實(shí)驗(yàn)三 水中氯離子的測(cè)定-沉淀滴定法和電位滴定法

實(shí)驗(yàn)三、水中氯離子的測(cè)定（沉淀滴定法和電位滴定法）1．沉淀滴定法此法依據(jù)《水質(zhì)氯化物的測(cè)定硝酸銀滴定法》（GB11896-89）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髮W(xué)習(xí)銀量法測(cè)定氯含量的原理和方法；掌握AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定方法。二、實(shí)驗(yàn)原理在中性至弱堿性范圍內(nèi)(pH6.5—10.5)，以鉻酸鉀為指示劑，用硝酸銀滴定氯化物時(shí)，由于氯化銀的溶解度小于鉻酸銀的溶解度，氯離子首先被完全沉淀出來后，然后鉻酸鹽以鉻酸銀的形式被沉淀，產(chǎn)生磚紅色，指示滴定終點(diǎn)到達(dá)。該沉淀滴定的反應(yīng)如下：Ag＋＋Cl—→AgCl↓2Ag＋＋CrO4→Ag2CrO4↓(磚紅色)三、實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備（1）錐形瓶，250mL；（2）滴定管，25mL，棕色；（3）移液管，10mL，25mL，50mL；（4）容量瓶，100mL，1000mL。四、實(shí)驗(yàn)試劑和材料分析中僅使用分析純?cè)囍萍罢麴s水或去離子水。（1）氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，C(NaCl)＝0.0141mol／L，相當(dāng)于500mg／L氯化物含量：將氯化鈉(NaCl)置于瓷坩堝內(nèi)，在105℃下烘干2h。在干燥器中冷卻后稱取8.2400g，溶于蒸餾水中，在容量瓶中稀釋至1000mL。用移液管吸取10.0mL，在容量瓶中準(zhǔn)確稀釋至100mL。1.00mL此標(biāo)準(zhǔn)溶液含0.50mg氯化物(C1-)。（2）硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液，C(AgNO3)＝0.0141mol／L：稱取2.3950g于105℃烘半小時(shí)的硝酸銀(AgNO3)，溶于蒸餾水中，在容量瓶中稀釋至1000mL，貯于棕色瓶中。用氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(1)標(biāo)定其濃度：用移液管準(zhǔn)確吸取25.00mL氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于250mL或100mL錐形瓶中，加蒸餾水25mL。另取一錐形瓶，量取蒸餾水50mL作空白。各加入1mL鉻酸鉀溶液(3)，在不斷的搖動(dòng)下用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至磚紅色沉淀剛剛出現(xiàn)為終點(diǎn)。計(jì)算每毫升硝酸銀溶液所相當(dāng)?shù)穆然锪?，然后校正其濃度，再作最后?biāo)定。1.00mL此標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.50mg氯化物(C1—)。（3）鉻酸鉀溶液，50g／L：稱取5g鉻酸鉀(K2CrO4)溶于少量蒸餾水中，滴加硝酸銀溶液(2)至有紅色沉淀生成。搖勻，靜置12h，然后過濾并用蒸餾水將濾液稀釋至100mL。（4）高錳酸鉀，C(1／5KMnO4)＝0.01mol／L。（5）過氧化氫(H2O2)，30％。（6）硫酸溶液，C(1／2H2SO4)＝0.05mol／L。（7）氫氧化鈉溶液，C(NaOH)＝0.05mol／L。（8）乙醇(C6H5OH)，95％。（9）氫氧化鋁懸浮液：溶解125g硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2·12H2O]于1L蒸餾水中，加熱至60℃，然后邊攪拌邊緩緩加入55mL濃氨水放置約1h后，移至大瓶中，用傾瀉法反復(fù)洗滌沉淀物，直到洗出液不含氯離子為止。用水稀至約為300mL。（10）酚酞指示劑溶液：稱取0.5g酚酞溶于50mL95％乙醇中。加入50mL蒸餾水，再滴加0.05mol／L氫氧化鈉溶液使呈微紅色。（11）廣泛pH試紙。五、干擾及消除如水樣渾濁及帶有顏色，則取150mL或取適量水樣稀釋至150mL，置于250mL錐形瓶中，加入2mL氫氧化鋁懸浮液(3.6)，振蕩過濾，棄去最初濾下的20mL，用干的清潔錐形瓶接取濾液備用。如果有機(jī)物含量高或色度高，可用馬弗爐灰化法預(yù)先處理水樣。取適量廢水樣于瓷蒸發(fā)皿中，調(diào)節(jié)pH值至8—9，置水浴上蒸干，然后放入茂福爐中在600℃下灼燒1h，取出冷卻后，加10mL蒸餾水，移入250mL錐形瓶中，并用蒸餾水清洗三次，一并轉(zhuǎn)入錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH值到7左右，稀釋至50mL。由于有機(jī)質(zhì)而產(chǎn)生的較輕色度，可以加入0.01mol／L高錳酸鉀2mL，煮沸。再滴加乙醇(3.3)以除去多余的高錳酸鉀至水樣退色，過濾，濾液貯于錐形瓶中備用。如果水樣中含有硫化物、亞硫酸鹽或硫代硫酸鹽，則加氫氧化鈉溶液將水樣調(diào)至中性或弱堿性，加入1mL30％過氧化氫，搖勻。一分鐘后加熱至70—80℃，以除去過量的過氧化氫。六、樣品的采集與保存采集代表性水樣，放在干凈且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的玻璃瓶或聚乙烯瓶?jī)?nèi)。保存時(shí)不必加入特別的防腐劑。七、實(shí)驗(yàn)步驟1.AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定用移液管準(zhǔn)確吸取25.00mL氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于250mL錐形瓶中，加蒸餾水25mL。然后加入1mL5%的K2CrO4溶液，搖勻。用AgNO3溶液滴定至溶液出現(xiàn)磚紅色，即達(dá)到終點(diǎn)。根據(jù)NaCl的質(zhì)量和消耗的AgNO3的體積，計(jì)算AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。水樣測(cè)定（1）準(zhǔn)確吸取10.00mL水樣或經(jīng)過預(yù)處理的水樣(若氯化物含量高，可取適量水樣用蒸餾水稀釋至50mL)，置于錐形瓶中，加40mL蒸餾水。另取一錐形瓶加入50mL蒸餾水作空白試驗(yàn)。（2）如水樣pH值在6.5—10.5范圍時(shí)，可直接滴定，超出此范圍的水樣應(yīng)以酚酞作指示劑，用稀硫酸或氫氧化鈉的溶液調(diào)節(jié)至紅色剛剛退去。（3）加入1mL5%鉻酸鉀溶液，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至磚紅色沉淀剛剛出現(xiàn)即為滴定終點(diǎn)。平行測(cè)定三次，同法作空白滴定。注：1)鉻酸鉀在水樣中的濃度影響終點(diǎn)的到達(dá)，在50—100mL滴定液中加入1mL5％鉻酸鉀溶液，使CrO4濃度為2.6×10—3～5.2×10－3mol／L。在滴定終點(diǎn)時(shí)，硝酸銀加入量略過終點(diǎn)，可用空白測(cè)定值消除。八、結(jié)果計(jì)算氯離子含量C(mg／L)按下式計(jì)算：式中：V1——空白試驗(yàn)消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液量，mL；V2——水樣消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液量，mL；M——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol／L；V——試樣體積，mL。九、思考題（1）AgNO3溶液為什么用棕色試劑瓶，放在暗處保存？（2）滴定時(shí)，為什么要控制指示劑鉻酸鉀的加入量？

實(shí)驗(yàn)三、水中氯離子的測(cè)定（沉淀滴定法和電位滴定法）2．電位滴定法測(cè)水中氯離子此法依據(jù)《水質(zhì)氯化物的測(cè)定硝酸銀滴定法》（GB11896-89）實(shí)驗(yàn)原理電位滴定法測(cè)氯化物，是以氯電極為指示電極，以玻璃電極或雙液接參比電極為參比，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用毫伏計(jì)測(cè)定兩電極之間的電位變化，在恒定地加入少量硝酸銀的過程中，電位變化最大時(shí)儀器的讀書即為滴定終點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備指示電極。銀-氯電極或氯離子選擇電極參比電極。玻璃電極或雙液接參比電極電位計(jì)電磁攪拌器。覆蓋聚乙烯或玻璃的攪拌子棕色滴定管。10mL，25mL實(shí)驗(yàn)試劑和材料氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.0141mol/L）。稱取0.8240g基準(zhǔn)氯化鈉（用前需干燥），溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液每毫升含500μg氯離子。硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液，C(AgNO3)＝0.0141mol／L：稱取2.3950g于105℃烘半小時(shí)的硝酸銀(AgNO3)，溶于蒸餾水中，加2mL濃硝酸，在容量瓶中稀釋至1000mL，貯于棕色瓶中。用氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定。濃硝酸，密度為1.42g/mL1+1硫酸30%過氧化氫1mol/L氫氧化鈉溶液。實(shí)驗(yàn)步驟硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定吸取10.00mL氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于250mL燒杯中，加2mL硝酸，稀釋至100mL。放入攪拌子，將燒杯放在電磁攪拌器上，使電極浸入溶液中，開啟攪拌，在中速攪拌下（不濺失，無氣泡產(chǎn)生），每次加入一定量硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液，每加一次，記錄一次平衡電位值。開始時(shí)，每次加入硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的量可以大一些，接近終點(diǎn)時(shí)，則每次加入0.1mL或0.2mL，并使間隔時(shí)間稍長(zhǎng)一些，以便電極達(dá)到平衡得到準(zhǔn)確終點(diǎn)。在逐次加入硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程中，移取讀數(shù)變化最大一點(diǎn)即為終點(diǎn)?？筛鶕?jù)繪制的微分滴定曲線的拐點(diǎn)，或用二次微分法（二次微分為零）確定滴定終點(diǎn)，然后計(jì)算出硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。水樣的測(cè)定水樣如果比較清潔，可取適量水樣（氯化合物含量不超過10mg）置于250mL燒杯中，加硝酸使pH值為3~5，按標(biāo)定硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法進(jìn)行電位滴定。污染較小的水樣可加硝酸處理。如果水樣含有有機(jī)物、氰化物、亞硫酸鹽或其他干擾物，可于100mL水樣中加入1+1硫酸，使溶液呈酸性，煮沸5min除去揮發(fā)物。必要時(shí)，再加入適量硫酸使溶液保持酸性，然后加入3mL過氧化氫煮沸15min，并經(jīng)常添加蒸餾水使保持溶液體積在50mL以上。加入氫氧化鈉溶液使呈堿性，再煮沸5min，冷卻后過濾，用水洗沉淀和濾紙，洗滌液和濾液定容后供測(cè)定用。宜可在煮沸后冷卻后定容，靜置后取上清液進(jìn)行測(cè)定。取適量經(jīng)預(yù)處理的水樣，加硝酸銀使呈酸性，并過量0.5mL，然后按標(biāo)定硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法進(jìn)行電位滴定。與水樣滴定的同時(shí)，用不含氯化物的蒸餾水做空白滴定。結(jié)果計(jì)算A---滴定樣品時(shí)消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mLB---空白試驗(yàn)消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mLM---硝酸也標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/LV---滴定所需的水樣體積，mL35.45---氯離子的摩爾質(zhì)量，g/mol六、干擾及消除溴化物、碘化物能與銀離子形成溶解度很小的化合物，干擾測(cè)定；氰化物為電極干擾物質(zhì)；高鐵氰化物會(huì)使結(jié)果偏高；高鐵的含量如果顯著高于氯化物也引起干擾；六價(jià)鉻應(yīng)預(yù)先使其還原成三價(jià)鉻，或預(yù)先除去。重金屬、鈣鎂鋁、二價(jià)鐵、鉻、HPO2+4、SO2-4等均不干擾測(cè)定。硫化物、硫代硫酸鹽等的干擾可用過