直接、间接碘量法、硫代硫酸钠的标定水中溶解氧的测定

1、碘量法1.概述碘量法是利用I2的氧化性和1 -的还原性进行滴定的方法。固体I2 在水中的溶解度很小(0. 00133mol L - 1 ),通常将I2溶解在KI溶液，I -一,一、，中形成13 , 一般仍简写为I2。碘量法的基本反应为I2 + 2 i 2 1 -E = .545V12是较弱的氧化剂，能与较强的还原剂作用，而1 -是中等强度 的还原剂，能与许多氧化剂作用。因此碘量法可以用直接法和间接法 的两种方式进行滴定。直接碘量法电位比EI2/1 -低的还原性物质，可直接用12的标准溶液滴定，这种 方法称为直接碘量法或点滴定法。例如SO用水吸收后，可用12变准 溶液直接滴定。12 + SO2

2、+ H 20 = 2 I - + % + 4 H +采用淀粉作指示剂，蓝色出现即为终点。用直接碘量法可以测定S2-,As2O3,Sn( II ),Sb(III )等。直接碘量法不能在碱性溶液中进行，当溶液的pH 8时，部分12 发生歧化反应：3 12 + 6 0H - = 10 3+ 5 1 - + 3 H 20间接碘量法电位比EI2 /1 -高的氧化物性物质，可在一定条件下用还原，然后用 Na2S2 03标准溶液滴定析出的12。这种方法称间接碘量法或滴定碘法。 例如K2Cr207在酸性溶液中，与过量的KI作用析出12，其反应为Cr20 + 6 1 - + 6 H += 2 Cr 3+ 3 1

3、2 + 7 H 20再用叫S 2 3标准溶液滴定：12 + 2 S 2 O3- = 2 1 - + SO 2-4 6I 主立工而曰 * -r m 血0CrO2-Mn -BrO- AsO3-SbO3-间接碘量法可用测定Cu 2+、4、4、3、4、4、ClO - NO -IO-CIO - MnO H O 室3、2、3、2、2 2等氧化性的物质以及水质分析中的溶解氧测定。在间接碘量法中必须注意以下几点.控制溶液的酸度。12与Na2S2 O3的反应必须在中性或弱酸性溶液中进行。在碱性溶液中，12与S 2 O3-发生下列反应：S 2 O3- + 4 12 + 10 OH - = 2 O + 8 I -

4、+ 5 H 2 3 12 + 6 OH-= IO- + 5 I - + 3 H 2O在强酸性溶液中，Na2S2 O3溶液会发生分解：S 2 气+ 2 H += SO2 个 + S ； + H 2O防止匕的挥发和空气中的。2氧化1 -。加入过量的KI （一般比理II -II论量大23倍），使2形成3络离子，增大2的溶解度，降低2挥发性。KI与氧化性物质间的反应，应在室温下于碘量瓶中密封进行，并放置在阴暗处避免阳光直接照射。滴定前调好酸度，析出12后，立 即进行滴定。滴定匕时不要剧烈摇动，以减少匕的挥发。注意淀粉指示剂的加入时机。在间接碘量法中，淀粉指示剂应 在滴定接近终点前才加入，否则加入太早，

5、则大量的12与淀粉结合生 成蓝色物质，这一部分12就不易与Na2S 2 O3溶液反应，给滴定带来误差。2,标准溶液的配制和标定在碘量法中常使用Na2 O3和12两种标准溶液叫S 2 3标准溶液的配制和标定Na2S 2 O3 固体(Na S O 5H O )易风化，并含有 S、S 2-、件-、C ;-、 2 2 32Cl-等杂质，因此应配制成近似浓度的溶液后，再进行标定。配制好的Na2S 2 O3溶液不稳定，容易溶解，其浓度容易改变的主要 原因如下：溶解的CO2作用。溶解于水中的CO2可使Na2S2 O3分解：S O 2- CO _ H O _ HCO - HSO - S ；2 3 +2 +2=

6、3 +3 +此反应一般在配成溶液后的10天内发生。由于生成的HSO3也能与12反应：HSO- I - H O_ HSO -+以-a, H +3十 2十 2=4十2， 十2这样就影响12与Na2S 2 O3反应时化学计量关系而造成很大误差。空气中O2的作用。2 S2 O3- + O2 = 2 SO42-十 2 S，此反应速率较慢，若水中存在微量Cu 2+或Fe 3+等杂质能促进S2O 溶液的分解。微生物的作用。水中微生物会促进S2O3-的分解，这是Na2S2O3溶 液浓度变化的主要原因。S2 O32-牛 S ； + SO32-因此，配制Na2S2 O3溶液时，需用新煮沸（为了除去CO2和杀死细菌

7、）并冷却的蒸馏水，并加入少量Na2CO3 （约0. 02% ）使溶液呈碱性， 抑制细菌的生长。配制后的溶液应保存在棕色瓶中，放置在阴暗处， 放置两周再进行标定。这样配制的溶液不宜长期保存，使用一段时间 后应重新标定，如发现溶液变浊，应过滤后再标定，后者另行配制。土一 Na S 0 1 日 ” b K Cr O KBrO KIO lx. ” . rrf. * 标定 2 2 3溶液的基准物质有 2 2 7、3、3以及纯碘等。K 2 Cr2 07是最常用的基准物质。标定时，称其一定量的K 2 2 07，在酸 性溶液中与过量的KI作用，析出12，以淀粉为指示剂，用Na2S203溶 液滴定，有关反应式：

8、Cr2O + 6 1 - + 6 H += 2 C 3+ 3 12 + 7 H 2012 + 2 S2 032- = 2 1 - + S 0 2- 4 6 标定时应注意一下几点：溶液的酸度愈大，反应速率愈快，但酸度太高，1 -易被空气中 的02氧化，酸度一般保持0. 20.4 mol L为宜。K2Cr207与KI的反应应在密塞的碘量瓶中进行，放置在暗处约 5 min，待反应完全后，再进行滴定。以淀粉作指示剂时，应先以Na2S2 03溶液滴定至溶液呈谈黄色时 再加入淀粉溶液，然后用Na2S2 03溶液继续滴定至蓝色恰好消失，即为 终点。滴定至终点后，再经510 min溶液又会出现蓝色，这是由于空

9、 气氧化1 -所引起的。12的标准溶液的配制和标定 12易升华，且对分析天平有腐蚀 性，不宜直接配制。应在托盘天平上称取一定量的碘，加入过量的KI 置于研钵中，加少量水一起研磨，使12全部溶解，然后将溶液稀释转 入棕色瓶中于暗处保存。应避免12溶液与橡皮等有机物接触，以防浓 ,、.、， _. t I .r - ,f /NaS0 -1 t . t .r -, 、,、,、 、. I .0度放生变化。可用已标好的 2 2 3标准溶液来标定溶液，也可用 2 3 来标定。AO3难溶于水，但溶于碱性溶液中：Y 3+6 OH -= 2 咛+ 3 H 20生成ASf用12溶液滴定是，反应为：A件一+ 12 +

10、 H 2 + 2 八 + 2 H +此反应是可逆的。为使反应地量进行，应在中性或微碱性溶液（PHR 8 ）中滴定。注意人3为剧毒物质。3.碘量法应用示例（溶解氧的测定）溶解氧是指溶解在水中的分子态氧，以氧的 m *L表示。简称DO。 水体中溶解氧的含量多少，反映了水质的污染情况。洁净的地面水溶 解氧一般接近饱和，约810 mg * L1。水体受有机物及无机还原性物质 污染，则由于它们的被氧化而耗氧，使水体中溶解氧降低。如果污染 严重，氧化作用加快，而大气中氧来不及补充时，水体中的溶解氧会 不断减少，甚至接近于零。此时厌氧菌得以繁殖并活跃起来，使水中 的有机物发酵、腐烂而生恶臭，使水质恶化。在缺

11、氧的水体中，水生 物植物的生长将收到抑制甚至死亡。如鱼类在溶解氧低于4 mg * L时就难以生存。因此溶解氧是衡量水体污染的重要指标之一。水中溶解氧的测定一般采用碘量法。测定的原理是：在水样中加 入硫酸锰及碱性碘化钾（NaOH + KI）溶液，生成MnH Z沉淀。Mn2+ 2 H- = Mn（OHI I （白色）1 1 cMn（OH ）2 222 + 2=1 OMn（OH . + 2 22 Mn（OH I （棕色）=MnO0H）2 I （棕色）生成的棕色沉淀将全部溶解氧固定后，再加入浓H 2 S04使沉淀溶解并加入KI，反应后析出12，然后用Na2S203标准溶液滴定。2 Mn(OH 1 +

12、2 I - + 6 H += 2 Mn2 + + 匕 + 6 f0叫o0h)2 + 2 I- + 4 H += 2 Mn2+ + 七 + 3 H2012 +S 2 0;- 21 - +S 2 Or根据气2 O3标准溶液消耗的量计算出溶解氧含量。该法适于清洁的地面水或地下水的测定。若测定工业废水和生活污水中的溶解氧时，则应考虑某些污染物质的干扰。如水中含N0 -Fe 3+等离子时，能将Fe 3+等离子时，能将1 -氧化成12使测定结果偏高；Fe 2+等离子时，能将12还原为1 -使测定结果偏低。为消除干扰，可采用下述方法。叠氮化钠消除NO2干扰。NaN3 +H NaN3 +H + = HN3 + Na +UM I NO -.HN3 +2 +HN2 + N2O + H高锰酸钾法消除S032-、Fe2+、N0-，有机物等干扰。5 SOl + 6 H + + 2 Mn0- - 2 Mn 2+ + 5 S042- + 3 H205 Fe2+ + M