高锰酸钾氧化还原滴定法的应用
实验室k / 2019-07-11
高锰酸钾具有强氧化性,很多物质都能被它氧化。所以高锰酸钾法应用很广。在酸性溶液中可用KMnO4标准溶液直接测定许多还原性物质如Fe2+、C2O42-、AsO33-、Sn2+、NO2-、H2O2及I-等离子的含量。如果把它和另一还原剂的标准落液相配合,利用回滴法又可测定很多氧化性物质如MnO4-、MnO2、CrO42-、ClO3-、BrO3-、IO3-等离子的含量。此外还可间接测定许多金属离子如Ca2+、Zn2+、Ba2+的含量。通常让这些金属离子和一定体积的过量标准草酸溶液作用形成沉淀,将生成的沉淀过滤洗涤后溶于硫酸,然后用高锰酸钾标准溶液滴定生成的草酸,用回滴法计算Ca2+、Zn2+、Ba2+的含量。生化检验中血钙及尿钙化学法测定含量时即用此法。卫生检验中常用高锰酸钾法测定耗氧量等。
应用实例如下:
(一)耗氧量的测定 水质卫生检验中,了解水质被有机物污染情况时,可测定水的耗氧量。耗氧量是每升水在规定条件下消耗氧的毫克数。清洁水样的耗氧量不超过2~3毫克/升。水中有机物质对高锰酸钾有还原性能,因此,这类物质在水中含量多少,可由高锰酸钾标准溶液的消耗量来求得。
操作步骤 取清洁水样100毫升,放入锥形瓶中,加入5毫升1:3硫酸溶液,用滴定管准确加入10.0毫升0.0100N高锰酸钾标准溶液(V1),并投入几根清洁的毛细管以防暴沸,在石棉网上大火加热迅速至沸,从冒第一个大气泡时起,准确煮沸10分钟,取下锥形瓶,趁热自滴定管中加入10.0毫升0.0100N草酸标准溶液。振摇均匀,此时,未和有机物作用的高锰酸钾溶液红色消失。再自滴定管中滴入0.0100N高锰酸钾标准溶液至淡红色为止。记录消耗高锰酸钾标准溶液的体积(V2)。
式中8为1毫克当量高锰酸钾相当氧的毫克数。
此法要准确掌握煮沸时间;加试剂顺序必须一致。水样中氯化物含量不得超过300毫克/升。
(二)硫酸亚铁的含量测定 高锰酸钾在酸性溶液中,可将亚铁盐氧化成高铁盐,反应为:
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O
反应中一个Fe2+离子失去1个电子转变成Fe3+离子,故硫酸亚铁的当量等于其分子量。
E(FeSO4·7H2O)=FeSO4·7H2O=278.01
操作步骤 精密称取硫酸亚铁试样约0.5克、加蒸馏水20毫升、6N硫酸10毫升,立即用0.1N高锰酸钾标准溶液滴定到淡红色为终点。按下式计算百分含量。
Fe2+易被空气氧化故滴定要快。Fe3+呈黄色不利终点观察,可加入适量酸使Fe3+络合为无色的FeHPO4+,并降低E(Fe3+/Fe2+)值以利于反应完全。