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氧化还原容量法

时间:2014-04-17 23:08:50  来源:龙泉青瓷网(老版本)  作者:佚名
  一、 主要试剂与标定

    氯化钠(或氯化钾):20%水溶液

    二苯胺磺酸钠指示剂:0.5%水溶液,加1~2滴硫酸(1+1)。

    重铬酸钾标准溶液(0.05000N):准确称取2.4516克经研细并在150~170℃干燥的优级纯重铬钾于烧杯中,用水溶解后移入1 升容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀。此溶液浓度为0.05000N,无需再进行标定。

    如无优级纯重铬酸钾,则可按下述操作来标定:准确称取0.1500克经干燥的优级纯氧化铁(Fe2O3)于烧杯中,加30毫升盐酸(1+I)。微微加热溶解,趁热滴加氯化亚锡溶液(15%)至黄色恰巧消失,再过量1~2滴,冷却。加10毫升氯化高汞饱和溶液,此时应有丝状沉淀析出,放置2~5分钟,用水稀释至约200毫升,10毫升硫磷混合酸及数滴二苯胺磺酸钠指示剂,然后用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色即为终点。

    计算:

    NK2Cr2O7=

    式中:――重铬酸钾标准溶液的当量浓度;

    G――氧化铁(Fe2O3)重,克;

    V――滴定时消耗重铬酸钾标准溶液的毫升数。

    硫酸亚铁标准溶液(0.05N):称取20克硫酸亚铁铵于600毫升烧杯中,加入300毫升水和100毫升硫酸,溶解后移入1升容瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。使用时标定。

    在盛有50毫升硫酸(1+99)的250毫升烧杯中,用滴定管准确加入40.00毫升0.05N硫酸亚铁标准溶液,加5毫升磷酸,6滴二苯胺磺酸钠指示剂,用0.05000N重铬酸钾标准溶液滴定至溶液由绿色变为紫争即为终点。

    计算:NFeSO4=

    式中:NFeSO4―硫酸亚铁标准溶液的当量浓度;

    V2――加入的硫酸亚铁标准溶液的毫升数;

    V1――滴定时消耗重铬酸钾标准溶液的毫升数;

    N1――重铬酸钾标准溶液的当量浓度。

     二、 操作步骤

    [方法一]

    称取0.5克分析样品于石英坩埚内,经电热炉上低温加热蒸发除去有机挥发物,并渐渐升高温度,炭化,置于800℃马弗炉(或煤气灯中火加热)灼烧半小时,冷却。用10毫升王水,分二次加热溶解,将溶液与不溶物一起洗入250毫升烧杯中,加5滴20%氯化钠溶液,加热煮沸数分钟后,用水吹洗杯壁,于低温蒸发近干,再用水吹洗杯壁,蒸发至近于,加5毫升盐酸和少许水,微热溶解,冷却。加50毫升硫酸(1+99),在充分搅拌下准确加入0.05N硫酸亚铁标准溶液(视金的含量加入,并过量2~5毫升),放置10分钟,加6滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂,5毫升磷酸,用0.05000N重铬酸钾标准溶液回滴,溶液由绿色变化为紫色为终点。

    计算:

    Au%= ×100

    式中:

    V1、V2――分别表示硫酸亚铁和重铬酸钾标准溶液的毫升数;

    N1、N2――分别表示硫酸亚铁和重铬酸钾标准溶液的当量浓度;

    G――试样重,克;

    0.06566――金的毫克当量。

    [方法二]

    称取0.5克分析样品于已恒重的石英坩埚中,经电热炉上低温蒸发除去有机发检察署物,并渐渐升温灰化,置800℃马弗炉(或煤气灯中火加热)灼烧半小时,称至恒重。

    计算:

    Au%= ×100

    式中:G1――灼烧前坩埚重,克;

    G2――灼烧后坩埚重,克;

    G――试样重,克;

    0.94――校正系数。

     三、 结果与讨论

    [AuCl4]- /Au标准氧化还原电位为+0.989伏,Fe+3/Fe+2标准氧化还原电位为+0.77伏,两者相差甚大,因此,在酸性溶液中亚铁离子能定量还原金为胶体元素金悬浮在溶液中。可利用此化学反应,加入过量亚铁溶液,使Au+3被Fe+2离子还原为金属后,用标准重铬酸钾溶液回滴剩余的亚铁,而计算金的含量。

     Fe+2+Au+3→      Fe+3+

     6Fe+2+Cr2O7-2+14H+→      6Fe+3+2Cr+3+7H2O

    Se 、Ni、 Pb、 Ag、 Zn、 Fe、 Bi等元素存在对本法测定不影响。针对本样品情况,样品作去机物和灰化之后,可直接进行测定。反应后生成 过滤回收。

    I)金是最易被还原的元素,灼烧金的化合物即可分解为金属。蒸发三价金的氯铬合酸,甚至在水浴上进行,也可部分分解为一价和金属金。但氯金酸钾(钠)较稳定,所以在分析溶液中加入一定量钠和钾离子,以防金的还原。但在低温蒸发至干,仍要发生金被还原,务须注意。

    王水在蒸发时产生氯亚硝酰(NOCl),当用水稀释时能还原三价金,并还影响滴定终点观察。因此,需要用盐酸赶尽硝酸。在实验过程中发现溶液中存在一定量盐酸,反使滴定终点变化明显(见表1)。

    如果加入4毫升盐酸和0.5克NH4Cl可消除一定量Pd的干扰,应用于白金水中对Au的测定(见表2)。

    ii)在酸性溶液中亚铁离子能还原金为胶体元素金,实验证明了,当还原时间为10分钟时(室温),亚铁离子过量5~150%都能定量还原,结果见表3。

    iii)根据我们所拟制方法共分析了十六试样,个别试样进行原子吸收光谱法和重量法校对,结果满意。本方法的标准偏差(S)为0.084,相对标准偏差(RSD)为0.85%,结果见表4。

    iv)样品经高温灼烧,除去了有机物,金分解为金属金,以及其它金属元素(或其氧化物)留下,在工艺条件不变情况下,除了金以外,其它金属元素其量应为恒值,因此,我们企图通过校正系数法来建快速、简便分析方法测定其金的含量是有可能的,我们测定了19只分析样品,求得校正系数为0.94。

    通过样品灼烧后残渣重乘其校正系数(0.94)求得样品中金实际含量,其结果与容量分析方法相符,标准偏差为0.08,相对标准偏差为1.1% ,结果见表5。

    表1            盐 酸 量 对 测 定 影 响

    已知含Au

    %

    溶液状态

    加入HCl(毫升)

    测得Au

    %

    终点观察

    11.24

    蒸发至近干

    ―

    11.25

    终点突变明显

    11.24

    蒸发至近干

    2.00

    11.26

    终点突变明显

    11.24

    蒸发至近干

    4.00

    11.25

    终点突变明显

    表2            白 金 水 中 金 的 测 定

    方         法

    加入HCl

    (毫升)

    加入NH4Cl

    (克)

    终点观察

    测得Au  %

    本 方 法

    4

    0.5

    终点变化明显

    6.33,6.30

    6.22,6.28

    本 方 法

    ―

    0.5

    终点变化不明显

    ―

    原子吸收光谱法

    ―

    ―

    ―

    6.19

    重量法(草酸还原)

    ―

    ―

    ―

    6.27

    表3                亚 铁 用 量 对 金 还 原 影 响

    加 入 量Au

    (毫克)

    Fe++ 过 量 数

    (%)

    回 收 量Au

    (毫克)

    回 收 率

    (%)

    72.62

    151

    72.56

    99.92

    72.62

    70

    72.56

    99.92

    97.70

    60

    97.79

    100.09

    63.84

    56

    63.84

    100.00

    55.19

    40

    55.09

    99.82

    60.12

    35

    60.18

    100.10

    49.33

    30

    49.38

    100.10

    58.03

    30

    57.93

    99.83

    61.05

    20

    61.26

    100.34

    67.87

    20

    68.23

    100.53

    61.49

    10

    61.28

    99.66

    66.47

    5

    66.36

    99.83

    表4        实         

    样 品

     编 号

           
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