碘量法测铜

铜合金中Cu含量的测定
材料与方法
2.1主要试剂
2.1.1 KI溶液(200 g·L
-1
)。
2.1.2 Na
2
S
2
O
3
溶液(0.1 mol·L
-1
)：称取 25g Na
2
S
2
O
3
·5H
2
O于烧杯中，加入300～
500mL新煮沸经冷却的蒸馏水，溶 解后，加入约0.1g Na
2
CO
3
，用新煮沸且
冷却的蒸馏水稀 释至1L，贮存于棕色试剂瓶中，在暗处放置3～5天后标
定。
2.1.3 粉溶液(5g ·L
-1
)：称取0.5g可溶性淀粉，加少量的水，搅匀，再加入100mL
沸水， 搅匀。若需放置，可加入少量HgI
2
或H
3
BO
3
作防腐 剂。
2.1.4 NH
4
SCN溶液(100g·L
-1
);
2.1.5 H
2
O
2
(30%，原装);
2.1.6 Na
2
CO
3
(固体);
2.1.7 K
2
C r
2
O
7
标准溶液(C(K
2
Cr
2
O< br>7
)=0.01667mol·L);

2.1.8 KIO
3标准溶液(C(KIO
3
)=0.01667mol·L
-1
);

2.1.9 H
2
SO
4
溶液(1 mol·L
-1
);
2.1.10 HCl(6mol·L
-1
，即1:1);
2.1.11 NH
4
HF
2
(200g·L
-1
);
2.1.12 HAc(7mol·L
-1
，即:1);
2.1.13 氨水(7mol·L，即1:1);
2.1.14 铜合金试样。
2.2实验原理
碘量法测定铜的依据是在弱酸性溶液中(pH=3～4)，Cu
2+
与过量的KI作用，生< br>成CuI沉淀和I
2
，析出的I2可以淀粉为指示剂，用Na
2
S2
O
3
标准溶液滴定。有关反应
如下：
2Cu+4I
2+ -
-1
-1
2CuI+I
2


或 2Cu
2+
+

5I
-
2CuI

+

I
3
-

I
2

+

2S
2
O
3
2-
2I
-
+

S
4
O
6
2-

Cu
2+
与I
-
之间的反应是可逆的，任何引起Cu
2+
浓度减小(如 形成络合物等)或

引起CuI溶解度增大的因素均使反应不完全，加入过量KI，可使C u
2+
的还原趋于完
全。但是，CuI沉淀强烈吸附I
3-
，又会使 结果偏低。通常使用的办法是在近终点
时加入硫氰酸盐，将CuI(K
sp
=1.1× 10
-12
)转化为溶解度更小的CuSCN沉淀(K
sp
=4.8
×10)。在沉淀的转化过程中，吸附的碘被释放出来，从而被Na
2
S
2
O
3
溶液滴定，
使分析结果的准确度得到提高。即
CuI+SCN
-
-15
[2]
CuSCN +I
-
硫氰酸盐 应在接近终点时加入，否则SCN
-
会还原大量存在的I
2
，致使测定结果偏低。溶液的pH值一般应控制在3.0～4.0之间。酸度过低，Cu
2+
易水解，使 反
应不完全，结果偏低，而且反应速率慢，终点拖长；酸度过高，则I
-
被空气中的< br>氧氧化为I
2
（Cu
2+
催化此反应），使结果偏高。
Fe
3+
能氧化I
-
，对测定有干扰，但可加入NH
4
HF2
掩蔽。NH
4
HF
2
是一种很好的缓
冲溶液，因HF 的K
a
=6.6×10，故能使溶液的pH值保持在3.0～4.0之间。
2．3实验步骤
2.3.1用K
2
Cr
2
O
7< br>标准溶液标定Na
2
S
2
O
3
溶液
2.3.2用KIO
3
标准溶液标定Na
2
S
2
O3
溶液


2.3.3.铜合金中铜含量的测定

-4
3 结果与讨论

3.1数据分析和处理
3.1.1用K< br>2
Cr
2
O
7
标准溶液标定Na
2
S
2
O
3
溶液
C(K
2
Cr
2
O
2
)= m(K
2Cr
2
O
2
)M(K
2
Cr
2
O2
)V(K
2
Cr
2
O
2
)
=0.01589mol·L
-1

C(Na
2
S
2
O
2
)
1
=6× C(K
2
Cr
2
O
2
)× V(K
2
Cr
2
O
2
)V(Na
2
S
2
O
2< br>)
实验项目
V(K
2
Cr
2
O
2
)mL
V(Na
2
S
2
O
2
)mL
C(Na< br>2
S
2
O
2
)molL
-1

1
25.00
23.62
0.1009
2
25.00
23.60
0.1010
3
25.00
23.60
0.1010

平均C(Na
2
S
2
O
2
) molL
-1


3.1.2用KIO
3
标准溶液标定Na
2
S
2
O
3
溶液
C(KIO
3
)=m(KIO
3
)M(KIO
3
)V(KIO
3
)
0.1010
=0.01667mol·L
C(Na
2
S
2
O
2
)
2
=6× C(KIO
3
)× V(KIO
3
)V(Na
2
S
2
O
2
)
实验项目
V(KIO
3
)mL
V(Na
2
S
2
O
2
)mL
C(Na< br>2
S
2
O
2
)molL
-1

平均C(Na
2
S
2
O
2
) molL
-1


1.3.3铜合金中铜含量的测定
C(Na
2
S
2
O
2
)=[ C(Na
2
S
2
O
2
)
1
+ C(Na
2
S
2
O
2
)
1
]2=0.1006
W(Cu) = C(Na
2
S
2
O
2
)× V(Na
2
S
2
O
2
)× 10
-3
× 63.55m
s
× 100%
实验项目
m
s
g
V(Na
2
S
2
O
2
)mL
W(Cu)%
平均W(Cu)%
|di|
相对平均偏差%
3.2 实验讨论
3.2.1用煮沸的蒸馏水配制Na
2
S
2O
2
[3]
-1
1
25.00
25.08
0.09970
2
25.00
25.00
0.1002
0.1001
3
25.00
25.05
0.09980
1
0.1402
19.50
88.92
2
0.1450
20.16
88.89
88.94
3
0.1359
18.92
89.01
0.02 0.05
0.05
0.07
。
由于Na
2
S
2
O
2
不是基准物，因此不能直接配制标准溶液。配制好的Na
2
S
2
O
2
溶液
不稳定，容易分解，这是因为在水中的微生物、CO2、空气中的 O2作用下，发生
下列反应: Na
2
S
2
O
2

微生物
3Na
2
SO
3
+ S↓
S
2
O
3
2-
+

CO
2
+

H
2
O HSO
3
-
+

HCO
3
-
+

S↓
S
2
O
3
+12O
2
SO
4
+S↓
此外，水中微量的Cu
2+
或Fe
3+也能促进Na
2
S
2
O
2
溶液的分解。
因此，配制Na
2
S
2
O
2
溶液时，需要用新煮沸（为 了除去CO
2
和杀死细菌）并冷却了的
蒸馏水，加入少量Na
2
CO
3
使溶液呈弱碱性，以抑制细菌的生长。这样配制的溶液
2- 2-