「西安礦源」銅系列|碘量法測定銅

【西安礦源有色冶金研究院】

讓客戶滿意和放心

讓員工有體面的工作和有尊嚴的生活!

「西安礦源」銅系列|碘量法測定銅

碘量法是測定銅的經典方法,由於干擾元素少,因而即使是組成比較複雜的試樣,亦可應用。此法測定銅的範圍較寬,對高含量銅的測定尤為適用。

碘量法是以碘化鉀將銅(Ⅱ)還原至銅(Ⅰ)的反應為基礎,還原時析出難溶於稀酸的碘化亞銅和元素碘

根據Ⅰ2/2Ⅰ-(0.62Ⅴ)和Cu2+/Cu+(0.17Ⅴ)電對的氧化電位,反應應自右向左進行(即碘應氧化一價銅)。但碘化亞銅溶解度很小,溶液中二價銅離子的濃度較一價銅離子的濃度要高得多,因而Cu2+/Cu+電對的電勢大於Ⅰ2/2Ⅰ-,故反應能定量地自左向右進行。

在上式的反應中,所析出的碘用硫化硫酸鈉溶液滴定。反應為:

Ⅰ2+2S2O32-→2Ⅰ-+S4O62-

反應的酸度應當在pH3.5~4,酸度過大,碘化物易被空氣氧化而析出碘。同時亦會增加碘化亞銅的溶解度。反之,作用進行得很慢,影響滴定。

氧化劑干擾銅的碘量法測定,因為氧化劑(如三價鐵鹽)可使碘化鉀析出遊離碘。

2Fe3++2Ⅰ-→2Fe2++Ⅰ2

為使碘量法測定銅在有鐵存在下也能夠進行,常把鐵轉變為不與碘化鉀作用的絡合物,一般是加入氟化鉀(銨),此時,三價鐵結合成為不與碘化鉀起反應的絡離子FeF63-。這是快速碘氟法的基礎。

鉬(Ⅵ)、硒(Ⅳ)和鐵(Ⅲ)氧化碘化鉀析出遊離碘,干擾測定。在pH>4時,砷(Ⅲ)、銻(Ⅲ)為碘氧化而使結果偏低。大量的鉛和鉍與碘化鉀生成黃色碘化物沉澱,影響終點的觀察。鎳和鈷含量高時有影響。在乙酸介質中碘化鉀能部分地還原六價鉬至五價狀態而放出碘,干擾測定,但少量鉬不影響。亞硝酸根有影響,可於溶液中加入尿素除去。

銅的滴定在pH2~4的乙酸溶液中進行。砷(Ⅲ)和銻加入溴水氧化。煮沸除去過量的溴。在硫酸溶液中滴定時,pH以3.5~4為宜,當pH>4時,碘形成極不穩定的次碘酸鹽,本身有氧化還原作用,可分解為碘酸根離子和碘離子。

2OH-+I2→I-+IO-+H2O

3IO-→2I-+IO3-

在滴定的酸性溶液中,IO3-與I-再分解析出碘,使終點不穩。當溶液的pH<2時,終點容易返色。

碘化亞銅沉澱吸附碘,使測定結果偏低。加入硫氰酸銨和碘化亞銅作用,生成硫氰化亞銅,消除對碘的吸附。當銅含量很低時可不加硫氰酸銨。當銅的含量較高時,因硫氰化亞銅的溶解度比碘化亞銅的溶解度小,在滴定終點到達之前可加入適量的硫氰酸銨溶液,使碘化亞銅轉變為硫氰化亞銅。

2CuI+2NH4CNS→Cu2(CNS)2+2NH4I

硫氰酸銨不宜加入過早,否則引起下式反應,使結果偏低。

6Cu2++7CNS-+4H2O→3Cu2(CNS)2+SO42-+CN-+8H+

滴定時,體積不能太大,否則碘化亞銅又形成二價銅鹽,使溶液變藍,終點不明顯。

試劑

氯化銨—氫氧化銨溶液 加2毫升氫氧化銨於98毫升水中,然後加入固體氯化銨1克。

澱粉溶液 0.5% 稱取0.5克可溶性澱粉加入5毫升水調成糊狀,在不斷攪拌下加入100毫升沸水,煮沸放冷備用。

銅標準溶液 1毫升含1毫克銅。稱取1.0000克純金屬銅,加1∶1硝酸20毫升,加熱使銅完全溶解,待溶液蒸發至小體積後,加入1∶1硫酸10毫升,繼續蒸發至冒白煙,放冷。加水使銅鹽溶解,移入1000毫升容量瓶中,搖勻。

硫代硫酸鈉標準溶液 0.05N或0.1N 取12.41或24.84克硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)溶於1000毫升新煮沸放冷的水中。為使溶液穩定,加入0.5~1毫升三氯甲烷。

標定:準確移取銅標準溶液20毫升,滴加1∶1氨水至生成藍色銅氨絡離子,用1∶1乙酸中和至溶液由藍色變為綠色並過量4毫升,加入50%碘化鉀溶液3毫升,用硫化硫酸鈉標準溶液滴定至淡黃色,再加20%硫氰酸銨溶液2毫升、0.5%澱粉溶液3毫升,繼續滴定至藍色消失為終點。計算硫化硫酸鈉標準溶液對銅的滴定度。

分析手續

稱取0.5克試樣,置於100毫升燒杯中,用少許水潤溼,加鹽酸10毫升,置電熱板上加熱數分鐘,加硝酸5毫升,繼續加熱使試樣完全分解(如分解不完全,可補加鹽酸5毫升,硝酸3毫升)。蒸發體積至2~3毫升,取下,冷卻。加氯化銨5克,用玻棒攪拌呈溼鹽狀,加1∶1氨水20毫升,攪拌均勻,用定性濾紙過濾,濾液用250毫升錐形瓶承接,用氯化銨—氫氧化銨洗液洗燒杯及沉澱各5~6次,沉澱棄去。濾液放在電熱板上慢慢蒸發除去過剩的氨(過多銨鹽的存在,使滴定終點不穩定)。並使體積為50毫升,加1∶1乙酸4毫升、50%碘化鉀溶液3毫升,用硫化硫酸鈉標準溶液滴定至淡黃色,加20%硫氰酸銨溶液2毫升及0.5%澱粉溶液3毫升,繼續滴定至藍色消失為終點。


分享到:


相關文章: