指示終點方式
(一)鉻酸鉀指示劑法
1.原理
用滴定液滴定氯化物、溴化物時采用鉻酸鉀作指示劑的滴定方法。滴定反應為: 根據(jù)分步沉淀的原理,溶度積(Ksp)小的先沉淀,溶度積大的后沉淀。由于AgCl的溶解度小于AgCrO的溶解度,當Ag+進入濃度較大的溶液中時,AgCl將首先生成沉淀,而,AgCrO不能形成沉淀;隨著滴定的進行,Cl濃度不斷降低,Ag濃度不斷增大,在等當點后發(fā)生突變, ,于是出現(xiàn)磚紅色沉淀,指示滴定終點的到達。 2.滴定條件
(1)終點到達的遲早與溶液中指示劑的濃度有關。為達到終點恰好與等當點一致的目的,必須控制溶液中CrO的濃度。每50~100ml滴定溶液中加入5%(W/V)KCrO溶液1ml就可以了。
(2)用KCrO作指示劑,滴定不能在酸性溶液中進行,因指示劑KCrO是弱酸鹽,在酸性溶液中CrO依下列反應與H離子結合,使CrO濃度降低過多,在等當點不能形成AgCrO沉淀。
也不能在堿性溶液中進行,因為Ag將形成AgO沉淀:
因此,用鉻酸鉀指示劑法,滴定只能在近中性或弱堿性溶液(pH6.5~10.5)中進行。如果溶液的酸性較強可用硼砂、NaHCO或CaCO中和,或改用硫酸鐵銨指示劑法。 滴定不能在氨性溶液中進行,因AgCl和AgCrO皆可生成[Ag(NH)]而溶解。
3.主要應用
(二)硫酸鐵銨指示劑法
1.原理
在酸性溶液中,用(或KSCN)為滴定液滴定,以為指示劑的滴定方法。滴定反應為: 鹵化物的測定可用回滴法,需向檢品溶液中先加入定量過量的滴定液,以為指示劑,用滴定液回滴剩余的,滴定反應為: 這里需指出,當?shù)味?/span>Cl-到達等當點時,溶液中同時有AgCl和AgSCN兩種難溶性銀鹽存在,若用力振搖,將使已生成的絡離子的紅色消失。因AgSCN的溶解度小于AgCl的溶解度。當剩余的被滴定完后,就會將AgCl沉淀中的Ag+轉化為AgSCN沉淀而使重新釋出。 ↓
這樣,在等當點之后又消耗較多的滴定液,造成較大的滴定誤差。 2.滴定條件及注意事項
(1)為了避免上述轉化反應的進行,可以采取下列措施:
a將生成的AgCl沉淀濾出,再用NH4SCN滴定液滴定濾液,但這一方法需要過濾、洗滌等操作,手續(xù)較繁。 b在用NH4SCN滴定液回滴之前,向待測Cl-溶液中加入1~3ml硝基苯,并強烈振搖,使硝基苯包在AgCl的表面上,減少AgCl與SCN-的接觸,防止轉化。此法操作簡便易行。
c利用高濃度的Fe3+作指示劑(在滴定終點時使?jié)舛冗_到0.2mol/L),實驗結果證明終點誤差可減少到0.1%。 (2)此外,用本法時,應注意下列事項:
a為防止的水解,應在酸性溶液中進行滴定,在酸性溶液中,及等離子的存在也不干擾。與鉻酸鉀指示劑法相比,這是本法的最大優(yōu)點。 b為避免由于沉淀吸附Ag+過早到達終點,在用硝基苯包裹AgCl沉淀時,臨近終點應輕輕旋搖,以免沉淀轉化,直到溶液出現(xiàn)穩(wěn)定的淡棕紅色為止。
c本法測定I-和Br-時,由于AgI和AgBr的溶解度都小于AgCl的溶解度,不存在沉淀轉化問題,不需加入有機溶劑或濾去沉淀,滴定終點明顯確切。 d滴定不宜在較高溫度下進行,否則紅色絡合物褪色。
(三)吸附指示劑法
1.原理
用液為滴定液,以吸附指示劑指示終點,測定鹵化物的滴定方法。 吸附指示劑是一些有機染料,它們的陰離子在溶液中很容易被帶正電荷的膠態(tài)沉淀所吸附,而不被帶負電荷的膠態(tài)沉淀所吸附,并且在吸附后結構變形發(fā)生顏色改變。
若以Fl-代表熒光黃指示劑的陰離子,則變化情況為:
(黃綠色)(微紅色)
2.滴定條件
為了使終點顏色變化明顯,應用吸附指示劑時需要注意以下幾個問題:
(1)吸附指示劑不是使溶液發(fā)生顏色變化,而是使沉淀的表面發(fā)生顏色變化。因此,應盡可能使鹵化銀沉淀呈膠體狀態(tài),具有較大的表面。為此,在滴定前應將溶液稀釋并加入糊精、淀粉等親水性高分子化合物以形成保護膠體。同時,應避免大量中性鹽存在,因為它能使膠體凝聚。 (2)膠體顆粒對指示劑離子的吸附力,應略小于對被測離子的吸附力,否則指示劑將在等當點前變色。但對指示劑離子的吸附力也不能太小,否則等當點后也不能立即變色。滴定鹵化物時,鹵化銀對鹵化物和幾種常用的吸附指示劑的吸附力的大小次序如下:
I->二甲基二碘熒光黃>Br->曙紅>Cl->熒光黃
因此在測定Cl-時不能選用曙紅,而應選用熒光黃為指示劑。
(3)溶液的pH應適當,常用的吸附指示劑多是有機弱酸,而起指示劑作用的是它們的陰離子。因此,溶液的pH應有利于吸附指示劑陰離子的存在。也就是說,電離常數(shù)小的吸附指示劑,溶液的pH就要偏高些;反之,電離常數(shù)大的吸附指示劑,溶液的pH就要偏低些。
(4)指示劑的離子與加入滴定劑的離子應帶有相反的電荷。
(5)帶有吸附指示劑的鹵化銀膠體對光線極敏感,遇光易分解析出金屬銀,在滴定過程中應避免強光照射。