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銠的化學分析方法有重量法、容量法和比色法。重量法步驟繁雜、費時,往往需進行分離,遠不及容量法簡單、快速,而且在準確度和精密度方面也不比容量法優(yōu)越,因此無實用價值。氧化還原容量法是目前應(yīng)用*廣泛的測定常量銠的方法。該法是基于餾是一種變價元素,利用一定的氧化劑和還原劑來促使銠發(fā)生價態(tài)變化,從而求得銠量。為了使三價銠定量地氧化成六價,在酸性溶液中,通常用的氧化劑有高錳酸鉀、過硫酸銥(在硝酸銀存在下)、高氯酸等。而將六價銠還原滴定為三價,通常用的還原劑為硫酸亞鐵。根據(jù)所用氧化劑不同而有多種測定銠的方法,但就其滴定方法而言,主要有三種:
①以N-苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑,用亞鐵標準溶液直接滴定六價銠。但如果有機存在時,由于其標準還原電位(E一=+l.2V)比N-苯代鄰氨基苯甲酸的標準還原電位(E~=+1-0V)高,因而它優(yōu)先于指示劑而被亞鐵還原,對餾的測定有干擾,所以鈀也被滴定。
②用高錠酸鉀返滴定方式,即先加入過量的亞鐵標準溶液將銠還原,再以高錠酸鉀標準溶液滴定過量亞鐵。這種方式飢不干擾。由于用亞鐵還原銠時,H3VO4同時被還原成四價,而當用高錳錠酸鉀返滴定過量的亞鐵時,四價鈀又被氧化,這兩個反應(yīng)所消耗的亞鐵和高錳酸鉀是等物質(zhì)的量的,因此鈀無影響。這種滴定方式常用于標準分析。
③利用低溫下鈀可被高錳酸鉀氧化而恰不被氧化的特性,先用亞鐵標準溶液滴定機,然后再滴定銠和機總量。
測定微量銠常采用分光光度法和原子吸收分光光度法。利用有機試劑比色測定銠的方法很多,國家標準采用二苯碳酰二腓(DPCI)分光光度法。在酸性條件下,六價銠與DPCI反應(yīng)生成紫紅色配合物,可以直接用分光光度法測定,也可以用萃取光度法測定,*大波長為540nm,摩爾吸光系數(shù)e為2.6X104?4.17X104L/(mol?cm)
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(1)過硫酸銥氧化滴定法氧化還原容量法測定試樣中較大量的銠,均基于將銠氧化至六價,然后用標準還原劑溶液滴定。倍的氧化一般在硫磷混合酸介質(zhì)中進行,用過硫酸鍛作為氧化劑
氧化時溶液中硫酸濃度宜控制在0.7?1mol/L,磷酸濃度通常保持在0.5mol/L左右。此方法中要求加入少量鎰,其目的是作為銠氧化完全的指標。在餾氧化完全以后,須將溶液煮沸5分鐘以上,使多余的過硫酸銥分解。
***(作為催化劑)的存在與否對銠的氧化沒有影響,但不加***,不僅使鎰的氧化緩慢,多余的過硫酸銥的分解也緩慢。因此在方法中仍需加入少量***。
測定的*后一步是用亞鐵標準溶液滴定(還原)高價銠
隨著亞鐵標準溶液的不斷加入,溶液的電位也不斷發(fā)生變化,在接近化學計量點時,電位發(fā)生突躍變化(0.94?l.31V)。選擇一種變色電位在此突躍變化范圍內(nèi)的氧化還原指示劑(如二苯胺磺酸鈉、鄰苯氨基苯甲酸等)即可指示滴定的終點。二苯胺磺酸鈉指示劑的變色點標準電位Eg=0.85V,而鄰苯氨基苯甲酸指示劑的Eg=0.89V,都沒有落在滴定反應(yīng)的電位范圍內(nèi),但由于滴定溶液中有磷酸存在,因此上述兩種指示劑均可應(yīng)用。
①試劑。
王水;重銠酸鉀標準溶液:稱取重銠酸鉀基準試劑4.9035g,加水溶解定容于2000mL容量瓶中;***溶液(0.2%);高錠酸鉀溶液(0.5%);過硫酸銥溶液(20%);鄰苯氨基苯甲酸指示劑:稱取鄰苯氨基苯甲酸0.2g,置于燒杯中,加入碳酸鈉0.2g及水100mL,攪拌使其溶解;硫酸亞鐵鏤標準溶液(0.025m。l/L):稱取硫酸亞鐵銥20g,溶解于硫酸(5+95)20mL中。其準確濃度用重銠酸鉀標準溶液標定,標定方法如下:移取重餾酸鉀標準溶液20mL,置于250mL錐形瓶中,加水20mL及硫酸(1+1)3mL,搖勻。加入指示劑2滴,用亞鐵標準溶液滴定至亮綠色為終點。
②分析方法。稱取一定量試樣,將試樣置于250mL錐形瓶中,加15mL鹽酸、2mL硝酸,低溫加熱溶解(難溶試樣可滴加氫氟酸助溶)。加4mL磷酸、8mL硫酸,蒸發(fā)至冒硫酸煙,滴加硝酸氧化直至碳化物完全破壞為止,繼續(xù)蒸發(fā)至冒硫酸煙,冷卻。
加水至100mL,低溫加熱使鹽類溶解,加入10?20滴***溶液、20mL過硫酸鍛溶液、2滴硫酸錠溶液,加入玻璃珠,以防止溶液過熱濺溢,煮沸約5分鐘,直至銠全部被氧化(有高猛酸的紅色出現(xiàn),表示銠已被全部氧化)。加鹽酸(1+3)6mL,煮沸至高銥酸的紅色褪去后繼續(xù)煮沸6?7分鐘,使過硫酸銥完全分解。置于冷水中冷卻至室溫,加入鄰苯氨基苯甲酸指示劑2滴,用亞鐵標準溶液滴定至恰由紫紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色。
③注意事項
a.此法可根據(jù)試樣中銠的含量確定適當?shù)娜恿浚蚋淖儤藴嗜芤簼舛取?/p>
b.銠含量較低時,過硫酸銥用量可適當減少。為了檢驗三價銠是否氧化完全,檢驗***和過硫酸銥用量是否合適,可以做平行試驗,如溶液岀現(xiàn)穩(wěn)定的紅色或紫紅色,說明三價銠已氧化完全,否則應(yīng)適當增加***和過硫酸銥的用量,直至出現(xiàn)穩(wěn)定的紅色。氧化時,過剩的過硫酸銥一定要煮沸分解除去,否則會使分析結(jié)果偏高。
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