沉澱滴定法

以沉澱反應為基礎的滴定分析法

是以沉澱反應為基礎的一種滴定分析方法。

基本介紹


沉澱滴定法必須滿足的條件:1.S小,且能定量完成;2.反應速度大;3.有適當指示劑指示終點;4.吸附現象不影響終點觀察。
沉澱滴定法
沉澱滴定法
生成沉澱的反應很多,但符合容量分析條件的卻很少,實際上應用最多的是銀量法,即利用 與鹵素離子的反應來測定和。銀量法共分三種,分別以創立者的姓名來命名。
在中性或弱鹼性的含Cl試液中,加入指示劑鉻酸鉀,用硝酸銀標準溶液滴定,氯化銀先沉澱,當磚紅色的鉻酸銀沉澱生成時,表明Cl已被定量沉澱,指示終點已經到達。此法方便、準確,應用很廣。
福爾哈德法
①直接滴定法。在含Ag的酸性試液中,加為指示劑,以為滴定劑,先生成白色沉澱,當紅色的出現時,表示已被定量沉澱,終點已到達。此法主要用於測。
②返滴定法。在含鹵素離子的酸性溶液中,先加入一定量的過量的標準溶液,再加指示劑,以標準溶液滴定過剩的,直到出現紅色為止。兩種試劑用量之差即為鹵素離子的量。此法的優點是選擇性高,不受弱酸根離子的干擾。但用本法測時,宜加入硝基苯,將沉澱包住,以免部分的由沉澱轉入溶液。
在中性或弱鹼性的含試液中加入吸附指示劑熒光黃,當用滴定時,在等當點以前,溶液中過剩,AgCl沉澱的表面吸附而帶負電,指示劑不變色。在等當點后,過剩,沉澱的表面吸附而帶正電,它會吸附荷負電的熒光黃離子,使沉澱表面顯示粉紅色,從而指示終點已到達。此法的優點是方便。
原則
此法又稱銀量法。
雖然可定量進行的沉澱反應很多,但由於缺乏合適的指示劑,而應用於沉澱滿定的反應並不多,目前比較有實際意義的是銀量法。因此本人將銀量法用兩種表達方式集合一起給大家參考,希望能讓大家都掌握這個方法。
沉澱滴定法:根據其確定終點指示劑的方法不同常分為三種。

詳細


莫爾法

指示劑
(一)原理:以標準溶液測定為例
終點前:
終點時:
沉澱的溶解度S:
二甲基二碘熒光黃>>曙紅>>熒光黃或二氯熒光黃
計量點附近終點出現的早晚與溶液中[]有關:
過大------終點提前------結果偏低(-TE%)
過小-------終點推遲------結果偏高(+TE%)
(二)指示劑用量(濃度)
理論計算:
在計量點時,溶液中物質的量應等於物質的量若計量點時溶液的體積為100ml,實驗證明,在100ml溶液中,當能覺察到明顯的磚紅色出現時,需用去物質的量為,即:
實際滴定中:因為本身呈黃色,按加入,則黃顏色太深而影響終點觀察,實驗中,採用濃度為範圍比較理想。(計算可知此時引起的誤差)
在實驗中:50~100ml溶液中加入5%1ml。
(三)滴定條件
1.溶液的酸度
通常溶液的酸度應控制在(中性或弱鹼性),
若酸度高,則:
鹼性太強:
當溶液中有少量存在時,則應控制在:
2.沉澱的吸附現象先生成的易吸附使溶液中,終點提前,滴定時必須劇烈搖動。吸附更強。
3.干擾離子的影響
①能與Ag+生成沉澱的陰離子()
②能與生成沉澱的陽離子()
③在弱鹼性條件下易水解的離子()
④大量的有色離子()都可能幹擾測定,應預先分離。

佛爾哈德法

鐵銨礬[]指示劑
(一)原理:
沉澱滴定法
沉澱滴定法
(白色)終點時:(紅色)K穩=138
終點出現早晚與大小有關。
(二)滴定條件
1.溶液的酸度——在硝酸的酸性條件下進行
2.直接滴定法測定時,吸附,近終點時劇烈搖動
3.返滴定法測定時:
終點時:(紅)發生轉化作用:
致使,已生成的離解,紅色消失,多消耗,造成較大誤差,常採取預防措施:
(1)加入有機溶劑硝基苯(有毒)、1,2—二氯乙烷甘油等,用力搖動,使表面被有機溶劑覆蓋,減少與溶液接觸;
(2)近終點時,防止劇烈搖動;
沉澱滴定法
沉澱滴定法
(3)加入先生成后,先加熱至沸使 凝聚。4.干擾物質
強氧化劑及銅鹽Hg鹽等,應預先分離或掩蔽。

法揚斯法

吸附指示劑
(一)原理:
吸附指示劑大多是有機酸------當被沉澱表面吸附后------結構發生變化------顏色發生變化
例:用溶液滴定,採用有機酸熒光黃指示劑(HFIn),為指示劑:
(黃綠色)
計量點前:(白色)
吸附構晶離子
沉澱滴定法
沉澱滴定法
計量點后—終點時:(Ag+過量)
黃綠色粉紅色
(二)滴定條件
1.加入膠體保護劑——糊精或澱粉
2.酸度:一般在中性、弱鹼性、弱酸性溶液中進行
HFIn分子不易被吸附,FIn-陰離子存在與Ka有關.
Ka-允許酸度越高(pH值ˉ)
如:曙紅Ka較大,pH32以上使用;
而熒光黃Ka較小,pH37以上使用。
但:最高pH二甲基二碘熒光黃>Br->曙紅>>熒光黃或二氯熒光黃

銀量法


定義

以硝酸銀液為滴定液,測定能與Ag+反應生成難溶性沉澱的一種容量分析法。

原理

以硝酸銀液為滴定液,測定能與Ag+生成沉澱的物質,根據消耗滴定液的濃度和毫升數,可計算出被測物質的含量。
反應式:
X-表示等離子

指示終點方式

(一)鉻酸鉀指示劑法
1.原理
用滴定液滴定氯化物、溴化物時採用鉻酸鉀作指示劑的滴定方法。滴定反應為:
終點前
終點時(磚紅色)
根據分步沉澱的原理,溶度積(Ksp)小的先沉澱,溶度積大的后沉澱。由於AgCl的溶解度小於AgCrO的溶解度,當Ag+進入濃度較大的溶液中時,AgCl將首先生成沉澱,而,AgCrO不能形成沉澱;隨著滴定的進行,Cl濃度不斷降低,Ag濃度不斷增大,在等當點后發生突變,
,於是出現磚紅色沉澱,指示滴定終點的到達。
2.滴定條件
(1)終點到達的遲早與溶液中指示劑的濃度有關。為達到終點恰好與等當點一致的目的,必須控制溶液中CrO的濃度。每50~100ml滴定溶液中加入5%(W/V)KCrO溶液1ml就可以了。
(2)用KCrO作指示劑,滴定不能在酸性溶液中進行,因指示劑KCrO是弱酸鹽,在酸性溶液中CrO依下列反應與H離子結合,使CrO濃度降低過多,在等當點不能形成AgCrO沉澱。
也不能在鹼性溶液中進行,因為Ag將形成AgO沉澱:
因此,用鉻酸鉀指示劑法,滴定只能在近中性或弱鹼性溶液(pH6.5~10.5)中進行。如果溶液的酸性較強可用硼砂、NaHCO或CaCO中和,或改用硫酸鐵銨指示劑法。
滴定不能在氨性溶液中進行,因AgCl和AgCrO皆可生成[Ag(NH)]而溶解。
3.主要應用
本法多用於的測定。
(二)硫酸鐵銨指示劑法
1.原理
在酸性溶液中,用(或KSCN)為滴定液滴定,以為指示劑的滴定方法。滴定反應為:
終點前
終點時(淡棕紅色)
鹵化物的測定可用回滴法,需向檢品溶液中先加入定量過量的滴定液,以為指示劑,用滴定液回滴剩餘的,滴定反應為:
終點前
終點時(淡棕紅色)
這裡需指出,當滴定Cl-到達等當點時,溶液中同時有AgCl和AgSCN兩種難溶性銀鹽存在,若用力振搖,將使已生成的絡離子的紅色消失。因AgSCN的溶解度小於AgCl的溶解度。當剩餘的被滴定完后,就會將AgCl沉澱中的Ag+轉化為AgSCN沉澱而使重新釋出。
這樣,在等當點之後又消耗較多的滴定液,造成較大的滴定誤差。
2.滴定條件及注意事項
(1)為了避免上述轉化反應的進行,可以採取下列措施:
a將生成的AgCl沉澱濾出,再用NH4SCN滴定液滴定濾液,但這一方法需要過濾、洗滌等操作,手續較繁。
b在用NH4SCN滴定液回滴之前,向待測Cl-溶液中加入1~3ml硝基苯,並強烈振搖,使硝基苯包在AgCl的表面上,減少AgCl與SCN-的接觸,防止轉化。此法操作簡便易行。
c利用高濃度的Fe3+作指示劑(在滴定終點時使濃度達到0.2mol/L),實驗結果證明終點誤差可減少到0.1%。
(2)此外,用本法時,應注意下列事項:
a為防止的水解,應在酸性溶液中進行滴定,在酸性溶液中,及等離子的存在也不干擾。與鉻酸鉀指示劑法相比,這是本法的最大優點。
b為避免由於沉澱吸附Ag+過早到達終點,在用硝基苯包裹AgCl沉澱時,臨近終點應輕輕旋搖,以免沉澱轉化,直到溶液出現穩定的淡棕紅色為止。
c本法測定I-和Br-時,由於AgIAgBr的溶解度都小於AgCl的溶解度,不存在沉澱轉化問題,不需加入有機溶劑或濾去沉澱,滴定終點明顯確切。
d滴定不宜在較高溫度下進行,否則紅色絡合物褪色。
(三)吸附指示劑法
1.原理
用液為滴定液,以吸附指示劑指示終點,測定鹵化物的滴定方法。
吸附指示劑是一些有機染料,它們的陰離子在溶液中很容易被帶正電荷的膠態沉澱所吸附,而不被帶負電荷的膠態沉澱所吸附,並且在吸附后結構變形發生顏色改變。
若以Fl-代表熒光黃指示劑的陰離子,則變化情況為:
終點前Cl-過量
終點時Ag+過量
吸附
(黃綠色)(微紅色)
2.滴定條件
為了使終點顏色變化明顯,應用吸附指示劑時需要注意以下幾個問題:
(1)吸附指示劑不是使溶液發生顏色變化,而是使沉澱的表面發生顏色變化。因此,應儘可能使鹵化銀沉澱呈膠體狀態,具有較大的表面。為此,在滴定前應將溶液稀釋並加入糊精澱粉等親水性高分子化合物以形成保護膠體。同時,應避免大量中性鹽存在,因為它能使膠體凝聚。
(2)膠體顆粒對指示劑離子的吸附力,應略小於對被測離子的吸附力,否則指示劑將在等當點前變色。但對指示劑離子的吸附力也不能太小,否則等當點后也不能立即變色。滴定鹵化物時,鹵化銀對鹵化物和幾種常用的吸附指示劑的吸附力的大小次序如下:
I->二甲基二碘熒光黃>Br->曙紅>Cl->熒光黃
因此在測定Cl-時不能選用曙紅,而應選用熒光黃為指示劑。
(3)溶液的pH應適當,常用的吸附指示劑多是有機弱酸,而起指示劑作用的是它們的陰離子。因此,溶液的pH應有利於吸附指示劑陰離子的存在。也就是說,電離常數小的吸附指示劑,溶液的pH就要偏高些;反之,電離常數大的吸附指示劑,溶液的pH就要偏低些。
(4)指示劑的離子與加入滴定劑的離子應帶有相反的電荷。
(5)帶有吸附指示劑的鹵化銀膠體對光線極敏感,遇光易分解析出金屬銀,在滴定過程中應避免強光照射。

測定

巴比妥類化合物,在其結構中的亞胺基受兩個羰基影響,上面的H很活潑,能被置換生成可溶性銀鹽,而它的二銀鹽不溶於水,利用這一性質可進行測定。

配製與標定

(一)硝酸銀滴定液
1.配製間接法配製
2.標定用基準氯化鈉標定,以熒光黃指示液指示終點。
3.貯藏置玻璃塞的棕色玻瓶中,密閉保存。
(二)硫氰酸銨滴定液
1.配製間接法配製
2.標定用硝酸銀滴定液標定,以硫酸鐵銨指示液指示終點。

注意事項

1.用鉻酸鉀指示劑法,必須在近中性或弱鹼性溶液(pH6.5~10.5)中進行滴定。因鉻酸鉀是弱酸鹽,在酸性溶液中,與結合,降低濃度,在等當點時不能立即生成鉻酸銀沉澱;此法也不能在鹼性溶液中進行,因銀離子氫氧根離子生成氧化銀沉澱。
2.應防止氨的存在,氨與銀離子生成可溶性絡合物,干擾氯化銀沉澱生成。
3.硫酸鐵銨指示劑法應在稀硝酸溶液中進行,因鐵離子在中性或鹼性介質中能形成氫氧化鐵沉澱。
4.為防止沉澱轉化(),硫酸鐵銨指示劑法加硝酸銀滴定液沉澱后,應加入5ml鄰苯二甲酸二丁酯或1~3ml硝基苯,並強力振搖后再加入指示液,用硫氰酸銨滴定液滴定。
5.滴定應在室溫進行,溫度高,紅色絡合物易褪色。
6.滴定時需用力振搖,避免沉澱吸附銀離子,過早到達終點。但滴定接近終點時,要輕輕振搖,減少氯化銀與接觸,以免沉澱轉化。
7.吸附指示劑法,滴定前加入糊精、澱粉,形成保護膠體,防止沉澱凝聚使吸附指示劑在沉澱的表面發生顏色變化,易於觀察終點。滴定溶液的pH值應有利於吸附指示劑的電離,隨指示劑不同而異。
8.吸附指示劑法選用指示劑應略小於被測離子的吸附力,吸附力大小次序為I->二甲基二碘熒光黃>Br->曙紅>Cl->熒光黃。
9.滴定時避免陽光直射,因鹵化銀遇光易分解,使沉澱變為灰黑色。
10.有機鹵化物的測定,由於有機鹵化物中鹵素結合方式不同,多數不能直接採用銀量法,必須經過適當處理,使有機鹵素轉變成鹵離子后再用銀量法測定。

適用範圍

1.鉻酸鉀指示劑法:在中性或弱鹼性溶液中用硝酸銀滴定液滴定氯化物、溴化物時採用鉻酸鉀指示劑的滴定方法。
2.硫酸鐵銨指示劑法:在酸性溶液中,用硫氰酸銨液為滴定液滴定,採用硫酸鐵銨為指示劑的滴定方法。
3.吸附指示劑法:用硝酸銀液為滴定液,以吸附指示劑指示終點測定鹵化物的滴定方法。

允許差

本法的相對偏差不得超過0.3%。