基準草酸鈉標定高錳酸鉀標準溶液方法的討論

佟桂梅，馮小紅，王雪梅，韓 靈，劉 瑾

(唐山三友化工股份有限公司 質量監(jiān)督部，河北唐山 063305)

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科 學 試 驗

基準草酸鈉標定高錳酸鉀標準溶液方法的討論

佟桂梅，馮小紅，王雪梅，韓 靈，劉 瑾

(唐山三友化工股份有限公司 質量監(jiān)督部，河北唐山 063305)

對基準草酸鈉標定高錳酸鉀標準溶液的原方法和實驗方法進行對比討論，目的僅在于配出精準溶液，確保優(yōu)質分析。

草酸鈉基準溶液；配制；高錳酸鉀標準溶液；標定；對比

基準草酸鈉，用于高錳酸鉀標準溶液的標定，此兩種標準溶液應用于水質分析中化學耗氧量(COD)的測定，在日常工作中，用原用方法基準草酸鈉標定高錳酸鉀標準溶液時常出現(xiàn)數(shù)據(jù)不平行的現(xiàn)象，致使滴定次數(shù)增加，不能及時標定出高錳酸鉀標準溶液；稱取草酸鈉基準試劑的次數(shù)增加，浪費了草酸鈉基準試劑，增加了成本。為此，我們進行了配制草酸鈉基準溶液的方法實驗，并且為驗證準確度增加了基準溶液對比標定，下面把原用方法和實驗方法加以對比介紹。

1 原用方法

1.1 儀器及試劑

電烘箱(105～110 ℃)，分析天平(萬分之一)，50 mL棕色酸式滴定管，250 mL三角瓶，100 mL量筒，溫度計，電爐，8+92硫酸。

1.2 標定方法

稱取0.2 g(精確至0.0001 g)于105～110 ℃電烘箱中干燥至恒重的草酸鈉基準試劑，溶于100 mL硫酸溶液(8+92)中，用配制好的高錳酸鉀標準滴定溶液[C(1/5KMnO4)=0.1 mol/L]滴定，近終點時，加熱至約65 ℃，繼續(xù)滴定至溶液呈粉紅色，保持30 s不褪色為終點。同時做空白試驗。

計算公式:

(1)

式中:V滴—— 50 mL滴定管校正值，+0.01 mL；V空——空白試驗消耗高錳酸鉀體積數(shù)， 0.00 mL；

VKMnO4——滴定消耗高錳酸鉀體積數(shù)，mL；

m——稱取草酸鈉基準試劑質量，g；

0.06700——草酸鈉摩爾質量， kg/mol。

結果如表1。

表1 原用方法草酸鈉基準試劑標定高錳酸鉀標準溶液結果

由表1可得：分析數(shù)據(jù)不易平行(工作要求嚴格：兩次平行測定結果之差不大于0.0002 mol/L)，平行測定次數(shù)增加，除去不平行數(shù)據(jù)，高錳酸鉀標準溶液的濃度為0.1001 mol/L，即C(1/5KMnO4)=0.1001 mol/L。

2 實驗方法

此方法分兩部分，一是C(1/2Na2C2O4)草酸鈉基準溶液的配制：包括烘干、恒重、稱量、溶解樣品，二是草酸鈉基準溶液對比標定，共需要一周時間。

2.1 C(1/2Na2C2O4)草酸鈉基準溶液的配制

2.1.1 使用儀器

電烘箱(105～110 ℃)，分析天平(萬分之一)，大瓷坩堝1個，小瓷坩堝4個，1 000 mL容量瓶4個，漏斗4個， 玻璃棒4個，洗瓶4個。

2.1.2 操作步驟

稱取Na2C2O4基準試劑約30 g于大瓷坩堝中，放在105～110 ℃電烘箱中烘至恒重，準確稱取4份Na2C2O4基準試劑各6.7 g(精確至0.0001 g)，用水溶解，移入1000 mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻，備用。

2.1.3 烘干、恒重、稱量

稱量記錄如表2。

注意事項：

①每天操作時間點要保持一致，包括開、關烘箱，在烘箱中取放瓷坩堝和樣品，在天平室的稱量時間等。

②烘箱溫度升到110 ℃后再放坩堝和樣品，并且烘箱在烘基準試劑時，不能同時烘其它物品。

③控制好天平室溫度18～26 ℃，濕度65%～75%，每次稱量時溫度、濕度必須保持一致。

④稱量前后調節(jié)天平，看指針是否在“0”點，并且在稱量時讀數(shù)時間差要保持一致。

⑤烘干、恒重、稱量4個小瓷坩堝時，記住順序，每天依次完成。

表2 稱量記錄

由表2可得：

①小瓷坩堝恒重后才能加樣品，樣品恒重后才能溶解樣品，兩次稱重之差不大于0.0002 g。

②向4個小瓷坩堝加樣品時，盡量做到一次加成，以后稱量時最好不要再加、減樣品，避免稱量質量波動大。并且向4個小瓷坩堝加樣品的克數(shù)，應保證最后恒重結果在恒重誤差范圍以內。

2.1.4 溶解樣品

先用洗瓶沿玻璃棒緩緩加少量蒸餾水于小瓷坩堝中，不斷攪拌，若一次加水不能溶解，先將上部溶液通過漏斗轉入1 000 mL容量瓶中，再加少量水溶解，直至草酸鈉全部溶解，洗滌小瓷坩堝3～4次，洗滌液轉入容量瓶中，加蒸餾水至容量瓶的刻度線以下，第二天基準溶液對比標定時再定容、搖勻、備用。

2.2 C(1/2Na2C2O4)草酸鈉基準溶液對比標定

為了驗證新配的草酸鈉基準溶液準確度，用一支草酸鈉粉劑摩爾標準，溶于500 mL容量瓶中，制成C(1/2Na2C2O4)(標)=0.1000 mol/L草酸鈉標準溶液，以此為標準，標定KMnO4標準溶液。再用新配的C(Na2C2O4)(新)=0.1000 mol/L草酸鈉基準溶液標定此KMnO4標準溶液，二者結果對比。

2.2.1 儀器及試劑

25 mL棕色酸式滴定管，20 mL移液管，250 mL三角瓶，100 mL量筒，溫度計，電爐，8+92 硫酸。

2.2.2 標定原理

草酸鈉和高錳酸鉀在酸性(硫酸)條件下發(fā)生氧化還原反應

2.2.3 標定方法

用移液管準確移取20.00 mL草酸鈉基準溶液于250 mL三角瓶中，加8+92 H2SO4100 mL，在電爐上低溫預熱(三角瓶內壁微見有水珠，不太燙手為止)，用高錳酸鉀標準滴定溶液[C(1/5KMnO4)=0.1 mol/L]滴定近終點時，加熱至約70 ℃，繼續(xù)滴定至溶液呈粉紅色，保持30 s不褪色為終點。同時做空白試驗。

注意：溶液溫度低于60 ℃時，草酸鈉與高錳酸鉀反應速度慢，為了加速反應，須將溶液溫度加熱至70 ℃左右，不可太高，大于90 ℃時將引起H2C2O4的分解：

H2C2O4=CO2↑+CO↑+H2O

2.2.4 用C(1/2Na2C2O4)(標)=0.1000 mol/L草酸鈉標準溶液標定KMnO4標準溶液

計算公式：

(2)

式中：V移——20 mL移液管校正值，-0.010 mL；V滴——25 mL滴定管校正值，+0.01 mL；V空——空白試驗消耗高錳酸鉀體積數(shù)，0.00 mL；

VKMnO4——滴定消耗高錳酸鉀體積數(shù)，mL；

C(1/2Na2C2O4)——草酸鈉標準溶液摩爾濃度，C(1/2Na2C2O4)(標)=0.1000 mol/L。

結果如表3。

表3 草酸鈉標準溶液標定KMnO4標準溶液結果

由表3可得：用C(1/2Na2C2O4)(標)=0.1000 mol/L草酸鈉標準溶液標定KMnO4標準溶液的濃度為0.1001 mol/L，即C(1/5KMnO4)=0.1001 mol/L。

2.2.5 再用新配的C(1/2Na2C2O4)(新)=0.1000 mol/L草酸鈉基準溶液標定此KMnO4標準溶液

按公式(2)計算，結果如表4。

表4 草酸鈉基準溶液標定KMnO4標準溶液結果

由表4可得：用新配的C(1/2Na2C2O4)(新)=0.1000 mol/L草酸鈉基準溶液標定此KMnO4標準溶液的濃度為0.1001 mol/L，即C(1/5KMnO4)=0.1001 mol/L ，且結果平行。

3 結果分析

①表2中烘干、恒重、稱量嚴格按照規(guī)定操作，結果準確可靠。

②表3和表4結果相同，說明新配的草酸鈉基準溶液濃度和草酸鈉粉劑摩爾標準溶液濃度相同，都是0.1000 mol/L ，即C(1/2Na2C2O4)(新)=0.1000 mol/L，結果準確可靠。

③表1和表4中，雖然標定的高錳酸鉀標準溶液濃度都是0.1001mol/L，即C(1/5KMnO4)=0.1001 mol/L，但是表1中分析數(shù)據(jù)不易平行，平行測定次數(shù)增加，表4中數(shù)據(jù)平行可靠，證明此方法可行。

4 結 語

通過對基準草酸鈉標定高錳酸鉀標準溶液的原方法和實驗方法的對比討論，實驗方法使標準溶液配制更加精準，分析數(shù)據(jù)準確可靠，能提高效率，降低草酸鈉試劑成本，及時有效指導生產(chǎn)。

TQ014；O655.2

A

1005-8370(2016)03-12-04

2016-04-07

佟桂梅(1969—)，唐山三友化工股份有限公司質量監(jiān)督部技術員，化工工程師。