庫侖滴定法測定微量砷

[目的要求]

1、了解恒電流庫侖(lun) 法的基本原理。

2、掌握庫侖(lun) 滴定的基本原理和實驗操作。

3、學習(xi) 恒電流庫侖(lun) 滴定中終點指示法。

[基本原理]

庫侖(lun) 滴定法是建立在控製電流電解過程基礎上的一種相當準確而靈敏的分析方法，可用於(yu) 微量分析及痕量物質的測定。與(yu) 待測物質起定量反應的“滴定劑”由恒電流電解在試液內(nei) 部產(chan) 生。庫侖(lun) 滴定終點借指示劑或電化學方法指示。按法拉第定律算出反應中消耗“滴定劑”的量，從(cong) 而計算出砷的含量。

本實驗用雙鉑片電極在恒定電流下進行電解，在鉑陽極上KI中的I－可以氧化成I2。

在陽極    2I－→I2＋2e

在陰極    2H＋＋2e→H2↑

在陽極上析出的I2是個(ge) 氧化劑，可以氧化溶液中的As(III)，此化學反應為(wei) ：

I2＋AsO33－＋H2O → AsO43－＋2I－＋2H＋

滴定終點可以用澱粉的方法指示，即產(chan) 生過量的碘時，能使有澱粉的溶液出現藍色。也可用電流—上升的方法（死停法），即終點出現電流的突躍。

滴定中所消耗I2的量，可以從(cong) 電解析出I2所消耗的電量來計算，電量Q可以由電解時恒定電流I和電解時間t來求得：Q＝I×t  （安培×秒）

本實驗中，電量可以從(cong) KLT-1型通用庫侖(lun) 儀(yi) 的數碼管上直接讀出。

砷的含量可由下式求得：

式中M為(wei) 砷的原子量74.92，n為(wei) 砷的電子轉移數。

I2與(yu) AsO33－的反應是可逆的，當酸度在4 mol/L以上時，反應定量向左進行，即H2AsO4氧化I－；當pH>9時，I2發生岐化反應，從(cong) 而影響反應的計量關(guan) 係。故在本實驗中采用NaH2PO4-NaOH緩衝(chong) 體(ti) 係來維持電解液的pH在7~8之間，使反應定量地向右進行。即I2定量的氧化H3AsO3。水中溶解的氧也可以氧化I－為(wei) I2，從(cong) 而使結果偏低。故在標準度要求較高的滴定中，須要采取除氧措施。為(wei) 了避免陰極上產(chan) 生的H2的還原作用，應當采用隔離裝置。

[儀(yi) 器與(yu) 試劑]

KLT-1型通用庫侖(lun) 儀(yi) ；10 mL量筒；0.5 mL、5 mL移液管

試劑：（1）磷酸緩衝(chong) 溶液：稱取7.8 g NaH2PO4·2H2O和2 g NaOH，用去離子水溶解並稀釋至250 mL（0.2 mol/L NaH2PO4 ； 0.2 mol/L NaOH）。

（2）0.2 mol/L 碘化鉀溶液：稱取8.3 g KI，溶於(yu) 250 mL去離子水中即得。

（3）砷標準溶液：準確稱取0.6600 g As2O3，以少量去離子水潤濕，加入NaOH溶液攪拌溶解，稀釋至80~90 mL。用少量H3PO4中和至溶液近於(yu) pH 7，然後轉移至100 mL容量瓶中稀釋至刻度，搖勻。此溶液濃度為(wei) 砷5.00 mg/mL，使用時可進一步稀至500 μg/mL。

[實驗步驟]

1、調好通用庫侖(lun) 儀(yi) ；

2、開啟電源開關(guan) 預熱半個(ge) 小時；

3、取10 mL 0.2 mol/L KI，10 mL 0.2 mol/L 磷酸緩衝(chong) 溶液，放於(yu) 電解池中，加入20 mL蒸餾水，加入含砷水樣5.00 mL，將電極全部浸沒在溶液中。

4、終點指示選擇電流—上升

5．按下電解按鈕，燈滅，開始電解。數碼管上開始記錄毫庫侖(lun) 數。

6、電解完畢後，記下所消耗的毫庫侖(lun) 數。

7、再在此電解液中加入5.00 mL含砷水樣，再做一次電解得到第二個(ge) 毫庫侖(lun) 數，如此重複4次，得到4個(ge) 毫庫侖(lun) 數。

8、舍去*次的數據，取後三個(ge) 的平均值，計算水樣中的As量。以As mg/mL，或As2O3 mg/mL 表示。

[數據處理]