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--- 03081092 严斌 溶液中铁离子的定量分析 --- 03081092 严斌. 定量分析作为分析化学的一个分支,其主要任务 是测定物质中有关组分的含量! 取样 干燥试样 分解试样 消除干扰 测定 计算分析结果.

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1 --- 03081092 严斌 溶液中铁离子的定量分析 --- 03081092 严斌

2 定量分析作为分析化学的一个分支,其主要任务 是测定物质中有关组分的含量! 取样 干燥试样 分解试样 消除干扰 测定 计算分析结果

3 分析方法 络合滴定 氧化还原滴定 化学分析法滴定分析法 仪器分析法光学分析法

4 溶液中铁离子浓度的测定 邻二氮菲吸光光度法 EDTA 络合滴定 次亚磷酸钠-亚硫酸钠还原硫酸铈容量法

5 邻二氮菲吸光光度法测定铁 实验原理 :吸光光度法是测定物质含量的一种 常用方法。当入射光波长和液层厚度一定时,有 色溶液的吸光度 A 与溶液的浓度 c 成正比,数学 表达式为: A = k · c 由上式可知,通过测量有色溶液的吸光度,便 可求得有色溶液的浓度。

6 测定 Fe 2+ 离子,选择邻二氮菲为显色剂,在 pH=2~9 时,邻二氮菲与 Fe 2+ 离子生成稳定的橙 红色配合物: Fe 3+ 能与邻二氮菲生成淡蓝色配合物,故显色前 要加入还原剂盐酸羟胺使其全部还原为 Fe 2+ : 2Fe 3+ + 2NH 2 OH + 2OH - = 2Fe 2+ + N 2 ↑ + 4H 2 O

7 本实验采用标准曲线法 (又称工作曲线法), 即配制一系列浓度由小到大的标准溶液,在给定 条件下依次测出各标准溶液的吸光度。以标准溶 液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,在 坐标纸上绘出标准曲线。测定未知试样时,操作 条件与测绘标准曲线时相同。测出试样的吸光度, 从标准曲线上查出相应的被测物质的浓度

8 硫氰酸钾比色法 : Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 (红色) 1 .准备有关试剂 : 硫酸铁铵标准液 硫氰酸钾溶液

9 2 .配制标准比色液 取六支同规格的 50 mL 比色管,分别加入 0.1 mL 、 0.2 mL 、 0.5 mL 、 1.0 mL 、 2.0 mL 、 4.0 mL 硫酸铁铵标准液 , 加蒸馏水稀释至 40 mL 后 再加 5 mL 硝酸溶液和 1 滴 2 mol · L - 1 KMnO4 溶液, 稀释至 50 mL ,最后加入 l mL 硫氰酸钾溶液混匀 ,放在比色架上作比色用。

10 3 .测定水样的含铁总量 取水样 40 mL 装入洁净的锥形瓶中,加入 5 mL 硝酸溶液并加热煮沸数分钟。 冷却后倾入 与标准比色液所用相同规格的比色管中, 用蒸 馏水稀释至 50 mL 处,最后加入 1mL 硫氰酸钾溶 液,混匀后与上列比色管比色,得出结果

11 络合滴定法 对于三价铁离子,可在用磺基水杨酸作指示剂的情况下用 EDTA 直接滴定。但是由于 Fe 3+ 与 EDTA 的络合缓慢,而且在 酸性不高时, Fe 3+ 水解成多核羟络合物,使之与 EDTA 络合更 慢。因此。可以硝酸铋反滴定法测定之。具体方法如下:先 加入过量的 EDTA 标准溶液于酸性溶液中, 调节 PH 为 2 ~ 3 , 煮沸溶液,此时溶液的酸度较高, 又有过量的 EDTA 存在, Fe 3+ 不会形成多核羟络合物。煮沸则又加速了 Fe 3+ 与 EDTA 的 络合反应。然后将溶液冷却,并调 PH5 ~ 6 , 以保证 Fe 3+ 与 EDTA 络合反应定量进行。 最后再加入磺基水杨酸指示剂, 此时 Fe 3+ 已形成 Fey 络合物,过量的 EDTA 用 Bi 3+ 标准溶液进行 反滴定,这样测得的准确度比较高。

12 具体方法如下:先加入过量的 EDTA 标准溶液于酸性中, 调节 PH 为 2 ~ 3 ,煮沸溶液,此时溶液的酸度较高,又有过 量的 EDTA 存在, Fe 3+ 不会形成多核羟络合物。煮沸则又加 速了 Fe 3+ 与 EDTA 的络合反应。然后将溶液冷却,并调 PH5 ~ 6 ,以保证 Fe 3+ 与 EDTA 络合反应定量进行。最后再加入磺 基水杨酸指示剂,此时 Fe 3+ 已形成 Fey 络合物,过量的 EDTA 用 Bi 3+ 标准溶液进行反滴定,这样测得的准确度比较 高。

13 由于 EDTA 铋络合物的稳定性与 EDTA 铁络合物 的稳定性相比较弱,因此在滴定过量的 EDTA 时 可选择铋离子,结果相对更准确! 设在滴定 V 体积铁离子溶液时加入的过量 EDTA 浓度为 C 0 ,体积为 V 0 ,反滴 EDTA 的硝酸铋溶液 体积为 V 1, 浓度为 C 1 , 可得到待测溶液中铁离子 浓度为从 C =( C 0 V 0 -C 1 V 1 ) /V

14 氧化还原滴定 次亚磷酸钠 - 亚硫酸钠还原硫酸铈含量法测定铁 为了适应当前环境,消除汞害的要求选择用次亚磷酸钠 - 亚硫酸钠还原三价铁,选择合适的指示剂,再用硫酸铈 标准溶液滴定亚铁,从而可以测定溶液中三价铁离子的 含量, 此方法中,硫酸铈溶液不但很稳定,而且在冷溶液中不 与过剩的次亚磷酸根反应.

15 不管是在平时的学习实验还是在工业生产中, 为了获得不同精确度要求的测定结果,我们必须 熟悉和掌握以上所述的几种不同种类滴定方法, 根据实际情况(如条件,成本,分析要求)选择 不同的滴定方法!

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