碘量法理论ppt课件.ppt

碘量法理论小结第三小组Page 2一基本简介n1826年 H.de la比拉迪埃用含有淀粉（指示剂）、氯化钠和碳酸氢钠的碘化物溶液为滴定剂，滴定次氯酸钠溶液（漂白液）1840年有人以淀粉为指示剂，用碘的乙醇溶液为滴定剂，滴定硫化物溶液以后，碘量法应用日益广泛在电位分析法、安培滴定法、库仑滴定法中也可应用碘量法，以提高它们的灵敏度和准确度n碘量法分为；直接碘量法,标准电极电位比E(I2)小的还原性物质，可直接用碘标准溶液滴定，通常以可溶性淀粉溶液为指示剂，滴定到达终点后，由于生成碘淀粉化合物而使溶液呈现深蓝色或蓝紫色，常用于测定 S、SO2、Sn()、As()、联氨等卡尔费歇尔滴定是一种测定有机或无机化合物中水分的重要方法，它是利用碘氧化二氧化硫时需要定量的水分的原理而建立起来的Page 3n间接碘量法，标准电极电位比E(I2)大的氧化性物质可在一定条件下与过量I溶液发生反应，氧化性物质被I定量地还原, 产生等当量的碘, 然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定碘（以淀粉为指示剂）常用于测定Cu、CrO、Cr2O、AsO、SbO、Ce、O3、H2O2、NO、Cl2、ClO、Br2、BrO、IO等n碘的标准溶液不十分稳定，需要经常用基准三氧化二砷或硫代硫酸钠标准溶液标定。

Page 4二基本原理n碘量法是以碘作为氧化剂，或以碘化物（如碘化钾）作为还原剂进行滴定的方法Page 5n1.直接碘量法n直接碘量法是用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法在滴定过程中，I2被还原为I-：n直接碘量法只能在酸性、中性或弱碱性溶液中进行，如果溶液pH9，可发生副反应使测定结果不准确n直接碘量法可用淀粉指示剂指示终点还可利用碘自身的颜色指示终点，化学计量点后，溶液中稍过量的碘显黄色而指示终点Page 6n2.剩余碘量法n剩余碘量法是在供试品（还原性物质）溶液中先加入定量、过量的碘滴定液，待I2与测定组分反应完全后，然后用硫代硫酸钠滴定液滴定剩余的碘，以求出待测组分含量的方法滴定反应为：n使用剩余碘量法时，用淀粉作指示剂淀粉指示剂应在近终点时加入，因为当溶液中有大量碘存在时，碘易吸附在淀粉表面，影响终点的正确判断Page 73.置换碘量法n置换碘量法是先在供试品（氧化性物质）溶液中加入碘化钾，供试品将碘化钾氧化析出定量的碘，碘再用硫代硫酸钠滴定液滴定，从而可求出待测组分含量滴定反应为：Page 8三.方法概要n 1.原理：碘量法是利用的I2氧化性和I-的还原性为基础的一种氧化还原方法.基本半反应：I2+2e=2I -nS小：20为1.3310-3 mol/L 而I2(水合)+I-=I3-(配位离子)K=710过量I- 存在时半反应n2.滴定方式 （1）直接滴定法碘滴定法 nI2是较弱的氧化剂，凡是E0(E0)的物质都可用标准溶液直接滴定：S2-、S2O32-、SO32-、As2O3等 n滴定条件：弱酸（HAc，pH=5）弱碱（Na2CO3，pH=8）性溶液中进行。

若强酸中：4I-+O2(空气中)+4H+ =2I2+H2O若强碱中：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2OPage 9n（2）间接碘量法滴定碘法 nI-是中等强度的还原剂主要用来测定:E0(E0)的氧化态物质：CrO42-、Cr2O72-、H2O2、KMnO4、IO3-、Cu2+ 、NO3-、NO2-n例：Cr2O72-+6I-+14H+ +6e=2Cr3+ +3I2+7H2OnI2+2S2O32-=2I-+S4O6 2-n在一定条件下，用I-还原氧化性物质，然后用Na2S2O3标准溶液滴定析出的碘此法也可用来测定还原性物质和能与CrO42-定量生成沉淀的离子）Page 10n间接碘量法的反应条件和滴定条件： n酸度的影响I2与Na2S2O3应在中性、弱酸性溶液中进行反应n若在碱性溶液中：2S2O32-+4I2+10OH-=2SO42-+8I- +5H2On3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O n若在酸性溶液中：S2O32-+2H+ =2SO2+S2-+H2On4I-+O2(空气中)+4H+=2I2+H2On防止I2挥发n i)加入过量KI（比理论值大23倍）与I2生成I3-，减少I2挥发；nii)室温下进行；Page 11n iii)滴定时不要剧烈摇动。

n防止I-被氧化ni)避免光照日光有催化作用；n ii)析出I2后不要放置过久（一般暗处57min）；niii)滴定速度适当快n 3.指示剂淀粉影响因素n（1）适用pH:29；n（2）直链淀粉； n（3）50%乙醇存在时不变色；n（4）间接法滴定时近终点加入Page 12四.碘量法标准滴定溶液的制备碘量法中需要配制和标定I2和Na2S2O3两种标准滴定溶液1)Na2S2O3标准滴定溶液的制备（执行GB601-2002）配制时不能用直接法，只能用间接法 配制好的Na2S2O3溶液在空气中不稳定，容易分解水中的微生物、CO2、空气中的O2的作用下发生下列反应 Na2S2O3 微生物 Na2SO4+S 3Na2S2O3 +4CO2+3H2O 2NaHSO4+4NaHCO4+4S 2Na2S2O3+ O2 2Na2SO4+2S 所以配制Na2S2O3时应用新煮沸并冷却的蒸馏水，并加入少量的Na2CO3并贮于棕色瓶中Page 13n标定Na2S2O3溶液的基准物质有K2Cr2O7、KIO3、KBrO3及升华l2等除l2外，其他的物质都需在酸性溶液中与KI作用析出l2后，再用配制的Na2S2O3溶液滴定。

n以K2Cr2O7做基准物质为例，K2Cr2O7在酸性溶液中与I-发生如下反应：nCr2O72-+6I-+14H+ 2Cr3+3I2+7H2On反应析出的I2以淀粉为指示剂，用待标定的Na2S2O3溶液滴定nI2+2S2O32- 2I-+S4O62-Page 14n标定溶液时应注意： Cr2O72-与I-反应较慢，为加速反应，需加入过量的KI并提高酸度，但酸度过高会加速空气氧化I-，因此，一般控制酸度为0204摩尔每升，并在暗处放置10min，以保证反应顺利完成n根据称取K2Cr2O7 的质量和滴定时消耗Na2S2O3 标滴液的体积，计算出 Na2S2O3 的标滴液的浓度n计算公式：Page 15n（2）I2标滴液的制备（执行GB601-2002)n I2标滴液的配制n用升华法制得的纯碘可直接配制成标滴液但通常是用市售的碘现配制成近似浓度的碘溶液，然后用基准试剂或已知准确浓度的Na2S2O3标滴液标定碘溶液的准确浓度由于I2难溶于水，易溶于KI溶液，故配制时应将I2、KI与少量水一起研磨，并保存在棕色瓶中待标定n I2标滴液的标定nI2可用 As2O3基准物质标定As2O3 难溶于水，多用于NaOH 溶解，使之生成亚砷酸钠，在用I2溶液滴定 。

nAs2O3+6NaOH 2Na3AsO3+3H2OnAsO33+I2+H2O AsO43-+2I-+2H+Page 16n此反应为可逆反应，为使反应快速定量地向右进行，可加NaHCO3,以保持溶液pH约为8.n根据称取As2O3 的质量和滴定时消耗I2的体积可计算出I2标滴液的浓度计算公式如下：n由于As2O3n为剧毒物，一般常用已知浓度的Na2S2O3标准滴定溶液标定I2溶液Page 173.碘量法应用实例n（1）水中溶解氧的测定 n溶解于水中的氧称为溶解氧，常以DO表示水中溶解氧的含量与大气压力、水的温度有密切关系大气压力减小，溶解氧的含量也减小；温度升高，溶解氧含量急剧下降溶解氧的含量用1L水中溶解的氧气量（O2，mg/L）表示n测定水体溶解氧的意义水体中溶解氧含量的多少反映水体受到污染的程度n水中溶解氧的测定方法n清洁的水样一般采用碘量法测定若水样中含有氧化性还原性物质、藻类、悬浮物时将干扰测定，则需采用叠氮化钠修正的碘量法或膜电极法等其他方法测定Page 18n碘量法测定溶解氧的原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾溶液，使生成氢氧化亚锰沉淀氢氧化亚锰性质极不稳定，迅速与水中的溶解氧化合，生成棕色锰酸锰沉淀。

n MnSO4+2NaOH Mn(OH)2 +NaSO4n (白色沉淀)n 2Mn(OH)2+O2 2H2MnO3n (棕色沉淀)nMn(OH)2+ H2MnO3 MnMnO3 +2H2On (棕色沉淀)n加入硫酸酸化，是已经化合的溶解氧与溶液中所加入的I-起氧化还原作用，析出与溶液相当量的I2溶解氧越多，析出的碘越多，溶液的颜色就越深nMnMnO3+3H2SO4+2KI 2MnSO4+K2SO4+I2+3H2OPage 19n最后取出一定量反应完毕的水样，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准滴定溶液滴定至终点，滴定反应式：测定结果按下式计算：n（2）维生素C含量的测定n方法：准确称取含维生素C试样，溶解在新煮沸且冷确的蒸馏水中，以HAc酸化，加入淀粉指示剂，迅速用I2标准滴定溶液滴定至终点（呈现稳定的蓝色）n维生素C在空气中易被氧化，所以在HAc酸化后应立即滴定 2Na2S2O3+ I2 2Na2S4O6+2NaIPage 20n（3）钛合金中Cu含量的测定间接碘量法n将钛合金试样溶于HCI+H2O2溶液中，加热分解除去H2O2在弱酸性溶液中，Cu2+与过量KI作用，定量释出定量释出I I2 2，释出释出I I2 2在用在用Na2S2O3Na2S2O3标滴液滴定，反应如下：标滴液滴定，反应如下：nCu+2HCI+Cu+2HCI+H H2O O2 CuCL2+2H2On2Cu2+4I- 2CuI +I2nI2+2S S2 2O O3 32- 2- 2I-+S2I-+S4 4O O6 62-2-n加入过量加入过量KIKI，铜离子的还原可趋于完全。

由于，铜离子的还原可趋于完全由于CuICuI沉淀强沉淀强烈地吸附烈地吸附I I2 2，使测定结果偏低，故在滴定近终点时应加入，使测定结果偏低，故在滴定近终点时应加入适量适量KSCNKSCN，使，使CuI CuI 转化为溶解度更小的转化为溶解度更小的CuSCN,CuSCN,转化过转化过程中释放程中释放I I2 2，Page 21测定过程中要注意以下几点:SCN-SCN-只能在近终点时加入，否则会直接还原只能在近终点时加入，否则会直接还原2 2价铜离子，使价铜离子，使结果偏低结果偏低溶液溶液PHPH应控制在应控制在3.33.34.04.0范围控制适宜的酸度可消除其干扰控制适宜的酸度可消除其干扰33价铁离子能氧化价铁离子能氧化I-I-而析出而析出I I2 2，可用可用NHNH4 4HFHF2 2掩蔽NHNH4 4HFHF2 2又又是缓冲剂是缓冲剂淀粉指示剂液应在近终点时加入，过早加入会影响终点观淀粉指示剂液应在近终点时加入，过早加入会影响终点观察直接碘量法测定海波 （Na2S2O3） 的含量Page 22nNa2S2O3俗称大苏打或海波，是无色透明的单斜晶体，易溶于水，水溶液呈碱性反应，有还原作用，可做定影剂、去氯剂和分析试剂nNa2S2O3的含量可在PH=5的HAc-NaAc缓冲液存在下，用I2标滴液直接滴定测得。

n分析结果如下：Page 23Na2S2O3样品中可能存在杂质，亚硫酸钠也会与碘标准溶液反应，造成结果偏高Na2SO4+2H+ H2SO3+2Na+ H2SO3+I2+H2O 2HI+H2SO4若加入甲醛，则亚硫酸钠与其发生加成反应，则应消除干扰此方法详见HG/T2328-92工业硫代硫酸钠标准Page 24。