庫侖滴定法測定微量砷
[目的要求]
1、了解恒電流庫侖法的基本原理。
2、掌握庫侖滴定的基本原理和實驗操作。
3、學(xué)習(xí)恒電流庫侖滴定中終點指示法。
[基本原理]
庫侖滴定法是建立在控制電流電解過程基礎(chǔ)上的一種相當(dāng)準(zhǔn)確而靈敏的分析方法，可用于微量分析及痕量物質(zhì)的測定。與待測物質(zhì)起定量反應(yīng)的“滴定劑”由恒電流電解在試液內(nèi)部產(chǎn)生。庫侖滴定終點借指示劑或電化學(xué)方法指示。按法拉第定律算出反應(yīng)中消耗“滴定劑”的量，從而計算出砷的含量。
本實驗用雙鉑片電極在恒定電流下進(jìn)行電解，在鉑陽極上ki中的i－可以氧化成i2。
在陽極2i－→i2＋2e
在陰極2h＋＋2e→h2↑
在陽極上析出的i2是個氧化劑，可以氧化溶液中的as(iii)，此化學(xué)反應(yīng)為：
i2＋aso33－＋h2o→aso43－＋2i－＋2h＋
滴定終點可以用淀粉的方法指示，即產(chǎn)生過量的時，能使有淀粉的溶液出現(xiàn)藍(lán)色。也可用電流—上升的方法（死停法），即終點出現(xiàn)電流的突躍。
滴定中所消耗i2的量，可以從電解析出i2所消耗的電量來計算，電量q可以由電解時恒定電流i和電解時間t來求得：q＝i×t（安培×秒）
本實驗中，電量可以從klt-1型通用庫侖儀的數(shù)碼管上直接讀出。
砷的含量可由下式求得：
式中m為砷的原子量74.92，n為砷的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。
i2與aso33－的反應(yīng)是可逆的，當(dāng)酸度在4mol/l以上時，反應(yīng)定量向左進(jìn)行，即h2aso4氧化i－；當(dāng)ph>9時，i2發(fā)生岐化反應(yīng)，從而影響反應(yīng)的計量關(guān)系。故在本實驗中采用nah2po4-naoh緩沖體系來維持電解液的ph在7~8之間，使反應(yīng)定量地向右進(jìn)行。即i2定量的氧化h3aso3。水中溶解的氧也可以氧化i－為i2，從而使結(jié)果偏低。故在標(biāo)準(zhǔn)度要求較高的滴定中，須要采取除氧措施。為了避免陰極上產(chǎn)生的h2的還原作用，應(yīng)當(dāng)采用隔離裝置。
[儀器與試劑]
klt-1型通用庫侖儀；10ml量筒；0.5ml、5ml移液管
試劑：（1）磷酸緩沖溶液：稱取7.8gnah2po4·2h2o和2gnaoh，用去離子水溶解并稀釋至250ml（0.2mol/lnah2po4；0.2mol/lnaoh）。
（2）0.2mol/l化鉀溶液：稱取8.3gki，溶于250ml去離子水中即得。
（3）砷標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0.6600gas2o3，以少量去離子水潤濕，加入naoh溶液攪拌溶解，稀釋至80~90ml。用少量h3po4中和至溶液近于ph7，然后轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中稀釋至刻度，搖勻。此溶液濃度為砷5.00mg/ml，使用時可進(jìn)一步稀至500μg/ml。
[實驗步驟]
1、調(diào)好通用庫侖儀；
2、開啟電源開關(guān)預(yù)熱半個小時；
3、取10ml0.2mol/lki，10ml0.2mol/l磷酸緩沖溶液，放于電解池中，加入20ml蒸餾水，加入含砷水樣5.00ml，將電極全部浸沒在溶液中。
4、終點指示選擇電流—上升
5．按下電解按鈕，燈滅，開始電解。數(shù)碼管上開始記錄毫庫侖數(shù)。
6、電解完畢后，記下所消耗的毫庫侖數(shù)。
7、再在此電解液中加入5.00ml含砷水樣，再做一次電解得到**個毫庫侖數(shù)，如此重復(fù)4次，得到4個毫庫侖數(shù)。
8、舍去**次的數(shù)據(jù)，取后三個的平均值，計算水樣中的as量。以asmg/ml，或as2o3mg/ml表示。
[數(shù)據(jù)處理]
電解次數(shù)
樣品量
電解電流
庫侖數(shù)
1
2
3
4