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佛尔哈德法测定可溶性氯含量的实验改进

2018-09-17杜春明许龙灿

卫生职业教育 2018年17期
关键词:哈德硝基苯指示剂

杜春明,许龙灿

(楚雄医药高等专科学校,云南 楚雄 675000)

佛尔哈德法是测定氯离子的常用方法之一,是常用的含氯药物含量测定方法。此法的缺点是使用硝基苯、四氯化碳等挥发性有毒物质。

1 实验方法与条件

1.1 佛尔哈德法

佛尔哈德法也叫铁铵矾指示剂法,是以铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·10H2O]为指示剂,NH4SCN或 KSCN作为滴定液,在酸性溶液中直接测定Ag+或间接测定卤化物的银量法,分为直接滴定法和回滴定法(返滴法或剩余滴定法)两种。

1.2 回滴定法

向含卤离子的溶液中加入准确过量的AgNO3滴定液,在酸性条件下,用铁铵矾作为指示剂,用NH4SCN或KSCN作为滴定液,回滴过量的AgNO3,以出现淡红色为终点,确定卤离子含量。反应如下:滴定前:Ag+(过量)+X-⇌AgX↓;滴定时:Ag+(剩余)+SCN-⇌AgSCN↓(白色);终点时:Fe3++SCN-⇌Fe[SCN]2+(淡红色)。

1.3 滴定条件

(1)在酸性(0.1~ 1.0 mol/L HNO3)条件下进行。酸性条件既能有效防止Fe3+发生水解,确保Fe3+及时指示滴定终点,也可避免 AsOPO、CO、CrO等离子的干扰。

(2)溶液中的强氧化剂Cu2+、Hg2+等能与SCN-反应,干扰滴定,应预先除去。

(3)滴定过程中要剧烈振摇,防止AgSCN沉淀吸附Ag+使终点提前。

(4)测定I-时,要先加AgNO3滴定液,待AgI沉淀完全后再加指示剂,防止I-被Fe3+氧化成I2,影响测定结果。

(5)用回滴法测定可溶性氯含量时,向待测液中加入准确过量的AgNO3滴定液,用NH4SCN滴定液滴至化学计量点时,应避免用力振摇,防止生成的Fe[SCN]2+配离子淡红色消失。因AgNO3沉淀的溶解度(1.251-5mol/L)大于AgSCN沉淀的溶解度(1.110-6mol/L),若用力振摇会导致AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀(反应式为:AgCl↓+SCN-⇌AgSCN↓(白色)+Cl-),从而使溶液中SCN-浓度降低,促使已生成的Fe[SCN]2+再次分解,红色褪去,而误认为终点还未到达,消耗NH4SCN滴定液,导致测定结果偏低,误差较大。这也是佛尔哈德法测定含氯药物含量的不足之处。为避免这一情况,一般采取以下措施:①将AgCl沉淀抽滤除去后,用NH4SCN滴定液滴定。②加入过量AgNO3滴定液后,再加入适量硝基苯或四氯化碳等挥发性有毒物质,作为AgCl沉淀的保护剂。也可使用邻苯二甲酸二甲(乙)酯、甘油、1,2-二氯乙烷、石油醚等保护剂,防止AgCl沉淀向AgSCN沉淀转化。

笔者向含氯待测液中加入准确过量的AgNO3滴定液后,加入适量苯甲醇作为AgCl沉淀的保护剂,防止AgCl沉淀向AgSCN沉淀转化。对使用苯甲醇作为AgCl沉淀的保护剂(简称新法)与使用硝基苯作为AgCl沉淀的保护剂(简称旧法)进行氯离子含量测定对照实验。

2 实验操作

2.1 试剂与仪器

AgNO3、NH4SCN、HNO3、硝基苯、苯甲醇、铁铵矾均为分析纯,基准NaCl、市售NaCl(食盐),常规容量分析仪器。

2.2 实验方法

准确称取2.000 0 gNaCl,用蒸馏水溶解,定容至500.0 ml得NaCl溶液。吸取该溶液20.0 ml,加蒸馏水25.0 ml、1 mol/L HNO32.0 ml、0.100 0 mol/L AgNO3滴定液 25.0 ml,加 AgCl沉淀保护剂2.0 ml,充分振摇后准确加入1.0 ml铁铵矾指示剂,用0.100 0 mol/L NH4SCN滴定液滴至出现淡红色,30 s后振摇不褪色即为终点,计算NaCl含量及误差。

3 结果与讨论

3.1 比较两种实验方法

旧法加硝基苯2.0 ml,新法加苯甲醇5.00 ml,其余条件相同,每种方法平行测定6次。结果表明,旧法与新法相对平均偏差分别为0.11%、0.03%。新法终点颜色变化更明显,且准确度高于旧法(见表1)。

表1 基准NaCl消耗0.100 0 mol/L NH4SCN滴定液体积(ml)

3.2 苯甲醇用量优选(见表2)

按 3.1 测定条件,分别加入苯甲醇 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0进行用量优选实验。结果表明,苯甲醇用量在3.0 ml以上时,测定误差较小,故最佳用量选用5.0 ml。由于苯甲醇在水中的溶解度(1∶25)大于硝基苯(水中不溶),故其用量大于硝基苯才能起到较好的保护作用。

表2 苯甲醇用量优先消耗0.100 0 mol/L NH4SCN滴定液体积(ml)

3.3 苯甲醇保护效果观察

苯甲醇为无毒、无色油状液体,比重(1.040)略大于水。实验中观察到其对AgCl的凝聚效果较硝基苯好,上清液几乎澄清。当用量达10.0 ml时,AgCl几乎凝聚为团块。

3.4 影响准确度的因素

(1)Fe3+浓度对滴定准确度影响很大,故滴定时铁铵矾用量应准确且一致。(2)NH4SCN滴定液的用量为5.0~10.0 ml时,测定误差较小。

3.5 市售食盐的NaCl含量测定(见表3)

表3 市售食盐的NaCl含量测定消耗0.100 0 mol/L NH4SCN滴定液体积(ml)

按3.1测定条件,测定市售食盐的NaCl含量,新、旧两法的相对平均偏差分别为0.06%和0.14%。

4 结语

实验表明,新法测定结果准确,且苯甲醇为安全、无毒的芳醇,故实用性较强。传统实验教学中,学生人数多,若使用挥发性硝基苯等有机溶剂,会污染实验室内空气,危害师生健康。佛尔哈德法测定可溶性氯含量实验中,以苯甲醇代替硝基苯对AgCl沉淀的保护作用更强,且苯甲醇无毒、使用安全,准确度也比硝基苯高,有很强的实用性。■

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