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硫酸亚铁铵滴定法测定钒 2013-3-30 11:30:27    浏览: 次   我要评论
[导读]在硫磷混酸分解样品后,以硫酸亚铁铵还原铬酸及其他氧化性物质,此时钒也同时被还原,再用高锰酸钾将钒氧化成五价。在尿素存在下,过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原除去,以N-苯基邻氨基苯甲酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标准滴定至亮绿色即为终点。根据硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量,换算出钒的含量

一、方法原理

在硫磷混酸分解样品后,以硫酸亚铁铵还原铬酸及其他氧化性物质,此时钒也同时被还原,再用高锰酸钾将钒氧化成五价。在尿素存在下,过量的高锰酸钾用亚硝酸钠还原除去,以N-苯基邻氨基苯甲酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标准滴定至亮绿色即为终点。根据硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量,换算出钒的含量。其反应式如下:

5V2O2(SO4)2+2KMnO4+22H2O10H3VO4+K2SO4+2MnO4+7H2O

5NaNO2+2KMnO4+3H2SO45NaNO3+2MnSO4+3H2O

(NH2)2CO+2NaNO2+H2SO4CO2+2N2+NaSO4+3H2O

2FeSO4+2HVO3+3H2SO4Fe3(SO4)3+2(VO)SO4+4H2O

大量铀和钼的存在使测定结果偏高,低含量铀和钼对测定的干扰不显著。钨的影响可被磷酸络合而掩蔽。在不含磷酸的硫酸介质中氧化钒(IV)时,铈(III)不干扰。如用高氯酸冒烟氧化钒(IV),也只能氧化钒(IV)而不能氧化铈(III)。

本方法适用于含钒量在0.05%以上的五氧化二钒测定。

二、试剂配制

硝酸、磷酸、硫酸。

高锰酸钾:0.5%水溶液。

尿素:10%水溶液。

亚硝酸钠:1%水溶液。

N-苯基邻氨基苯甲酸指示剂(0.2%):称取N-苯基邻氨基苯甲酸0.2g,置于0.2%碳酸钠溶液100ml中,加热溶解,过滤后使用。

重铬酸钾标准溶液(C1/6K2Cr2O7=0.002500mol/L):称取已烘干(150℃干燥2hour)的基准重铬酸钾0.1226g,溶于少量水中,移入1000ml容量瓶中,稀释至刻度,摇匀使用。

硫酸亚铁铵标准溶液(CFe2+=0.002500mol/L):称取6水硫酸亚铁铵1.0000g,溶于300ml水中,加硫酸(1+1)100ml,用水稀释至1000ml容量瓶中,摇匀后使用。

硫酸亚铁铵标准溶液的标定:用移液管吸取重铬酸钾(0.0025mol/L)标准溶液20ml,置于250ml三角瓶中,加硫酸(1+1)10ml、磷酸(1+1)10ml,加水25ml,滴加1~2滴指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由樱桃红色突变为亮绿色为终点(或用二苯胺磺酸钠作指示剂,滴定至微紫色为终点)。

硫酸亚铁铵标准溶液的浓度按下式计算:

式中

N ——硫酸亚铁铵溶液的浓度,mol/L;

N1——重铬酸钾标准溶液的浓度,mol/L;

V1——所取重铬酸钾标准溶液的体积,ml;

V——滴定时所消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,ml。

三、分析步骤

酸溶法:

称取试样0.2000-0.5000g于250ml三角瓶中,加少量水润湿样品,加15mlH3PO3、15mlH2SO4,置于电热板上加热煮沸并随时摇荡勿使粘底,试样难溶时可滴加2~3mlHNO3以助样品溶解,待样品溶解完全后继续加热将HNO3赶净,取下冷却至室温。加水60ml,2ml 4%(NH4)2Fe(SO4)2(5%H2SO4溶液),滴加KMnO4溶液至出现桃红色(溶液颜色深时溶液观察),放置5min不退色为止。加入10ml 10%尿素,滴加1%亚硝酸钠至无色并过量2滴,摇动三角瓶至出现小气泡,放置3min。滴加N-苯基邻氨基苯甲酸指示剂2-3滴,用已标定的硫酸亚铁铵标准溶液滴定至亮绿色为终点。

结果计算:

W(V2O5)%=(CV×90.95×100)/1000

碱溶法:

称取试样0.2000-0.5000g于预先盛有4-5g过氧化钠的铁(或者镍)坩埚中,混匀,在700℃左右熔融5~10min,取出稍冷,放置在500ml烧杯中用100ml热水浸取熔融物。

用水和少量(1+1)硫酸洗出坩埚(注意控制体积),加热煮沸5~6min(可加几粒玻璃珠以防爆沸)。取下冷却后加35ml硫酸(1+1)煮沸片刻,加10ml磷酸(1+1),继续煮沸至体积为120ml左右。取下冷却至室温,加2ml 4%(NH4)2Fe(SO4)2(5%H2SO4溶液),滴加KMnO4溶液至出现桃红色(溶液颜色深时溶液观察),放置5min不退色为止。加入10ml 10%尿素,滴加1%亚硝酸钠至无色并过量2滴,摇动三角瓶至出现小气泡,放置3min。滴加N-苯基邻氨基苯甲酸指示剂2-3滴,用已标定的硫酸亚铁铵标准溶液滴定至亮绿色为终点。

结果计算:

W(V2O5)%=(CV×90.95×100)/1000

四、主要注意事项

1 酸溶解时的温度很重要,过高时容易使磷酸焦化成盐析出,过低时不能是试样完全溶解,一般以300℃为宜。

2测定时的硫酸酸度以体积分数为15%为宜。

3滴定时反应较慢,要充分摇匀并逐滴加入。

4有铁存在时,当指示剂增加增加至6滴时其空白值随酸度的增加而增大。在试样中铁、钒同时存在时时其结果随指示剂用量的增加而降低且与酸度无关,故在滴定时指示剂不可多加,以避免影响测定结果。

5若试样中含有有机物,需在750℃下灼烧后再用酸分解。

6尿素和亚硝酸钠必需按步骤依次加入,否则使结果偏低或不稳。

7硫磷混酸不能分解的样品可采用过氧化钠于铁(或者镍)坩埚熔融,用水浸取,用硫酸酸化至酸度为15%(硫酸体积分数),加磷酸(1+1)5ml掩蔽铁,按碱溶法测定。

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