碘量法测铜常见问题分析.docx
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碘量法测铜常见问题分析
碘量法测铜
一、铜的基本性质:
表1:
铜的基本性质
元素符号
Cu
原子系数
29
相对原子质量
63.55g/mol
颜色
紫红色
熔点
1083℃
沸点
2567℃
导电性
排名第2,银占首位。
稳定性
在干燥的空气中比较稳定,在水中无反应,与含有CO2的潮湿空气接触,在表面逐渐生成一层绿色的铜绿,即碱式碳酸铜Cu(OH)2·CuCO3。
所属族系
元素周期表ⅠB族,与银、金同属铜族元素。
金属活性
1.金属活性顺序:
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,可见Cu不能与酸反应置换出氢气。
2.不能与稀盐酸或稀硫酸作用放出氢气,溶于稀硝酸、浓硝酸或热的浓硫酸。
3.在有氧化剂存在的情况下,能与盐酸左右,如Cu溶于HCl+H2O2。
化合价
1.常见化合价为+1和+2价,溶液中主要以+2价形式存在。
2.Cu+在水溶液中(尤其是在酸性溶液中)极不稳定,发生歧化反应生成Cu2+和Cu0;在Cu+的盐溶液中加入NaOH,先生成CuOH,随后立即脱水Cu2O。
3.Cu+以不溶解固态或配合离子形式存在时是稳定的,如Cu2O、HCuCl2。
4.若要使Cu2+稳定转化成Cu+,一方面应有还原剂存在,另一方面生成物应是难溶化合物或配合物,如CuI。
配位性
1.Cu+能与Cl-、Br-、I-、NH3、S2O32-、CN-、SCN-等离子形成配合物。
2.Cu2+能与H2O、NH3、Cl-、EDTA等离子形成配合物。
氧化性、还原性
Cu2+具有弱氧化性。
氧化物和氢氧化物
1.在Cu+的盐溶液中加入NaOH,生成不稳定的CuOH,随后立即脱水Cu2O(红色)。
2.在Cu2+的盐溶液中加入强碱,即有淡蓝色Cu(OH)2絮状沉淀析出,加热脱水变成CuO(黑色),Cu(OH)2微显两性,既能溶于酸,也能溶于浓NaOH中生成蓝紫色[Cu(OH)4]2-。
卤化物
1.Cu+的卤化物中,除CuF易歧化不稳定外,CuCl、CuBr和CuI均不溶于水,溶解度:
CuCl>CuBr>CuI。
2.Cu2+的卤化物可溶,如CuCl2不但易溶于水,且易溶于乙醇和丙酮。
硫化物
1.Cu2S(黑色)难溶于水,但能溶于热浓硝酸或氰化钠(钾)溶液中。
2.CuS(黑色),不溶于稀酸,只能溶于热的稀硝酸或浓氰化钠(钾)溶液中。
化合物颜色
化合物
Cu2O
CuO
CuF
CuCl
颜色
暗色
黑
红
白↓
化合物
CuBr
CuI
CuF2
CuCl2
颜色
黄↓
白↓
白
棕黄
化合物
CuBr2
Cu2S
CuS
Cu(CN)2
颜色
棕
黑
黑
棕黄
化合物
CuSO4·5H2O
Cu(OH)2
Cu(OH)2·CuCO3
[Cu(H2O)4]2+
颜色
蓝
淡蓝↓
墨绿
蓝
化合物
[Cu(OH)4]2‐
[Cu(NH3)4]2+
[CuCl4]2-
[Cu(en)2]2+
颜色
蓝紫
深蓝
黄
深蓝紫
二、铜的冶炼
:
表2:
铜在自然界的存在形式
序号
存在形式
常见相关矿石类型
冶炼工艺
1
游离铜
自然界中极少以游离铜形式存在。
2
硫化物
Cu2S(辉铜矿)、Cu5FeS4(斑铜矿)、CuS(铜蓝)、Cu2S·Fe2O3(黄铜矿)。
冰铜冶炼法。
3
含氧化合物
Cu2O(赤铜矿)、CuO(黑铜矿)、Cu(OH)2·CuCO3(孔雀石)、CuSO4·5H2O(胆矾)、CuSiO3·2H2O(硅孔雀石)。
湿法或直接碳还原法。
表3:
黄铜矿的冰铜熔炼法(举例)
工序
过程
反应方程式
贫矿转化为精矿
矿石经各级破碎后,用球磨磨细至露出矿体表面,得到的矿浆再经泡沫浮选法,利用不同金属矿表面吸附性能的差别和密度的不同,将矿物与大量脉石分离,以制得精矿。
浮选法是以磨细的矿浆悬浮于水中,鼓入空气泡上浮,同时加入能捕集矿物的捕集剂,如丁基黄药等。
铜精矿转化为冰铜
把精矿砂、熔剂(石灰石、砂等)和燃料(焦炭、木炭或无烟煤)混合,投入“密闭”鼓风炉中,在1000℃左右进行熔炼。
于是矿石中一部分硫成为SO2(用于制硫酸),大部分的砷、锑等杂质成为AS2O3、Sb2O3等挥发性物质而被除去:
一部分铁的硫化物转变为氧化物。
Cu2S跟剩余的FeS等便熔融在一起而形成“冰铜””(主要由Cu2S和FeS互相溶解形成的,它的含铜率在20%~50%之间,含硫率在23%~27%之间),FeO跟SiO2形成熔渣。
熔渣浮在熔融冰铜的上面,容易分离,借以除去一部分杂质。
冰铜转化为粗铜
冰铜移入转炉中,加入熔剂(石英砂)后鼓入空气进行吹炼(1100~1300℃)。
由于铁比铜对氧有较大的亲和力,而铜比铁对硫有较大的亲和力,因此冰铜中的FeS先转变为FeO,跟熔剂结合成渣,而后Cu2S才转变为Cu2O,Cu2O跟Cu2S反应生成粗铜(含铜量约为98.5%)。
精炼
粗铜移入反射炉,加入熔剂(石英砂),通入空气,使粗铜中的杂质氧化,跟熔剂形成炉渣而除去。
在杂质除到一定程度后,再喷入重油,由重油燃烧产生的一氧化碳等还原性气体使氧化亚铜在高温下还原为铜。
得到的精铜约含铜99.5%。
电解
将阳极铜板在以硫酸铜的酸性溶液作电解液的电解池中进行精炼,于纯铜阴极上得到高纯铜(99.95%)。
表4:
铜火法冶炼过程中几种形式铜的含量
形式
铜矿石
铜精矿
冰铜
粗铜
精铜
阴极铜
含铜范围
0.2%~10%
13%~30%
≈20%
≈98.5%
≈99.5%
≥99.99%
三、铜的测定方法
表:
5:
铜的测定方法
序号
方法
测定范围
示例
1
光度法
0.001%~0.1%
铜试剂萃取光度法
2
极谱法
0.01%~10%
氢氧化铵-氯化铵底液极谱法
3
光谱法
0.001%~5%
原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、X射线荧光光谱法
4
容量法
5%~99.7%
碘量法、碘氟法、EDTA容量法
5
重量法
50%~99.9%
电解重量法
四、碘量法
4.1碘量法的分类
表6:
碘量法的分类
序号
依据
类别
区别
1
按标准滴定溶液不同
直接碘量法
直接用I2标准溶液滴定电势比EI2/I-低的还原性物质,如用I2直接滴定As2O3。
间接碘量法
用I-还原电势比EI2/I-高的氧化性物质,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出来的I2,如用I-还原Cu2+,再用Na2S2O3滴定释放出来的I2。
2
按分离干扰方法不同
碘量法
以氯化铵-氢氧化铵小体积沉淀分离铁。
碘氟法
加氟化物直接掩蔽铁。
3
按流程不同
长碘量法
流程长。
短碘量法
流程短。
4.2碘量法测铜的一般分析流程:
一般分析流程:
试样分解→分离富集→铜的测定。
表7:
碘量法测铜的一般分析流程
过程
目的
步骤
试样分解
使铜定量进入待测溶液中。
1.常规分解方法:
先加入盐酸低温加热除硫,再加入硝酸溶解铜及铜化合物;HCl+H2O2也可用于分解铜矿物。
2.加入溴水使低价的砷(AsO33-)和锑(SbO33-)氧化为高价的砷(AsO43-)和锑(SbO43-),因为低价砷和锑能将I2还原为I-而产生干扰;
3.当含硅高时,加入氟化氢铵破坏硅酸盐;
4.当含碳高时,加入硫酸和高氯酸除碳。
分离、掩蔽、富集
分离掩蔽消除干扰、低含量铜富集。
1.氯化铵-氢氧化铵小体积沉淀分离干扰元素;
2.加入掩蔽剂掩蔽干扰元素;
3.萃取富集铜。
铜的测定
定量分析
间接碘量法:
在弱酸性溶液中,Cu2+能被KI还原成CuI沉淀,同时析出与之计量相当的I2,然后以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定释放出来的I2
4.3碘量法测铜的基本原理
基本原理:
在弱酸性溶液中,Cu2+能被KI还原成CuI沉淀,同时析出与之计量相当的I2,然后以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定释放出来的I2
主要反应:
2Cu2++4I-=2CuI+I2;I2+2S2O32-=S4O62-+2I-
实质:
氧化还原反应;电极电势正值越大,其氧化能力越强,是氧化剂;电极电势负值越大,其还原能力越强,是还原剂。
表8:
某些氧化还原电对的条件电势
氧化还原电对
I2/I-
Cu2+/Cu+
Fe3+/Fe2+
Fe3+/Fe2+
Sb5+/Sb3+
As5+/As3+
V5+/V4+
Mn7+/Mn2+
介质
0.5mol/LH2SO4
1mol/LHCl
1mol/LHCl
PH=3,0.1mol/LF-
3.5mol/LHCl
1mol/LHCl
0.1mol/LH3PO4
1mol/LHCl
条件电势E(V)
0.54
0.16
0.70
0.32
0.75
0.56
0.94
1.49
问:
电势比EI2/I-高的氧化性物质,可以在一定条件下,用I-还原,然后用硫代硫酸钠滴定释放出的碘,但是从电极电位判断,似乎应当是I2氧化Cu+,而事实上却是Cu2+氧化I-,这是为什么?
答:
因为生成了溶解度很小的CuI沉淀,使溶液中Cu+的浓度变的很小,因而铜电对的电位显著提高,从而使上述反应得以进行。
表9:
间接碘量法需控制的条件
序号
条件
要求
原因分析
如何控制
1
酸度
必须在中性或弱酸性溶液中进行。
1.碱性时:
I2与S2O32-反应生成I-和SO42-;I2在碱性溶液中会发生歧化反应生成HOI和IO3-;Cu2+在碱性下会发生水解。
2.强酸性时:
S2O32-会发生分解生成SO2和S;碘化物易被空气氧化而析出碘;酸度过大还会增加碘化亚铜的溶解度。
通过缓冲溶液控制PH在3~4间。
2
温度
室温
1.温度高:
碘单质易挥发;淀粉灵敏度降低;
2.温度低:
反应缓慢。
控制在室温。
3
滴定操作
防止I2的挥发和空气中O2氧化I-
1.析出的碘易挥发
2.I-易被空气中氧气氧化。
1.加入过量的KI可使I2形成较稳定的I3-络离子,析出碘后立即滴定。
2.滴定前期不要剧烈摇动。
3.I-被空气氧化的反应随光照及酸度增大而加快,因此,应调节好合适酸度,避免光线直射。
4.4碘量法测铜的主要干扰
表10:
碘量法测铜的主要干扰
序号
干扰元素
干扰原因
消除干扰方法
1
Fe3+
Fe3+可氧化I-析出游离碘,产生正干扰。
1.采用氯化铵-氢氧化铵小体积沉淀分离。
2.加入氟化物与Fe3+形成络合物达到掩蔽效果。
2
砷(Ⅲ)
在PH>4时,砷(Ⅲ)能将碘还原而使结果偏低,产生负干扰。
1.加入溴水使低价的砷(AsO33-)氧化为高价的砷(AsO43-),或加入高锰酸钾氧化,但必须用硫酸亚铁铵除去过剩的高锰酸钾。
2.含砷高的试样,部分铁形成砷酸铁配合物,使铁分离不完全;可在加氢氧化铵时加入氯化镁使形成砷酸铵镁沉淀分离。
3
锑(Ⅲ)
在PH>4时,锑(Ⅲ)能将碘还原而使结果偏低,产生负干扰。
1.加入溴水使低价的锑(SbO33-)氧化为高价的锑(SbO43-)
2.加入高锰酸钾氧化,但必须用硫酸亚铁铵除去过剩的高锰酸钾。
4
亚硝酸根
亚硝酸根干扰使终点不稳定。
1.加入硫酸冒烟将其驱尽。
2.加入尿素除去。
5
锰
高价锰能氧化I-
1.在加氨水时,加入10mL饱和溴水,使锰形成四价水合锰沉淀分离除去;
2.加入氨水后,同时加入1g(NH4)2S2O8,并加热煮沸。
6
铅、铋
大量铅、铋与碘化钾生成黄色沉淀,影响终点的观察。
提前加2mL淀粉溶液。
7
钼
颜色干扰;钼40mg以下,对测定无影响,40mg以上产生钼蓝,影响终点观察;150mg以上终点无法判断。
减少称样量或预先灼烧除去大部分钼后再进行测定。
8
钒
五价钒能氧化碘离子,严重干扰测定
试样中一般含钒极少,若含钒大时需寻求其他方法。
五、常用碘量法测铜方法的比较
表11:
二室几种常用碘量法测铜方法的比较
方法
GB/T3884.1-2000
《铜精矿中铜量的测定短碘量法》
和GB/T7739.4-2007《金精矿中铜量的测定碘量法》
GB/T14353.1-2010
《铜矿石中铜量的测定碘量法》
YS/T745.1-2010《铜阳极泥化学分析方法铜量的测定》
YS/T521.1-2009《粗铜化学分析方法铜量的测定》
测定范围
铜精矿:
13%~50%
金精矿:
2%~25%
0.05%~12.5%
5%~27%
97.5%~99.7%
原理
试样经盐酸、硝酸分解后,用乙酸铵溶液调节溶液的PH为3.0~4.0,用氟化氢铵掩蔽铁,加入碘化钾与二价铜作用,析出的碘以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定。
试样经盐酸、硝酸分解,在大量氯化铵的存在下,用氨水小体积沉淀分离铁、锰等元素。
用冰乙酸制备成PH3.5~4的溶液,加入碘化钾与二价铜作用,析出的碘用淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定铜量。
试样用盐酸、硝酸、硫酸溶解,用氢溴酸除去砷、锑、锡等干扰元素。
控制溶液PH值为3~4,用氟化氢铵掩蔽铁,加入碘化钾与二价铜作用,析出的碘以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定。
试样用硝酸溶解,三价砷和锑用溴氧化,控制溶液的PH为3~4,用氟化氢铵掩蔽铁。
加入碘化钾与二价铜作用,析出的碘以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定。
步骤
1.试料的分解:
称取0.2~0.4g试样于500mL锥形烧杯中,用水量水润湿,加入10mL浓盐酸置于电热板上低温加热3~5min,取下稍冷,加入5mL浓硝酸和5mL溴,盖上表皿,混匀,低温加热,待试料分解完全后,取下稍冷,用少量水洗涤表皿,继续加热蒸至近干,冷却。
注:
1)含硅较高时,需加入0.5g氟化氢铵;
2)含碳较高时,需加2mL硫酸和2~5mL高氯酸,加热溶解至无黑色残渣,并蒸干。
3)含硅、碳较高时,加入0.5g氟化氢铵和5~10mL高氯酸。
2.测定:
用30mL水冲洗表皿及杯壁,盖上表皿,置于电热板上煮沸,使可溶性盐类完全溶解,取下冷至室温,滴加乙酸铵溶液至红色不再加深并过量3~5mL,然后滴定氟化氢铵饱和溶液至红色消失并过量1mL,混匀,加入2~3g碘化钾摇动溶解,立即用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至浅黄色,加入2mL淀粉溶液,继续滴定至溶液呈淡蓝色,加入5mL硫氰酸钾溶液,摇动,待吸附的碘释放后,继续滴定至淡蓝色消失为终点。
注:
1)若铁含量极少时,需补加1mL三氯化铁溶液;
2)若铅、铋含量较高时,需提前加2mL淀粉溶液。
1.试样的分解:
称取0.2~1g试样置于125mL烧杯中,少量水润湿,加入8~12mL浓盐酸,在电热板上加热15~20min,加入3mL浓硝酸,继续加热至样品完全分解,浓缩至2~3mL,取下冷却,加入5g氯化铵,用玻璃棒搅拌成砂粒状,加入10mL氨水,搅拌均匀。
注:
1)含硫高时,采用逆王水溶矿,待剧烈反应停止后,再加热分解,或在加入3mL硝酸后,加入0.2g氯酸钾,以避免单质硫的析出。
2)当试样含锰高时,加入10mL饱和溴水,使锰形成四价水合锰沉淀,分离除去。
3)当试样含砷高时,加入氯化镁使砷生成砷酸铵镁沉淀与铜分离,否则干扰铜的测定。
4)若试样未分解完全,再补加5mL盐酸和3mL硝酸。
2.分离富集:
用快速定性滤纸过滤,滤液用250mL三角瓶承接,用氨水-氯化铵溶液洗涤烧杯和沉淀10~12次。
将三角瓶移至电热板上蒸发至30~40mL,取下,加入7mL冰乙酸,用少量水冲洗杯壁,摇匀,冷却。
3.测定:
在上述处理好的试液中加入2mL碘化钾溶液(500g/L),用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,加入1mL淀粉溶液,2mL碘化钾溶液,继续滴定至蓝色消失即为终点。
1.试样的分解:
称取0.3g试样于500mL锥形烧杯中,少量水润湿,加入10mL浓盐酸,10mL氢溴酸,盖上表皿,低温加热蒸至近干,取下稍冷,加入10mL盐酸、10mL氢溴酸,再次低温加热蒸干,取下稍冷,加入5mL硝酸、5mL硫酸加热至冒浓白烟,取下稍冷,加入5mL盐酸,加热煮沸,使可溶性盐类溶解,取下稍冷,用水吹洗杯壁至体积约40mL,冷却至室温。
2.测定:
加入1mL三氯化铁溶液,滴加氨水至氢氧化铁沉淀出现,加入3mL冰盐酸,然后滴加氟化氢铵饱和溶液至红棕色消失并过量1mL,摇匀。
加入2g碘化钾,摇动溶解,加入2mL淀粉溶液,立即用硫代硫酸铵标准滴定溶液滴定至浅蓝色,加入5mL硫氰酸钾溶液,激烈摇动至蓝色加深,再滴定至蓝色刚好消失为终点。
1.试样的分解:
按筛分后的质量比合称3.0g试样,置于500mL锥形烧杯中,缓慢加入50mL(1+2)硝酸,盖上表面,待剧烈反应停止后,置于电热板上低温加热使其完全溶解,取下,用水洗涤表皿及杯壁,冷至室温。
将溶液移入500mL容量瓶中(如有残渣需过滤),用水洗涤烧杯,洗液并入容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。
移取50.00mL试液于500mL锥形烧杯中,加入2mL溴饱和溶液置于电热板上低温蒸至溶液体积约为1mL,取下,稍冷,用30mL水吹洗杯壁,混匀,冷至室温。
2.测定:
用氨水中和至氢氧化铜沉淀刚刚生成,加入3mL冰乙酸、1mL氟化氢铵饱和溶液,用水冲洗杯壁,混匀。
加入约4g碘化钾,立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定,当溶液呈淡黄色是,加入5mL淀粉溶液继续滴定至溶液呈淡蓝色,加入5mL硫氰酸钾溶液,摇动,待吸附的碘释放后,继续滴定至淡蓝色消失为终点。
区别
氟化物直接掩蔽铁
氯化铵-氢氧化铵小体积沉淀分离铁
氟化物直接掩蔽铁
氟化物直接掩蔽铁
六、例讲(以铜精矿中铜量测定为例)
表12:
铜精矿中铜量测定例讲
操作步骤
疑问
原因分析及注意事项
试料的分解
称取0.2~0.4g试样于500mL锥形烧杯中,用水量水润湿,加入10mL浓盐酸置于电热板上低温加热3~5min,取下稍冷,加入5mL浓硝酸和5mL溴,盖上表皿,混匀,低温加热,待试料分解完全后,取下稍冷,用少量水洗涤表皿,继续加热蒸至近干,冷却。
注:
1)含硅较高时,需加入0.5g氟化氢铵;
2)含碳较高时,需加2mL硫酸和2~5mL高氯酸,加热溶解至无黑色残渣,并蒸干。
3)含硅、碳较高时,加入0.5g氟化氢铵和5~10mL高氯酸。
盐酸、硝酸溶样时如何控制?
1.盐酸分解试样时不要一味以溶解3~5min为限,盐酸低温溶样的目的是除硫,应根据不同含硫量进行时间控制,一般以观察到有大气泡冒出并保持1min为宜,避免下一步加硝酸溶矿时析出单质硫。
2.硝酸分解试样时不要蒸干,保持杯底刚好润湿但不能有流动酸为宜,这样可保持溶样时试样不溅跳,由可有效除去试样中大量的强还原性物质,为需加高氯酸时反应平稳打下基础。
3.控制好蒸至近干的状态,也为控制好溶液酸度,酸度过大导致缓冲溶液用量增加;过小,吹水煮沸时盐类不易溶解完全,且金属离子易水解。
若需加高氯酸、硫酸溶样时如何控制?
1.关键是控制冒烟程度,以杯底完全蒸干为宜,不要将杯中浓白烟完全冒尽。
完全冒尽白烟酸度过低,吹水煮沸溶解盐类时容易产生金属离子水解;杯底蒸不干,溶样残留的高氯酸不能完全驱除,同时使溶液酸度过大。
2.若只单纯加入硫酸,在蒸干过程冷凝水珠回流时易发生迸溅,致样品损失,加入高氯酸后使蒸发平稳进行,因此常硫酸和高氯酸同时加。
加入溴水的目的是什么?
加入溴水使低价的砷(AsO33-)和锑(SbO33-)氧化为高价的砷(AsO43-)和锑(SbO43-),因为低价砷和锑能将I2还原为I-;
测定
用30mL水冲洗表皿及杯壁,盖上表皿,置于电热板上煮沸,使可溶性盐类完全溶解,取下冷至室温,滴加乙酸铵溶液至红色不再加深并过量3~5mL,然后滴定氟化氢铵饱和溶液至红色消失并过量1mL,混匀,加入2~3g碘化钾摇动溶解,立即用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至浅黄色,加入2mL淀粉溶液,继续滴定至溶液呈淡蓝色,加入5mL硫氰酸钾溶液,摇动,待吸附的碘释放后,继续滴定至淡蓝色消失为终点。
注:
1)若铁含量极少时,需补加1mL三氯化铁溶液;
2)若铅、铋含量较高时,需提前加2mL淀粉溶液。
为何需控制溶液体积约30~40mL左右?
1.溶液体积影响酸度及CuI的溶解度。
2.滴定前控制体积约30~40mL;
3.滴定时正确选择对铜不同滴定度的硫代硫酸钠标准溶液,避免滴定体积过大或过小。
为何Fe3+是干扰元素,却在样品中含铁量少时,需补加三氯化铁?
1.间接碘量法的PH需控制在3~4间,本方法采用乙酸铵调节溶液的PH,当滴加乙酸铵溶液至碱式乙酸铁的红色出现时,再补加适量的的乙酸铵溶液达到所需要的PH,这里Fe3+起到对酸度调节的指示作用。
2.空白试样及含铁量低极少的试样溶液需补加三氯化铁溶液;
3.调节酸度以滴加为宜,用乙酸铵调至红色出现后,需再补加适量的乙酸铵溶液。
加入的氟化氢铵饱和溶液起到什么作用?
1.由于Fe3+能氧化I-,产生正干扰,需用氟化氢铵与Fe3+络合,使得电极电势EFe3+/Fe2+由0.70降为0.32,从而不能氧化I-,因此,氟化氢铵在本方法中起到掩蔽铁干扰的作用,也起到缓冲溶液的作用。
2.要彻底消除Fe3+的干扰,需注意容器壁上的Fe3+需消除,必要时可少许水吹洗杯壁,使残留在杯壁上的Fe3+进入溶液中与氟化氢铵作用。
3.必须按方法要求滴加氟化氢铵饱和溶液至红色消失并过量1mL,以达到完全掩蔽的效果。
4.可用焦磷酸钠代替氟化氢铵掩蔽铁。
为何酸度要控制在PH3~4?
1.碱性时:
I2与S2O32-反应生成I-和SO42-;I2在碱性溶液中会发生歧化反应生成HOI和IO3-;Cu2+在碱性下会发生水解。
2.强酸性时:
S2O32-会发生分解生成SO2和S;碘化物易被空气氧化而析出碘;酸度过大还会增加碘化亚铜的溶解度。
碘化钾的加入量如何确定?
1.碘化钾起三个作用:
还原作用、沉淀作用,络合作用。
2.Cu2+与I-的反应是可逆的,为促使反应完全,必须加入足量的碘化钾,否则反应不完全,测定结果偏低,且终点回头。
3..固体I2的溶解度很小,且易挥发。
过量的碘化钾能与I2形成I3-,增加I2的溶解度。
4..过量的I-能加快与Cu2+的反应,且能提高淀粉指示剂的灵敏度。
5..碘化钾的加入量一般比理论值大2~3倍。
过高浓度的碘离子会促使CuI溶解,且经济上浪费。
为何加入碘化钾后溶液呈黄色?
Cu2+与I-生成的I3-为深黄色。
为何滴定前期需先快滴慢摇,接近滴定终点时慢滴快摇?
1.前期快滴慢摇是为防止碘挥发和I-接触空气被氧化;
2.虽不能剧烈摇动,但也要摇匀,否则局部过量的硫代硫酸钠会发生分解。
3.后期大部分碘单质已反应完全,需剧烈振荡使被吸附的少量碘单质分离出来与硫代硫酸钠反应,需慢滴快摇。
为何需在临近终点时加入淀粉?
1.I2易被淀粉包裹,I2与淀粉形成的蓝色络合物与硫代硫酸钠反应速度较大,往往会滴定过量。
过早加入淀粉会使滴定终点提前,测定结果偏低。
2.溶液中I-浓度影响淀粉的灵敏度,只有当C(1/2I-)>4×10-5mol/L时,才能达到淀粉的