,使六价铬还原为三介铬,溶液呈绿色为终点。根据硫酸亚铁铵溶液的用量,计算出水样中总铬的含量。
2.干扰
钒对测定有干扰,但在一般含铬废水中,钒的含量在容许限以下。
3.方法的适用范围
本方法适用于废水中高浓度(>lmg/L)总铬的测定。
4.试剂
1) (1+19)硫酸溶液:取硫酸50m1,缓慢加入到950ml水中,混匀。
2)硫酸一磷酸混合液:取150ml硫酸缓慢加入到700m1水中,冷却后,加入150ml磷酸,混匀。
3) 25%过硫酸铵溶液:称取25g过硫酸钱溶于水中,稀释至l00ml,用时配制。
4)重铬酸钾标准溶液:称取120℃干燥2h的重铬酸钾(K2Cr2O7,优级纯)0.4903g,用水溶解后,移入l000ml容量瓶中,加水稀释至标线。摇匀。此溶液的浓度((1/6K2Cr2O7)=0.01000mol/L。
5)硫酸亚铁铵亚标准滴定溶液:称取硫酸亚铁铵((NH4)2Fe(SO4)2·6H2O)3.95g,用(1+19)硫酸溶液500ml溶解,过滤至2000ml容量瓶中,用(1+19)硫酸溶液稀释至标线。临用时,用重铬酸钾标准溶液标定。
①标定:吸取25.00m1重铬酸钾标准溶液,置500ml锥形瓶中,用水稀释至200ml左右。加入20ml硫酸一磷酸混合液,用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定至淡黄色。加入3滴苯基代邻氨基苯甲酸指示液,继续滴定至溶液由红色突变为亮绿色为终点。
②记录用量(Y0m1),计算如下:
C[(NH4 )2 Fe(SO4 )2 .6H2O]=0.01000×25.00ml/V0
式中:C一一硫酸亚铁铵标准滴定液的浓度(mol/L)。
6) 1%硫酸锰溶液:将硫酸锰(MRSO4·2H2O) 1g溶于水,稀释至100m1。
7) 0.5%硝酸银溶液:将硝酸银0.5g溶于水,稀释至l 00m1。
8) 5%碳酸钠溶液:将无水碳酸钠5g溶于水,稀释至l 00m1。
9) (1+1)氨水:取氨水(ρ=0.90g/ml)加入等体积水中,摇匀。
10) 1%氯化钠溶液:将氯化钠1g溶于水,稀释至l 00m1。
11)苯基代邻氨基苯甲酸指示液:称取苯基代邻氨基苯甲酸(Phenylen thranilic Acid)0.27g,溶于5%碳酸钠溶液5m1中,用水稀释至250m1。
5.步骤
①吸取适量水样于150m1烧杯中,经酸消解后转移至500ml锥形瓶中(如水样清澈、无色,可直接取适量水样于500m1锥形瓶中)。用氨水中和溶液pH值为1^2。加入20ml硫酸一磷酸混合液,1-3滴硝酸银溶液,0.5m1硫酸锰溶液,25ml过硫酸铵溶液,摇匀。加入几粒玻璃珠,加热至出现高锰酸盐的紫红色,煮沸10min。
②取下稍冷,加入5m1氯化钠溶液,加热微沸10-15min,除尽氯气。取下迅速冷却,用水洗涤瓶壁并稀释至250ml左右。加入3滴苯基代邻氨基苯甲酸指示液,用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定至溶液由红色突变为绿色即为终点,记下用量(V1),同时取同体积纯水代替水样进行测定,记下用量(V2)。
6.计算
总铬(Cr, mg/L)=(V1-V2)/V3×C×17.332×1000
式中:V1——滴定水样时,硫酸亚铁铵标准滴定溶液用量(ml)
V2——滴定空白样时,硫酸亚铁铵标准滴定溶液用量(ml)
V3——水样的体积(ml)
C一一硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度(mol/L);
17.332——1/3Cr的摩尔质量(g/mol)。
7.注意事项
①应注意掌握加热煮沸时间,若加热煮沸时间不够,过量的过硫酸铵及氯气未除尽,会使结果偏高;若煮沸时间太长,溶液体积小,酸度高,可能使六价铬还原为三价铬,使结果偏低。
②苯基代邻氨基苯甲酸指示液在测定水样和空白溶液时加入量要保持一致。
可能的原因很多:
溶液中还原性物质较多,消耗了过硫酸铵,此时可以尝试再加一些过硫酸铵
溶液含有比较高的氯离子,会与硝酸银反应,消耗了催化剂Ag+。解决的方法是加入一些硫酸汞溶液,可以屏蔽氯离子,如果有沉淀,可进行过滤
反应温度不够?需要在加热近沸条件下进行
根据你的实验步骤,我估计是(2)为主,正常情况下溶液中Cl-总量应低于0.1g,否则就要加硫酸汞了。
含结晶水的硫酸铬晶体,就有紫色和绿色两种,二者结构不同.
这两种结构可以相互转换.一般新生成的是绿色,在溶液中长时间放置会转变成紫色.
测定原理
三价铬在酸性溶液中,在硝酸银接触下,与过硫酸铵反应氧化成六价铬:
Cr2(SO4)3十3(NH4)2S2O8十8H2O=2H2CrO4十3(NH4)2SO4十6H2SO4
然后测定总铬量,从总铬量中减去六价铬量,即得三价铬量。过量的过硫酸铵经煮沸后完全分解。
2(NH4)2S2O8+2H2O===2(NH4)2SO4+2H2SO4+O2↑
测定试剂
1、1:1硫酸:配制方法同前。
2、苯基代邻氨基苯甲酸指示剂:配制方法同前。
3、标准0.lmol硫酸亚铁按溶液:配制方法与标定方法同前。
4、1%硝酸银溶液:称取1克硝酸银,溶于100毫升蒸馏水中即可。
5、过硫酸铵:固体。
测定分析
用移液管吸取镀液5毫升于100毫升容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。用移液管吸此稀释液5毫升于250毫升锥形瓶中,加水75毫升、1:1硫酸10毫升、1%硝酸银溶液10毫升及过硫酸铵固体2克,煮沸至冒大气泡两分钟左右,冷却。加苯基代邻氨基苯甲酸指示剂3滴,以标准0.lmol硫酸亚铁铵溶液滴定至由紫红色变绿色为终点。
测定计算
cCr3+=[ (V2-V1)×M×0.0173×1000]/0.25
式中:Vl一分析铬配时耗用标准硫酸亚铁链溶液的毫升数
V2一本实验耗用标准硫酸亚铁链溶液的毫升数
M一标准硫酸亚铁铰溶液的摩尔浓度
GB/T601—2002化学试剂“标准滴定溶液的制备” 中没要求硫酸亚铁铵标准溶液必须过滤,如果别的资料要求过滤,我认为没有必要,因为质量好的硫酸亚铁铵按要求配置(必须先溶于稀硫酸中再加水稀释),不会有沉淀,如果有溶解不了的杂质则需过滤.
在硫酸溶液中,以硝酸银作催化剂,用过硫酸铵将3价铬氧化为6价铬,锰同时被氧化为高锰酸。溶液中出现紫红色时表示铬已氧化完全。然后加入少量的氯化钠,煮沸破坏高锰酸,再用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。其反应式如下:2Cr3++3S2O82-+7H2O AgNO3 Cr2O72-+6SO42-+14H+Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O铈、钒对测定有干扰,钒在0.5%以上的,可用高锰酸钾反滴定的方法消除。铈可采用校正数的办法予以扣除(1.00%的铈相当于0.124%铬)。在氧化前应避免氯离子的引入。
本法适用于0.1%以上铬的测定。
【试剂配制】
苯代邻氨基苯甲酸指示剂 0.2g指示剂溶于100mL 2g/L碳酸钠溶液中。
硫酸亚铁铵标准溶液 c(Fe2+)≈0.02mol/L 称取8g硫酸亚铁铵(FeSO4(NH4)2SO4·6H2O)溶于1L5%(V/V)硫酸中(如混浊须过滤),贮于棕色瓶中。
标定:量取30.00mL硫酸亚铁铵标准溶液于300mL锥形瓶中,加水50mL,20mL硫-磷混酸,5mL盐酸,3滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂,用0.02mol/L 1/6K2Cr2O7标准溶液滴定至稳定的紫色,即为终点。
【分析步骤】
(1)碱熔。称取0.5000~1.0000g试样于铁坩埚(银、镍或高铝坩埚)中,加入6~8g过氧化钠,混匀,放入650℃左右的高温炉上,加热熔融,待熔融物呈透明状态后保持1~2min。取下冷却,移入盛有150mL水的400mL烧杯中(应迅速盖上表皿,防止溅出)。待熔融物浸出后,用水洗出坩埚,滴加硫酸(1+1)中和至沉淀完全溶解后,再过量10~15mL,加入5mL磷酸,加热煮沸,将留下的铁皮溶解后取下,用水稀释至250mL左右。加入1mL10g/L硝酸银溶液,15~20mL新鲜配制的200g/L过硫酸铵溶液,加热煮沸至高锰酸紫红色出现后再煮沸10~15min,以驱尽氯气,取下。将溶液迅速冷却至室温,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至由黄色到黄绿色后,加入4滴2g/L苯代邻氨基苯甲酸指示剂,继续滴定至由樱红色变到翠绿色,即为终点。与试样分析同时进行空白试验。
(2)酸熔。称取0.1000g试样于500mL锥形瓶中,加入10mL磷酸,10mL硫酸,在电炉上加热(300℃左右)溶解,待试样分解完全后取下冷却,加入200mL水,摇匀。加2~3g过硫酸铵,1mL10g/L硝酸银溶液,加热煮沸至出现高锰酸紫色,再煮沸10~15min,滴加氯化钠饱和溶液,使红紫色退去,继续煮沸5~10min,取下,于流水中迅速冷却,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至浅黄色,加入4滴2g/L苯代邻氨基苯甲酸指示剂,继续滴定至由樱红色变到翠绿色,即为终点。
【计算】
Cr(%)=100TV/G
式中
T──与1.00mL硫酸亚铁铵标准溶液相当的以克表示的铬的质量,g;
V──滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,mL;
G──称取试样量,g。
【注意事项】
(1)硫酸酸度不宜大于5%(v/v),过大时氧化不完全。
(2)当试样中无锰时,可加入数滴10g/L硫酸锰溶液作为氧化完全之标志。
(3)若粉红色不消失或出现残留褐色的沉淀时,可添加少量氯化钠,并继续煮沸至还原完全为止。
其配置方法为:
取0.2克N-苯代邻氨基苯甲酸钠,无水碳酸钠0.2克,加入100mL水中,加热溶解
鉴定三价铬离子方法:
三价铬离子是绿色的。加入氢氧化钠会生成绿色沉淀。当氢氧化钠过量时, 沉淀又会溶解, 变成深绿色溶液。根据以上特征,可以定性鉴别三价铬离子。
铬的性质
铬是银白色有光泽的金属,纯铬有延展性,含杂质的铬硬而脆。密度7.20g/cm3。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。不溶于水。镀在金属上可起保护作用。
铬能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸,而生成蓝色溶液。与空气接触则变成绿色。铬不溶于浓硝酸,因为表面生成紧密的氧化物薄膜而呈钝态。在高温下,铬能与卤素、硫、氮、碳等直接化合。
扩展资料:
铬对人体具体危害
1、对人皮肤
皮肤直接接触铬化合物所造成的伤害:
铬性皮肤溃疡(铬疮)
铬化合物并不损伤完整的皮肤,但当皮肤擦伤而接触铬化合物时即可发生伤害作用。铬性皮肤溃疡的发病率偶然性较高,主要与接触时间长短,皮肤的过敏性及个人卫生习惯有关。铬疮主要发生于手、臂及足部,但只要皮肤发生破损,不管任何部位,均可发生。
指甲根部是暴露处,容易积留脏物,皮肤也最易破损,因此这些部位也易形成铬疮。形成铬疮前,皮肤最初出现红肿,具搔痒感,不作适当治疗可侵入深部。
溃疡上盖有分泌物的硬痂,四周部隆起,中央深而充满腐肉,边缘明显,呈灰红色,局部疼痛,溃疡部呈倒锥形,溃疡面较小,一般不超过3mm,有时也可大至12—30mm,或小至针尖般大小,若忽视治疗,进一步发展可深放至骨部,剧烈疼痛,愈合甚慢。
2、对呼吸道
铬性鼻炎
接触铬盐常见的呼吸道职业病是铬性鼻炎,该病早期症状为鼻粘膜充血,肿胀、鼻腔干燥、搔痒、出血,嗅觉减退,粘液分泌增多,常打喷嚏等,继而发生鼻中隔溃疹,溃疹部位一般在鼻中隔软骨前下端1.5cm处,无明显疼痛感。铬性鼻炎根据溃疡及穿孔程度,可为三期:
糜烂性鼻炎,鼻中隔粘膜縻烂,呈灰白色斑点。
溃疡性鼻炎,鼻中隔变薄,鼻粘膜呈凹性缺损,表面有浓性痂盖,鼻中粘膜苍白,嗅觉明显衰退。
鼻中隔穿孔,鼻中隔软骨可见圆形成三角形孔洞穿孔处有黄色痂,鼻粘膜萎缩,鼻腔干燥。
3、对眼及耳
眼皮及角膜接触铬化合物可能引起刺激及溃疡,症状为眼球结膜充血、有异物感、流泪刺痛、视力减弱,严重时可导致角膜上皮脱落。
铬化合物侵蚀鼓膜及外耳引起溃疡仅偶然发生。
4、对肠胃道
误食入六价铬化合物可引起口腔粘膜增厚,水肿形成黄色痂皮,反胃呕吐,有时带血,剧烈腹痛,肝肿大,严重时使循环衰竭,失去知觉,甚至死亡。六价铬化合物在吸入时是有致癌性的,会造成肺癌。
参考资料来源:百度百科-铬