5.16 硫酸铜中铜含量的测定(间接碘量法)
一、实验目的
1. 掌握间接碘量法测定铜的基本原理。
2. 了解间接碘量法中误差的来源,掌握提高分析结果准确度的方法。
二、实验原理
在弱酸性或中性条件下,Cu2+与过量的I-作用生成不溶性的CuI沉淀并定量析出I2,生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定,以淀粉为指示剂,滴定至溶液的蓝色刚好消失即为终点。反应式如下。
2Cu2++5I-
2I32S2O3
2CuI↓I3 2 3IS4O6
在测定Cu2+时,通常用NH4HF2缓冲溶液控制溶液的酸度为pH=3~4。NH4HF2同时也,以消除其对Cu2+测定的干扰。 提供了F-作为掩蔽剂,可以使共存的Fe3+转化为[FeF63]
CuI沉淀表面易吸附少量I2,但其不与淀粉作用,引起终点提前。因此需在临近终点使CuI吸附的部分I2时加入KSCN溶液,使其转化为更稳定的CuSCN沉淀,它不吸附I2,释放出来,提高测定的准确度。
三、器材及试剂
器材:托盘天平,锥形瓶(250mL),量筒(10mL),烧杯(100mL),碱式滴定管。 试剂:0.10mol·L-1NaS2O3标准溶液,100g·L-1KI溶液,100g·L-1KSCN溶液,1mol·L-1H2SO4溶液,5g·L-1淀粉溶液,CuSO4·5H2O试样。
四、实验内容
准确称取CuSO4·5H2O试样0.5~0.6g于250mL锥形瓶中,加入5mL1mol·L-1
H2SO4溶液和100mL水使其溶解。加入10mL100g·L-1KI,立即用0.10mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色。加入2mL淀粉指示剂,滴定至溶液呈浅蓝色。再加入10mL100g·L-1KSCN,溶液蓝色转深,继续用Na2S2O3标准溶液滴定,至溶液蓝色刚好消失即为滴定终点,此时溶液呈米黄色或浅肉红色。平行测定3次,计算CuSO4·5H2O试样中Cu的质量分数和相对平均偏差。
五、思考题
1. 本实验加入KI的作用是什么?
2. 本实验为什么要加入KSCN?为什么不能过早地加入?
3. 若试样中含有铁,则加入何种试剂可以消除铁对测定铜的干扰,同时控制溶液的pH为3~4?
5.17 过氧化氢含量的测定(高锰酸钾法)
一、实验目的
1.掌握用高锰酸钾法测定H2O2含量的原理和方法。 2.进一步熟悉氧化还原滴定分析的正确操作。
二、实验原理
过氧化氢具有还原性,在酸性介质和室温条件下能被高锰酸钾定量氧化,其反应方程式为
2MnO45H2O26H
2Mn25O2
8H2O
室温时滴定开始反应缓慢,滴入第一滴溶液不易褪色,待Mn2+生成后,由于Mn2+的自动催化作用加快了反应速率,故能顺利滴定到终点。也可以在滴定前加入Mn2+作为催化剂。
根据等物质的量规则:n(1/5KMnO4)=n(1/2H2O2),由KMnO4溶液的浓度和用量,即可计算出H2O2的含量。
三、器材及试剂
器材:铁架台,容量瓶,酸式滴定管,锥形瓶,移液管。
试剂:0.02mol·L-1KMnO4标准溶液,3mol·L-1H2SO4溶液,30%H2O2样品。
四、实验内容
1.H2O2溶液的配制
用移液管移取2.00mL30%H2O2于250mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,备用。
2.H2O2含量的测定
用移液管移取稀释过的H2O225.00mL于250mL锥形瓶中,加入3mol·L-1H2SO4 5mL,用0.020mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪色,即为终点,记录所消耗高锰酸钾标准溶液体积。平行测定3次,计算试样中H2O2的质量浓度(g·L-1)和相对平均偏差。
H2O2的质量浓度(g·L-1)按下式计算。
M(H2O2)5
c(KMnO4)V(KMnO4)
m(H2O2)10001000 (H2O2)/gL110002
25.00V(H2O2试样)2.00
250
式中 c(KMnO4)——KMnO4标准溶液的浓度,mol·L-1;
V(KMnO4)——KMnO4标准溶液的体积,mL;
M(H2O2)——H2O2的摩尔质量,g·mol-1。
五、思考题
1. 用高锰酸钾法测定H2O2时,能否用HNO3或HCl来控制溶液酸度? 2. 用高锰酸钾法测定H2O2时,为何不能通过加热来加速反应?
5.18 氯化物中氯含量的测定(莫尔法)
一、实验目的
1. 掌握莫尔法测定氯化物的基本原理。 2. 掌握莫尔法测定氯化物的反应条件。
二、实验原理
莫尔法是在中性或弱酸性溶液中,以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液直接滴定待测试液中的Cl-。主要反应如下:
AgCl
2AgCrO24
AgCl(白色) Ksp=1.8×l0-10
Ag2CrO4(砖红色) Ksp=2.0×10-12
由于AgC1的溶解度小于Ag2CrO4,所以当AgC1定量沉淀后,微过量的Ag+即与
CrO24形成砖红色的Ag2CrO4沉淀,它与白色的AgC1沉淀一起,使溶液略带橙红色,指
示滴定终点。
三、器材及试剂
器材:分析天平,托盘天平,酸式滴定管,移液管,容量瓶,称量瓶,锥形瓶,烧杯。 ,AgNO3(s,AR),粗食盐。 试剂:NaCl基准试剂,K2CrO4溶液(5%)
四、实验内容
1.配制0.10mol·L
-1
AgNO3溶液
称取AgNO3晶体8.5g于小烧杯中,用少量水溶解后,转入棕色试剂瓶中,稀释至500mL,摇匀,置于暗处,备用。
2.0.10mol·L
-1
AgNO3溶液浓度的标定
准确称取0.55~0.60g基准试剂NaCl于小烧杯中,用水溶解完全后,定量转移到100mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。用移液管移取20.00mL此溶液置于250mL锥形瓶中,加20mL水和1mL50g·L-1K2CrO4溶液,在不断摇动下,用AgNO3溶液滴定至溶液呈橙红色即为终点。平行测定3次,计算AgNO3溶液的准确浓度。
3.试样中氯含量的测定
准确称取含氯试样(含氯质量分数约为60%)1.4g左右于小烧杯中,加水溶解后,定量转入250mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。准确移取25.00mL此试液3份,分别置于250mL锥形瓶中,加水20mL和50g·L-1K2CrO4溶液1mL,在不断摇动下,用AgNO3标准溶液滴定至溶液呈橙红色即为终点。根据试样质量、AgNO3标准溶液的浓度和滴定中消耗的体积,计算试样中氯的含量和相对平均偏差。
必要时进行空白测定,即取25.00mL蒸馏水按上述同样操作测定,计算时应扣除空白测定所耗AgNO3标准溶液的体积。
氯的含量按下式进行计算。
m(Cl)
100%m
c(AgNO3)V(AgNO3)
mM(Cl)
1000100%
m(Cl)
1000100%
w(Cl)/%
c(AgNO3)V(AgNO3)
1.4000
25.00250
式中 m(Cl)——测得的氯的质量,g;
m——待测样品的质量,g;
M(Cl)——氯的摩尔质量,g·mol-1;
c(AgNO3)——AgNO3溶液的摩尔浓度,mol·L-1;
V——体积,mL。
五、思考题
1. 配制好的AgNO3溶液要贮于棕色瓶中,并置于暗处,为什么?
2. 空白测定有何意义?K2CrO4溶液的浓度大小或用量多少对测定结果有何影响? 3. 能否用莫尔法以NaCl标准溶液直接滴定Ag+为什么
5.19 银合金中银含量的测定(佛尔哈德法)
一、实验目的
1. 掌握佛尔哈德法的原理和应用。 2. 巩固沉淀滴定法的操作。
二、实验原理
将银合金溶于中制成溶液,以铁铵钒为指示剂,用NH4SCN标准溶液滴定。当AgSCN定量沉淀后,稍过量的SCN-与Fe3+生成红色配合物[FeSCN]2+,即为终点。滴定反应方程式为
Ag++SCN-Fe3++SCN-
AgSCN(白色沉淀) Ksp(AgSCN)=1.0×10-12 [FeSCN]2+(红色沉淀) K形=138
通过消耗NH4SCN的体积和浓度计算试样中银的含量。
三、器材及试剂
器材:移液管,锥形瓶,电子天平,量筒,酒精灯。
试剂:0.10mol·L-1NH4SCN溶液(称取NH4SCN固体3.8g,溶于500mL水中,摇匀备用),溶液(1∶2),铁铵钒溶液[400g·L-1,40gNH4Fe(SO4)2·12H2O溶于适量水中,,银标准溶液(0.1000mol·L-1)。 然后用0.1mol·L-1HNO3溶液稀释至100mL]
四、实验内容
1.NH4SCN标准溶液的标定
准确移取20mL0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液3份,置于3个锥形瓶中,各加1∶2HNO3溶液4mL,400g·L-1铁铵钒指示剂1mL,在充分摇动下用NH4SCN溶液滴定至溶液呈稳定的浅红色,轻轻振摇后仍不褪色,即为终点。记录所消耗NH4SCN标准溶液的体积,计算NH4SCN溶液的准确浓度。
c(NH4SCN)
c(AgNO3)V(AgNO3)
V(NH4SCN)
式中 c(NH4SCN)——NH4SCN标准溶液浓度,mol·L-1;
c(AgNO3)——AgNO3标准溶液的浓度;
V——实际所消耗的溶液体积,mL。
2.试样中银含量的测定
准确称取3份0.3g左右银合金试样,置于锥形瓶中,各加入1∶2HNO3溶液10mL,慢慢加热溶解后,加水50mL,煮沸除去氮的氧化物,冷却,加入400g·L-1铁铵钒指示剂2mL,在充分剧烈摇动下,用NH4SCN标准溶液滴定至溶液呈稳定的浅红色,轻轻摇动后颜色不消失,即为终点。根据试样质量和消耗的NH4SCN标准溶液体积,计算试样中银的质量分数和相对平均偏差。试样中银的质量分数按下式进行计算。
w(Ag)
c(NH4SCN)V(NH4SCN)M(Ag)
100%
m1000
式中 w(Ag)——试样中Ag的质量分数,%;
c(NH4SCN)——NH4SCN标定后的准确浓度,mol·L-1;
V(NH4SCN)——试样实际所消耗的NH4SCN溶液的体积,mL;
m——样品的质量,g。
五、思考题
1. 用佛尔哈德法测定Ag+,滴定时必须剧烈摇动,为什么?
2. 佛尔哈德法能否使用FeCl3做指示剂?
3. 返滴定法测定Cl-时,能否剧烈摇动?为什么?
5.20 氯化钠含量的测定(法扬司法)
一、实验目的
1. 理解吸附指示剂法的实验原理。
2. 掌握用吸附指示剂法测定试样中氯化钠含量的方法。
二、实验原理
用吸附指示剂指示终点的银量法称为法扬司法。
用AgNO3标准溶液滴定Cl-时,可采用荧光黄做指示剂。荧光黄是一种有机弱酸,用
HFIn表示,溶液中存在如下离解平衡:
AgNO3+NaClHFIn
AgCl(白色)+NaNO3
FIn-(黄绿色)+H+
在计量点之前,溶液中Cl-过量。AgCl沉淀吸附Cl-而带负电荷,FIn-不被吸附,溶液呈现FIn-的黄绿色。在计量点后,稍过量的AgNO3使AgCl沉淀吸附Ag+而形成带正电荷的AgCl·Ag+,它强烈地吸附FIn-。荧光黄阴离子被吸附后,因结构变化而呈粉红色,从而指示滴定终点。
三、器材及试剂
器材:托盘天平,电子天平,称量瓶(40mm×25mm),量筒(10mL、100mL),锥,洗瓶,烧杯(250mL),棕色酸式滴定管(50mL)。 形瓶(250mL)
试剂:淀粉溶液(1%),荧光黄溶液(0.5%),银标准溶液(0.1mol·L-1),氯化钠试样。
四、实验内容
准确称取约0.15g氯化钠样品,溶于70mL水中,加入10mL1%淀粉溶液,在摇动下用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液避光滴定,近终点时加3滴0.5%荧光黄指示剂,用
AgNO3标准溶液继续滴定至呈粉红色。平行测定3次,计算样品中NaCl的质量分数和相对平均偏差。
五、思考题
1. 加入淀粉有什么作用?
2. 为什么要在近终点时加荧光黄指示剂?如在滴定前加入,有何影响? 3. 使用吸附指示剂时应考虑哪些因素?
5.21 钡盐中钡含量的测定(沉淀重量法)
一、实验目的
1. 掌握重量分析法的基本原理和操作技术。 2. 掌握晶型沉淀的性质及沉淀条件。
3. 掌握晶型沉淀的制备、过滤与洗涤,了解沉淀的烘干与恒重方法。 4. 了解重量法中误差的来源和减少误差的方法。
二、实验原理
Ba2+能生成BaCO3、BaCrO4、BaSO4、BaC2O4等一系列难溶化合物,其中BaSO4的组成与化学式相符,摩尔质量较大,性质较稳定,符合重量分析对沉淀的要求,故以BaSO4沉淀形式和称量形式测定Ba2+。
为了获得颗粒较大和纯净的BaSO4晶形沉淀,试样溶于水中,加HCl酸化,使部分
SO24变成HSO4,以降低溶液的相对过饱和度,同时可防止其他的弱酸盐(如BaCO3)沉
淀产生。加热近沸,在不断搅拌下缓慢滴加适当过量的沉淀剂稀H2SO4,形成的BaSO4沉淀经陈化、过滤、洗涤、灼烧后,以BaSO4形式称重,即可求得试样中Ba的含量。反应式如下。
Ba2SO24
BaSO4
三、器材及试剂
器材:瓷坩埚,漏斗,马弗炉,定量滤纸,烧杯,玻璃棒,漏斗架。
试剂:BaCl2·2H2O(s),HCl溶液(2mol·L-1),H2SO4溶液(1mol·L-1),AgNO3
溶液(0.1mol·L-1)。
四、实验内容
在分析天平上准确称取BaCl2·2H2O试样0.4~0.5g两份,分别置于250mL烧杯中,各加。加入2moL·L-1 蒸馏水100mL,搅拌溶解(注意:玻璃棒直至过滤、洗涤完毕才能取出)。 HCl溶液4mL,加热近沸(勿使沸腾以免溅失)
取4mL1mol·L-1H2SO4两份,分别置于100mL小烧杯中,加水30mL,加热至沸,趁热将稀H2SO4用滴管逐滴加入试样溶液中,并不断搅拌。搅拌时,玻璃棒不要触及杯壁和杯底,以免划伤烧杯,使沉淀黏附在烧杯壁划痕内难以洗下。沉淀作用完毕,待BaSO4下沉后,于上层清液中加入稀H2SO41~2滴,观察是否有白色沉淀以检验是否沉淀完全。盖上表面皿,在沸腾水浴上陈化半小时,期间搅动几次,放置冷却后过滤。
取两张定量滤纸,折叠使其与漏斗很好地贴合,将漏斗置于漏斗架中,漏斗下放一只清洁的烧杯。小心将沉淀上面的清液沿玻璃棒倾入漏斗中,再用倾倒法洗涤沉淀3~4次,。将沉淀定量每次用15~20mL洗涤液(3mL1mol·L-1H2SO4,用200mL蒸馏水稀释)。 转移至滤纸上,以洗涤液洗涤沉淀,直至滤液中无Cl-为止(用AgNO3溶液检查)
取两只洁净的坩埚,在800~850C下灼烧恒重后,记下坩埚质量。将洗净的沉淀和
滤纸包好后,放入已恒重的坩埚中,在电炉上烘干,炭化后,置于马弗炉中于800~850C下灼烧至恒重(1h左右),准确称沉淀和坩埚的质量。根据试样和沉淀的质量计算试样中
Ba的质量分数和相对平均偏差。
五、思考题
1. 如果在硫酸钡沉淀中包夹二氯化钡,将使测定结果偏高还是偏低?
2. 为什么沉淀及滤纸的干燥、炭化和灰化应在酒精灯或煤气灯或电炉上加热进行而不能于高温炉中进行?
3. 在该过程中不断转动瓷坩埚的目的是什么?
4. 如果在该过程中滤纸着火,会对实验造成什么影响?
5.22 邻二氮菲分光光度法测定铁含量
一、实验目的
1. 了解分光光度计的结构和正确使用方法。
2. 学习如何选择分光光度分析的实验条件,利用分光光度法进行定量分析及配合物组成测定。
二、实验原理
邻二氮菲是测定微量铁的优良试剂。在pH=2~9的溶液中,试剂与Fe2+生成稳定的红色配合物,其反应式如下:
该配合物的最大吸收波长在510nm处,lgK稳=21.3,摩尔吸光系数=11000L·mol-1·cm-1。
Fe3+与邻二氮菲作用生成蓝色配合物,稳定性较差,因此在实际应用中常加入还原剂盐酸羟胺或抗坏血酸使Fe3+还原为Fe2+。
2Fe3++2NH2OHHCl2Fe2++N2+4H++2H2O+2Cl-
本测定方法不仅灵敏度高,稳定性好,而且选择性高。相当于含铁量40倍的Sn2+、
22+2+Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO3,20倍的Cr3+、Mn2+、V5+、PO34和5倍的Co、Cu等
不干扰测定。
三、器材及试剂
器材:721型分光光度计或722型光栅分光光度计,容量瓶(500mL),容量瓶(50mL,
7个),移液管(10mL),移液管(5mL),滴定管,玻璃棒,烧杯(2个),洗耳球,天平。
试剂:铁标准溶液[10-3mol·L-1,准确称取0.3921g铁盐NH4Fe(SO4)2·6H2O置于烧杯中,加入50mL1∶1HCl溶液溶解,然后转移至1000mL容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度,充分摇匀],铁标准溶液[0.1mg·mL-1,准确称取0.7020g铁盐NH4Fe(SO4)2·6H2O置于烧杯中,加入20mL1∶1HCl溶液和少量水溶解,然后转移至1000mL容量瓶中,加蒸馏,水稀释至刻度,充分摇匀,供制作标准曲线用],盐酸羟胺溶液(100g·L-1,临用时配制),邻二氮菲(1.5g·L-1,10-3mol·L-1水溶液,避光保存,溶液颜色变暗时即不能使用),氢氧化钠溶液(0.1mol·L-1)。 乙酸钠溶液(1.0mol·L-1)
四、实验内容
1.显色标准溶液的配制
用吸量管吸取0.0mL,1.0mL铁标准溶液(含铁0.1g·L-1),分别加入两个50mL容量瓶(或比色管)中,各加入1mL100g·L-1盐酸羟胺溶液,摇匀后放置2min,再各
加2mL1.5g·L-1邻二氮菲溶液、5mL1.0mol·L-1乙酸钠溶液,以水稀释至刻度,摇匀。
2.吸收曲线的绘制
在721型分光光度计(或722型光栅分光光度计)上,用1cm的吸收池,以试剂空白液(即0.0mL铁标准溶液试样)为参比,在440~560nm,每隔10nm测定一次待测液的吸光度A,在最大吸收峰附近,每隔5nm测定一次吸光度,以波长为横坐标、吸光度为纵坐标,绘制吸收曲线,从而选择测定铁的最大吸收波长。
3.显色剂用量的确定
在7只50mL容量瓶中,各加2.0mL10-3mol·L-1铁标准溶液和1.0mL100g·L-1盐酸羟胺溶液,摇匀后放置2min。分别加入0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,2.0,4.0mL1.5g·L-1邻二氮菲溶液,再各加入5.0mL1.0mol·L-1乙酸钠溶液,以水稀释至刻度,摇匀。以水为参比,在选定波长下测量各个溶液的吸光度。以显色剂邻二氮菲的体积为横坐标、相应的吸光度为纵坐标,绘制吸光度-显色剂用量曲线,确定显色剂的最佳用量。
4.显色时间及配合物稳定性
在一只50mL容量瓶(或比色管)中,加入2.0mL10-3mol·L-1铁标准溶液和1.0mL盐酸羟胺溶液(100g·L-1,临用时配制),摇匀后放置2min。再加入2.0mL1.5g·L-1邻二氮菲溶液,5.0mL乙酸钠溶液,以水稀释至刻度,摇匀。立即用1cm比色皿,以水
10min,30min,60min,为参比溶液,在选定波长下测量吸光度。然后依次测量放置5min,120min后的吸光度。以时间t为横坐标、吸光度A为纵坐标,绘制A-t曲线。确定铁与邻二氮菲显色反应完全所需要的时间及适宜测量时间。
5.试样中铁含量的测定 (1)标准曲线的制作
在6只50mL容量瓶(或比色管)中,用吸量管分别加入0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,
10.0mL的0.1g·L-1铁标准溶液,分别加入1mL盐酸羟胺溶液,摇匀后放置2min,再各加入邻二氮菲溶液2mL1.5g·L-1、5mL乙酸钠溶液,以水稀释至刻度,摇匀。用1cm比色皿,以试剂空白溶液为参比,在所选择的波长下,测量各溶液的吸光度,以铁含量为横坐标、吸光度A为纵坐标,绘制标准曲线。
(2)铁含量的测定
试样溶液按制作标准曲线的步骤显色后,在相同条件下测量吸光度,由标准曲线计算。 试样中微量铁的含量(g·mL-1)
五、思考题
1. 在什么条件下才可以使用摩尔比法测定配合物的组成?
2. 在有关条件实验中均以水为参比,为什么在测绘标准曲线和测定试液时,要以试剂空白溶液为参比?
3. 用邻二氮菲测定铁含量时,为什么要加入盐酸羟胺?其作用是什么?
4. 根据有关实验数据,计算邻二氮菲-Fe(Ⅱ)配合物在选定波长下的摩尔吸收系数。
5.23 分光光度法测定邻二氮菲-铁(Ⅱ)配合物的组成
一、实验目的
1. 了解分光光度计的结构和正确使用方法。
2. 学习如何选择分光光度分析的实验条件,利用分光光度法进行定量分析及配合物组成测定。
二、实验原理
配合物组成的确定是研究配合反应平衡的基本问题之一。金属离子M和配合剂L形成配合物的反应为
M+nLMLn
式中 n——配合物的配位数。
n可用摩尔比法(或称饱和法)进行测定,即配制一系列溶液,各溶液的金属离子浓度、酸度、温度等条件恒定,只改变配位体的浓度,在配合物的最大吸收波长处测定各溶液的吸光度,以吸光度对摩尔比cL/cM作图,如图5-1所示。将曲线的线性部分延长,相交于一点,该点对应的cL/cM值即为配位数n。摩尔比法适用于稳定性较高的配合物组成的测定。
三、器材及试剂
器材:721型分光光度计。
试剂:铁标准溶液(10-3mol·L-1),铁标准溶液,盐酸羟胺水溶液(100g·L),邻二氮(0.1mg·mL)
-1
-1
图5-1 摩尔比法测配合物的组成
菲水溶液(1.5g·L-1,10-3mol·L-1),乙酸钠溶液(1.0mol·L-1)。
四、实验内容
取9只50mL容量瓶,各加入1.0mL10-3mol·L-1铁标准溶液,1.0mL100g·L-1
盐酸羟胺溶液,摇匀放置2min。依次加入1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,
5.0mL0.001mol·L-1邻二氮菲溶液,然后各加入5mL1.0mol·L-1乙酸钠溶液,以水稀释至刻度,摇匀。在510nm处,用1cm吸收池,以水为参比,测定各溶液的吸光度A。以A对cL/cM作图,根据曲线上前后两部分延长线的交点位置确定配合物的配位数n。
五、思考题
1. 在什么条件下才可以使用摩尔比法测定配合物的组成?
2. 在此实验中为什么可以用水为参比,而不必用试剂空白溶液为参比?
5.24 分光光度法测定食品中NO2的含量
一、实验目的
1. 学习盐酸萘乙二胺光度法测定亚盐的原理和方法。 2. 了解分光光度法在食品分析中的应用。
二、实验原理
亚盐作为一种食品添加剂,能够保持腌肉制品等的色香味,并具有一定的防腐性,但同时也具有较强的致癌作用,过量食用对人体有害。因此,在食品加工中需严格控制亚盐的加入量。
在弱酸性溶液中,亚盐与对氨基苯磺酸发生重氮反应,生成的重氮化合物与盐酸。反应方程式如下: 萘乙二胺偶联成紫红色偶氮染料(最大吸收波长为540nm)
以分光光度法测定生成的偶氮染料,可以对亚盐进行定量分析。该法选择性好、灵敏度高,已广泛应用于食品、药品和环境等领域的微量亚盐分析。
三、器材及试剂
器材:紫外-可见分光光度计,小型多用食品粉碎机。
试剂:饱和硼砂溶液[称取25g硼砂(Na2B4O7·10H2O)溶于500mL热水中],硫,亚铁水溶液(150g·L-1),对氨基苯磺酸溶液(4g·L-1,称酸锌溶液(1.0mol·L-1)
取0.4g对氨基苯磺酸,溶于20%盐酸中配成100mL溶液,避光保存),盐酸萘乙二胺溶,NaNO2标准溶液液(2g·L-1,称取0.2g盐酸萘乙二胺溶于100mL水中,避光保存)
(0.2g·L-1,准确称取0.1000g干燥24h的分析纯NaNO2,用水溶解后定量转入500mL容量瓶中,加水稀释至刻度并摇匀。使用时准确移取上述标准溶液5.0mL于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度并摇匀,作为操作液),活性炭。
四、实验内容
1.试样预处理 (1)肉制品(如香肠)
称取5g经绞碎均匀的试样置于50mL烧杯中,加入12.5mL硼砂饱和溶液搅拌均匀,并置于然后用150~200mL70C以上的热水将烧杯中的试样全部洗入250mL容量瓶中,沸水浴中加热15min,取出;在轻轻摇动下滴加2.5mLZnSO4溶液以沉淀蛋白质。冷却至室温后,加水稀释至刻度,摇匀。放置10min,撇去上层脂肪;清液用滤纸或脱脂棉过滤,弃去最初10mL滤液,承接其后无色透明滤液50mL用于测定。
(2)水果、蔬菜罐头
将罐头开启,内容物全部转至搪瓷盘中,切成小块混合均匀,用四分法取出200g。将试样置于食品粉碎机的大杯内,加水200mL,捣碎成匀浆后全部移入500mL烧杯中,备用。称取匀浆40g于50mL烧杯中,用70C以上的热水150mL分4~5次将其全部洗入250mL容量瓶中,加入饱和硼砂溶液6mL,摇匀,再加入经处理的活性炭2g,摇匀;振荡3~5min;最后加水稀释至刻度。然后加入ZnSO4溶液2mL和亚铁溶液2mL,
摇匀后用滤纸过滤,弃去最初的10mL滤液,承接其后滤液50mL左右用于测定。
2.测 定
(1)标准曲线的绘制
准确移取NaNO2操作液(10g·mL-1)0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0mL,分别置于50mL容量瓶中,各加水30mL,然后分别加入2mL4g·L-1对氨基苯磺酸溶液,摇匀,静置
3min。分别加入1mL2g·L-1的盐酸萘乙二胺溶液,加水稀释至刻度,摇匀,静置15min。用2cm吸收池,以试剂空白为参比,于波长540nm处测定各溶液的吸光度。以NaNO2溶液的加入量为横坐标、相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
(2)试样的测定
准确移取经过处理的试样滤液40mL于50mL容量瓶中,按绘制标准曲线的操作,加入试剂进行测定。根据测得的吸光度,从标准曲线上查出相应的NaNO2的质量。最后计算。 试样中NaNO2的浓度(以mg·kg-1表示)
五、思考题
1. 试样处理制备试液时,为什么要弃去最初的10mL滤液?
2. 也可利用盐酸萘乙二胺光度法对试样中的盐进行测定,你能否设计一个同时测定盐和亚盐的分析方案?
3. 亚盐在食品中的允许限量是多少?
具有哪些特点?能否找到一种优于亚盐的替代品。 4. 亚盐作为一种食品添加剂,
5.25 合金钢中微量铜含量的萃取光度测定
一、实验目的
掌握合金钢中微量铜含量的萃取光度测定的原理及基本操作。
二、实验原理
在氨性溶液中,Cu2+与铜试剂(二乙氨基二硫代甲酸钠,DDTC)生成棕黄色配合物,可用CHCl3或CCl4萃取后进行光度测定,其最大吸收波长在630~0nm处。Fe3+、Co2+、
Ni2+对此测定有干扰,可加EDTA予以消除。
三、器材及试剂
器材:烧杯(100mL),容量瓶(100mL),量筒。
试剂:浓HCl(分析纯),浓HNO3(分析纯),CHCl3(分析纯),EDTA溶液(100g·L-1),,浓氨水(分析纯),Cu2+标准溶液(0.020mg·mL-1)。 铜试剂溶液(2g·L-1)
四、实验内容
1.分解试样
准确称取0.3g左右试样于150mL烧杯,再加入15mL浓HCl和5mL浓HNO3,加热溶解,浓缩至10mL左右,冷却,加入30mL100g·L-1EDTA,用浓氨水中和至pH=
8~9,然后移入100mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
2.萃取光度测定
移取10.00mL试液于60mL分液漏斗中,加入10mL2g·L-1铜试剂溶液,准确加振荡3~5min,静置,分层后分离出有机相,移入比色皿中,于435nm入20.00mLCHCl3,
处,以试剂溶液作为参比,测吸光度。同时做空白试验,从标准曲线上求出Cu的含量。
3.绘制标准曲线
准确量取0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0mL0.020g·L-1Cu2+标准溶液,分别装入
6个100mL烧杯中,按照萃取光度分析步骤进行测定,分别测量吸光度,并绘制标准
曲线。
五、思考题
1. 能否用量筒加入CHCl3,为什么?
2. 能否在用浓氨水调节溶液pH8~9后,加入EDTA以消除Fe3+、Co2+、Ni2+的干扰,为什么?
5.26 离子交换树脂交换容量的测定
一、实验目的
1. 了解离子交换树脂的交换容量的意义。
2. 掌握离子交换树脂总交换容量和工作交换容量的测定原理及方法。
二、实验原理
离子交换树脂的交换容量是指单位体积或单位质量干燥树脂所能交换的离子的物质的量,单位常用mmol·L-1,其取决于树脂网状骨架内所含有的可被交换基团的数目。离子交换树脂的交换容量是衡量树脂性能的重要指标。本实验用酸碱滴定法测定强酸性的阳离子交换树脂RH的总交换容量和工作交换容量。
用动态法测定工作交换容量时,将一定量H型树脂装入交换柱中,用Na2SO4溶液以一定的流量通过交换柱时,Na+与RH发生交换反应,交换下来的H+用NaOH标准溶液滴定。反应方程式为
RH+Na+H++OH-
RNa+H+ H2O
根据所消耗的NaOH标准溶液的浓度和体积即可求出离子交换树脂的工作交换容量。
用静态法测定总交换容量时,向一定量的H型树脂中加入过量的NaOH标准溶液浸泡。反应为
RH+NaOHRNa+H2O
用HCl标准溶液滴定过量的NaOH,即可求出树脂的总交换容量。
三、器材及试剂
器材:酸式滴定管(25mL),732型强酸性阳离子交换树脂,玻璃棉。
试剂:HCl溶液(4mol·L-1),Na2SO4溶液(0.5mol·L-1),HCl标准溶液(0.10mol·L-1),
NaOH标准溶液(0.10mol·L-1),酚酞乙醇溶液(2g·L-1)。
四、实验内容
1.动态法测定树脂的工作交换容量
(1)树脂的预处理
市面销售的阳离子交换树脂一般为Na型,使用前须将其用酸处理成H型。称取
20g732型阳离子交换树脂于烧杯中,加100mL4mol·L-1HCl搅拌,浸泡1~2天,以溶解除去树脂中的杂质,并使树脂充分溶胀。若浸出的溶液呈较深的黄色,应换新鲜的
4mol·L-1HCl再浸泡12h。倾出上层HCl清液,然后用蒸馏水漂洗树脂至中性,抽滤,装于培养皿中于105C下干燥(首次干燥1h,再次干燥0.5h)至恒重为止,即得到H型阳离子交换树脂。
(2)装柱
用长玻璃棒将润湿的棉花塞在交换柱的下部,使其平整,加10mL蒸馏水,将洗净的树脂连水加入柱中(防止混入气泡),在上面铺一层玻璃棉(防止加试液时树脂被冲起)。使用时必须使树脂层始终浸泡在液面以下约1cm处。柱高15~20cm,用蒸馏水洗树脂至流出液为中性,放出多余的蒸馏水。
(3)交换
向交换柱不断加入0.5mol·L-1Na2SO4溶液,用250mL容量瓶收集流出液,调节流量为2mL·min-1,流过100mLNa2SO4溶液后,经常检查流出液的pH,当流出液的pH值与加入的Na2SO4溶液pH相同时,停止交换。将收集液稀释至250mL,摇匀。
用移液管移取20.00mL流出液于250mL锥形瓶中,加入2滴酚酞(2g·L-1酚酞乙醇溶液)指示剂。用0.10mol·L-1NaOH标准溶液滴至微红色,半分钟不褪色,即为终点,记下消耗的NaOH标准溶液体积。平行测定3份,按下式计算树脂的工作交换容量。
工作交换容量/mmolg1
c(NaOH)V(NaOH)
20.00m树脂
250.0
式中 c(NaOH)——NaOH的浓度,mol·L-1;
V(NaOH)——实际所消耗的NaOH标准溶液的体积,mL; m树脂——树脂的质量,g。
实验完毕后,将使用过的树脂回收到烧杯中,以使统一进行再生处理,取出玻璃棉。
2.静态法测定树脂的总交换容量
准确称取已干燥至恒重的H型阳离子交换树脂1.000g于250mL干燥锥形瓶中,准确加入100mL0.10mol·L-1NaOH标准溶液,盖好瓶盖放置24h,使之达到交换平衡。用移液管移取上层已交换的清夜20.00mL于250mL锥形瓶中,加入2滴酚酞指示剂,用
0.10mol·L-1HCl标准溶液滴至红色刚好褪去为止。记录消耗的HCl标准溶液体积。平行测定3份,按下式计算树脂的总交换容量。
总交换容量/mmolg1
c(NaOH)V(NaOH)c(HCl)V(HCl)
20.00m树脂
250.0
式中 c(NaOH)——NaOH标准溶液的浓度,mol·L-1;
c(HCl)——HCl的浓度,mol·L-1;
V(NaOH)——实际所消耗的NaOH标准溶液的体积,mL; V(HCl)——实际所消耗的HCl标准溶液的体积,mL; m树脂——树脂的质量,g。
实验完毕后,将使用过的树脂回收到烧杯中,以使统一进行再生处理,取出玻璃棉。
五、思考题
1. 什么是离子交换树脂的交换容量?总交换容量和工作交换容量的测定原理是什么? 2. 为什么树脂中不能存留气泡?若有气泡应如何处理? 3. 怎样处理树脂?怎样装柱?应分别注意什么问题?
4. 根据强酸性阳离子交换树脂容量的测定原理,试设计强碱性阴离子交换树脂交换容量的实验测定方法。
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