費休法屬碘量法,其基本原理是利用碘氧化二氧化硫時,需要—定量的水參加反應:
12十S02十2H2O=2HI十H2SO4 (1)
上述反應是可逆的。為了使反應向正方向移動並定量進行,須加入鹼性物質。實驗證明,吡啶是最適宜的試劑,同時吡啶還具有可與碘和二氧化硫結合以降低二者蒸氣壓的作用。因此,試劑必須加進甲醇或另一種含活潑OH基的溶劑,使硫酸酐吡啶轉變成穩定的甲基硫酸氫吡啶。
試劑的理論摩爾比為碘:二氧化硫:吡啶,甲醇=1:1:3:1。
測定技術 費休試劑的配製和標定
通常,配製費休試劑時只有碘應嚴格依照化學計量,其它組分則是過量的,一般採用的摩爾比為碘:二氧化硫:吡啶:甲醇=1:3:10:50。配製費休試劑所用各物質必須嚴格控制其含水量,一般不得超過0.1%,若進行微量分析時,不應超過數個ppm。
配製步驟取無水吡啶133mL與碘42.33g,置入具塞棕色試劑瓶中,振搖至碘全部溶解後,加入無水甲醇333ml。難確稱量試劑瓶重,通入經濃硫酸脫水
資料簡介:的二氧化硫氣體至試劑瓶增重32g,將瓶塞塞牢、搖勻,於暗處放置48h後標定。依此配製的費休試劑的滴定度約為含水3—5g/mL。當使用專用試劑瓶時,可在通二氧化硫至增重32g時,把液面的位置作一標記,以後每次配製,只需取一定量的各物質置入試劑瓶中,通入二氧化硫氣體,使試劑溶液掖面升高至標記處即可,這樣可省去費時的稱重操作。為使費休試劑穩定,有另一種配製方法,即先配成二組溶濃,在使用前混合。一組為碘和甲醇溶液I; 另一組為二氧化硫和吡啶溶液II。
溶液I:取碘63p,置入試劑瓶中,加366mL無水甲醉,括至碘全部溶解。
溶液II:取100mL無水吡啶,置入試劑瓶小,準確稱量,然後通入乾燥的二氧化硫氣體,使其增重32g。
新配製的費體試劑很不穩定,隨放置時間增加,濃度逐漸降低。在前二、三日內,淌定皮有顯著下降,以後降低援慢,一周以後,滴定度每日約減少1%,之後則變化更趨緩慢。滴定度開始迅速下降的原因主要是試劑中各組分所含殘存水分的作用,隨後滴定度緩慢下降的原因則是副反應的影響。
因此,費你試劑配製以後,應放置一用以上,用前標定。
費休試劑的標定方法一般有純水標定、含水甲酵標準溶液標定和穩定的結晶水合物標定三種。
(1) 純水標定法取數個乾燥具塞滴定瓶,加入25mL無水甲醇,用費休試劑滴定至終點。這時滴定瓶內呈無水狀態,隨即用注射取樣器迅速注入已準確稱量的純水30.00mg,在劇烈攪拌下,以費休試劑滴定至終點,求得每毫升費體試劑相當於水的質量M^.
1 (2)含水甲醇標準溶液標定法
(i)含水甲醇標準溶液的配製含水中醇標準溶液是用無水甲醉加入定還的燕螺水配成的。無水甲醇應經過金屆鎂粉二次處理,然後蒸餾,把蒸出的甲醇立即用來配製。
取充分乾燥的500mL存雖瓶,在瓶中加入無水甲醇400mL,用注射器(或小滴瓶)減員法準確稱設蒸餾水0.2500,注入容量瓶中,迅速塞牢瓶塞,振盪均勻後,用元水甲醇稀釋至刻度。即使經過多次處理的甲醇,也難免含有微量水分,因此必須對此值予以校正。可在不斷攪拌,保持利同條件下,用無水甲醇及配製好的含水醇分別滴定同量費休試劑,得到Va和Vb,然後求校正值F。
2 (ii)標定方法在於燥的滴定瓶中加入無水甲醇10mL,以費休試劑滴至終點。然後準確量取一定量的含水甲醇標準溶液(含水量為Hmg),以費休試劑
在不斷攪拌下滴定。由試劑的消耗量V(單位為mL)計算費休試劑的滴定度T(mg/mL):
以含水甲醇標準液標定費休試劑結果準確、操作簡便,而且可進行反滴定。
但是,含水甲醇標準溶液比一般水溶液的膨脹係數更大,標定時須註明當時
溫度。在使用中溫度有明顯差別時,須需對水甲醇標準溶液的體積予以校
正。當使用含水甲醇標準液反滴定時,更要注意這種溫度對體積造成的影
響。
(3)穩定的結品水合物標定法一般用於標定(費休試劑的結晶水合物有一
水合草酸銨(NH4)2C2.H2O、三水合乙酸鈉CH3C00Na·3H2:0、一水合檸檬酸和二水合酒石酸鈉等。其中以二水合酒石酸鈉為最好,它的理論含水量為
15.66%。在150℃加熱後含水量為15.652%,將其暴露於相對濕度為20一79%的空氣中,此水合物增加重量為0.01一0.09%。
費休法終點判定費休法的滴定終點,對於無色試液可用目視法判定。如果是帶有顏色或呈渾濁狀的試液,則需用水停滴走法或電位滴定法判定終點。
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