沉淀滴定法中的佛尔哈德法
实验室k / 2019-07-09
一、佛尔哈德法的原理及条件
(一)原理 佛尔哈德法是在酸性溶液中以铁铵矾(NH4Fe(SO4)2·12H2O)做指示剂,用NH4SCN或KSCN标准溶液测定Ag+的银量法。
终点前 Ag++SCN- ⇋AgSCN↓(白色)
终点时 Fe3++SCN- ⇋Fe(SCN)2+(红色)
如果用本法测定卤化物时,可采用回滴法(剩余滴定法)。即在被测溶液中,先加入准确过量的AgNO3标准溶液,使Ag+与X-作用生成AgX沉淀。于过剩的AgNO3标准溶液中加入铁铵矾指示剂,用NH4SCN或KSCN标准溶液进行回滴定,当到达等当点时,稍微过量的SCN-与Fe3+生成Fe(SCN)2+淡红色即表示到达滴定终点。
终点前 Ag+(过量)+X-=AgX↓+Ag+(剩余量)
Ag+(剩余量)+SCN- ⇋AgSCN↓(白)
终点时 Fe3++SCN- ⇋Fe(SCN)2+(红色)
用回滴法测定Cl-时,必须注意:这时溶液中同时存在着AgCl和AgSCN两种沉淀。在终点前又须充分振摇,以防止Ag+被沉淀吸附而造成终点过早出现使结果偏低。但当出现终点时再强烈振摇,往往会使红色消失,误认终点简未到达,维续滴加NH4SCN标准溶液到达红色不消失,实际上此时已超过了终点,使测定结果偏高。
为什么会出现这样的情况呢?因为溶液中同时存在着两种沉淀,而这两种沉淀的溶解度不同。由于AgCl的溶解度(1.25×10(-5次方)M)大于AgSCN的溶解度(1.1×10(-6次方)M),在出现终点时继续振摇,则过量的SCN-与AgCl反应,使AgCl沉淀转化为溶解度小的AgSCN沉淀而释放出Cl-,因此使溶液中已出现Fe(SCN)2+的红色消失,造成滴定误差。
AgCl+Fe(SCN)2+ ⇋AgSCN↓+Fe3++Cl-
为了避免这种转化反应的进行,目前采用的方法有:①在回滴前于反应液中加入1~3毫升硝基苯,并强烈振摇,使硝基苯包在AgCl沉淀的表面,以减少AgCl和SCN-的接触,防止转化。②也有采用将AgCl沉淀从滴定液中过滤除去,充分洗净,洗液合并于滴定液中,再用硫氰酸铵标准溶液滴定过量的AgNO3,可避免转化现象。因此在测Cl-含量时,除特殊情况外,一般不使用佛尔哈德法多用莫尔法。
用回滴法测定Br-和I-时,因为AgBr和AgI的溶解度(8.8×10(-7次方)M和1.2×10(-8次方)M)都比AgSCN的溶解度小,不会发生沉淀转化现象,终点指示明确。
(二)条件
1.应在酸性(稀HNO3)溶液中进行。否则铁铵矾指示剂在中性溶液中易水解生成Fe(OH)3沉淀,失去指示剂作用。
2.强氧化剂、铜盐、汞盐等能与SCN-起反应,干扰测定,应预先除去。
3.测定不宜在较高温度下进行,否则红色络合物褪色不能指示终点。
4.在测定I-时应先加入过量的AgNO3标准溶液后,再加铁铵矾指示剂,以防止Fe3+氧化I-(2Fe3++2I- ⇋2Fe2++I2)影响分析结果。
5.开始滴定应充分振摇,接近终点要轻摇。
佛尔哈德法的使用范围比莫尔法广泛。而且在酸性溶液中进行,因此Al3+、Zn2+、Ba2+、CO32-,PO43-、AsO43-等离子存在不干扰滴定。
二、硫氰酸铵标准溶液的配制和标定
(一)0.1N硫氰酸铵标准溶液的配制 NH4SCN或KSCN固体都具有吸湿性,并含有杂质,很难得到纯品。因此标准溶液只能用间接法配制,然后再用基准物质进行标定。
NH4SCH的克当量等于它的摩尔质量(76.12克)。配制近似0.1N NH4SCN溶液一升,可于台秤上称取NH4SCN约8克,加适量的蒸馏水溶解后稀释成1升,摇匀即可。
(二)0.1N硫氰酸铵标准溶液的标定 一般采用比较法标定硫氰酸铵标准溶液,标定时用移液管精密吸取0.1N AgNO3标准溶液25.00毫升,置于250毫升锥形瓶中,加入新意沸冷却的硝酸2毫升(煮沸目的为了除去氮的低价氧化物和HNO2,因它能与Fe3+形成红色络合物并能与NH4SCN生成红色的硫氰亚硝酰NOCNS,妨碍终点的观察)和10%铁铵矾指示剂2毫升充分振摇用NH4SCN溶液滴定至溶液呈现稳定的浅红色为终点。
用下式计算硫氰酸铵的浓度:
NNH4SCN=NAgNO3×VAgNO3/VNH4SCN