黄铜中锌的测定.doc

锡青铜中锌的测定(2010-06-27 12:02:54) 转载标签： 教育实验十七 锡青铜中锌的测定一实验目的1 学会以六亚甲基四胺-盐酸为缓冲溶液，二甲酚橙为指示剂标定EDTA标准溶液；2 学会铜合金的溶解方法3 了解锡青铜的组成，掩蔽干扰离子的方法4 掌握铜合金中Zn的测定方法二实验原理锡青铜中加入盐酸，双氧水至溶解，小火加热，煮沸干扰离子的掩蔽可以用配位掩蔽、沉淀掩蔽、氧化还原掩蔽等方法，选择在适当的pH下，将待测离子之外的其他离子进行化学掩蔽。例如，在锡青铜中锌的测定实验里，就是采用各种掩蔽法来排除杂质的干扰，从而测定锌。锡青铜的主要成分是铜、铅、锡、锌，此外还可能含有少量铁、铝等杂质，在实验条件下，铜(II)、铅(II)、锡(IV)、铁(III)、铝(III)等离子均干扰锌的测定，采用的掩蔽方法如下：(1)沉淀掩蔽法掩蔽Pb2+在微酸性溶液中，加入适量的氯化钡和硫酸钾溶液，使生成硫酸钡沉淀，当Ba2+的量超过Pb2+量10倍以上时，Pb2+即会全部渗入硫酸钡晶格中去，形成硫酸铅钡混晶沉淀，这种沉淀比单纯的硫酸铅沉淀稳定得多。因此，可以有效地掩蔽Pb2+。(2)氧化还原、配位掩蔽法掩蔽Cu2+在一定酸度(pH=26)下，Cu2+被硫脲还原成Cu+ ：8Cu2+ + CS(NH2)2 + 5H2O 8Cu+ + CO(NH2)2 + SO42- + 10H+Cu+再与硫脲形成配合物而被掩蔽。(3)配位掩蔽法 掩蔽Sn(IV)、Fe3+、Al3+用氟化钾(或氟化铵)将Sn(IV)、Fe3+、Al3+形成氟的配合物(SnF62-、FeF63-、AlF63-)而加以掩蔽。二甲基酚橙指示剂二甲酚橙属于三苯甲烷类显色剂；化学名称是3-3-双(二羧甲基氨甲基)-邻甲酚磺酞，简写为XO，其显色产物的结构式是 ： 二甲酚橙是紫色结晶，易溶于水，它有6级酸式解离。其中H6In至H2In4-都是黄色，HIn5-至In6-是红色。在pH=56时，二甲酚橙主要以H2In4-形式存在。H2In4-的酸碱解离平衡如下：H2In4-pKa=6.3H+HIn5-黄红由此可知，pH6.3时，它呈现红色；pH6.3时，呈现黄色；pH=pKa=6.3时，呈现中间颜色。二甲酚橙与金属离子形成的配合物都是红紫色，因此它只适用于在pH6的酸性溶液中。二甲酚橙可用于许多金属离子的直接滴定，如ZrO2+(pH1)，Bi3+(pH=l2)，Th4+(pH=2.53.5)等，终点由红紫色转变为亮黄色，变色敏锐。Al3+、Fe3+、Ni2+、Ti4+和pH为56时的Th4+对二甲酚橙有封闭作用，可用NH4F掩蔽Al3+、Ti4+，抗坏血酸掩蔽Fe3+，邻二氮菲掩蔽Ni2+，乙酰丙酮掩蔽Th4+、Al3+等，以消除封闭现象;二甲酚橙通常配成2gL-1的水溶液，大约稳定23周。三实验步骤溶样准确称取0.130.16g锡青铜试样，置于250mL锥形瓶中，加5mL 1:1 HCl，23mL30%H2O2，放置。试样溶完后，在通风橱内加热至大量小气泡冒出，退火，反应平稳后继续小火加热分解剩余的H2O2，冷却掩蔽杂质离子加5mLBaCl2溶液，25mL饱和K2SO4溶液，旋摇混匀。加2g NH4F，旋摇约1min。加30mL饱和硫脲，混匀。滴定加20mL 300gL-1六亚甲基四胺至pH=5.5，滴加23滴二甲酚橙指示剂，用0.01molL-1 EDTA标准溶液滴定，溶液由红紫色变为纯黄色为终点。四数据记录及处理1234mCu/ g初体积V/ ml终体积V/ml V/mlW%舍前平均W%ST舍后平均W% 五思考题1.如何判断过氧化氢是否除尽？如果溶解后剩余的过氧化氢未完全分解，将有何印象？溶液中小而密的气泡（O2）变少，最后消失，继而出现大而少的气泡（水蒸气），再加热片刻（23min），可保证H2O2完全除去。H2O2会氧化二甲酚橙呈紫红色，导致无法判断终点。2.叙述六甲基四胺作缓冲溶液的基本原理？锌离子的测定条件为PH=5.5，质子化六甲基四胺PKa=5.5,所以形成的平衡：能为锌离子的测定提供条件。3.实验中如何掩蔽干扰离子？4.能否先加硫脲后加氟化物？若先加硫脲，则还原剂硫脲将Fe3+、Sn（IV）还原为低价Fe2+、Sn2+，由于F-形成的配合物为离子型,金属离子的电荷越高形成的配合物越稳定,因此金属离子电荷的降低,使Fe2+、Sn2+不能被F-有效掩蔽而干扰Zn2+的测定（Fe2+，b = 0.8；Fe3+，b1 =5.18，b2 =9.07，b3 =12.1；Sn2+ ，b3 = 9.5；Sn（IV），b6 =25）。5.加入掩蔽剂后未混匀，对实验有何影响