淺析高錳酸鉀成品中KMnO4含量的測(cè)定

楊鎮(zhèn)蓮

摘 要：淺析KMnO4含量測(cè)定原理及測(cè)定方法，以及實(shí)際操作中酸度、溫度、滴定速度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。

關(guān)鍵詞：草酸鈉；酸度；溫度；滴定速度

高錳酸鉀又叫灰錳氧或PP粉，分子式KMnO4，分子量158.03，化學(xué)當(dāng)量36.61，密度2.703，溶于水有特殊的鮮紫紅色。是深紫色粒狀或針狀晶體，有金屬光澤。高錳酸鉀在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等方面都有廣泛的運(yùn)用，因此對(duì)高錳酸鉀成品中KMnO4含量有嚴(yán)格的要求。優(yōu)等品KMnO4含量≥99.30%。

一、測(cè)定原理

1.氧化-還原反應(yīng)的概念

氧化-還原反應(yīng)是指在無(wú)機(jī)反應(yīng)中，有元素化合價(jià)的升降，即電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。

2.測(cè)定原理

在酸性介質(zhì)中，適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，高錳酸鉀與草酸鈉發(fā)生氧化——還原反應(yīng)，即MnO4-離子被還原成Mn2+離子、C2O42-離子被氧化成CO2氣體排除。

3.滴定量

滴定微過(guò)量的高錳酸鉀使草酸鈉溶液呈粉紅色，從而確定高錳酸鉀的含量。

其離子反應(yīng)方程式：

2MnO4-+5C2O42-+16H+

=2Mn2++10CO2↑+8H2O

二、測(cè)定方法

1.試驗(yàn)溶液的制備

稱(chēng)取約1.65g試樣，精確至0.0002g，置于300ml燒杯中，加30ml水，攪拌使之完全溶解，將溶液移至500ml棕色容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻后于暗處放置1小時(shí)，取上層清液置于滴定管中。

2.KMnO4測(cè)定

稱(chēng)取105-110℃烘干至恒重的基準(zhǔn)草酸鈉約0.3g，精確至0.0002g，置于250ml錐形瓶中（稱(chēng)兩杯），加適量水（一般加100ml）溶解，加6毫升1+1H2SO4。 滴加試驗(yàn)溶液于備用的草酸鈉溶液中，近終點(diǎn)時(shí)加熱至70-75℃，再趁熱繼續(xù)滴定至溶液呈粉紅色并保持30S不褪色為終點(diǎn)。同時(shí)做空白試驗(yàn)（蒸餾水中加6ml1+1 H2SO4，加熱至70-75℃，趁熱用KMnO4上清液滴定至呈粉紅色。）

計(jì)算：

KMnO4%=M1×0.4717M×V-V0500×100

式中：M1——基準(zhǔn)草酸鈉的質(zhì)量（g）

M ——試樣的質(zhì)量（g）

V ——滴定草酸鈉時(shí)所消耗的KMnO4溶液的體積

V0——作空白試驗(yàn)時(shí)所消耗的KMnO4溶液的體積

三、影響KMnO4 含量測(cè)定的因素分析

KMnO4與Na2C2O4的反應(yīng)，常溫下反應(yīng)速度極慢，為使測(cè)定結(jié)果快且準(zhǔn)，必須注意下述滴定條件：

1.酸度

KMnO4在不同的介質(zhì)中，氧化能力差異較大，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中被還原為為Mn2+，在微酸性、中性及弱堿性介質(zhì)中，MnO4-被還原為MnO2，由于生成MnO2↓影響終點(diǎn)判斷，所以KMnO4滴定法多在強(qiáng)酸性介質(zhì)中進(jìn)行，為使滴定反應(yīng)能夠按反應(yīng)式進(jìn)行，溶液必須保持足夠的酸度。酸度不足，往往容易生成MnO2棕色沉淀，酸度過(guò)高又會(huì)促使H2C2O4分解。實(shí)際滴定中酸度為0.5mol/L-1.0mol/L。

2.溫度

KMnO4與Na2C2O4的反應(yīng)隨溫度的升高反應(yīng)速度相應(yīng)加快，但溫度超過(guò)85℃時(shí)，在酸性溶液中會(huì)使部分H2C2O4發(fā)生分解：

H2C2O4→ 90℃CO2↑+H2O，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高。試驗(yàn)證明，應(yīng)將溶液加熱至75℃-80℃時(shí)進(jìn)行滴定，近終點(diǎn)時(shí)不得低于65℃。實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)采取低溫加熱，注意觀察溫度計(jì)的度數(shù)。

3.滴定速度

用KMnO4溶液滴定草酸鈉時(shí)，由于MnO4-與C2O42-的反應(yīng)是自動(dòng)催化反應(yīng)，開(kāi)始加入的幾滴溶液褪色比較慢，但加入幾滴KMnO4與Na2C2O4作用完畢后，由于生成了Mn2-，反應(yīng)速度就逐漸加快。所以先滴加適量的KMnO4溶液可以使滴定速度稍微加快，但仍不宜過(guò)快，否則過(guò)多的KMnO4來(lái)不及與C2O42-反應(yīng)，即在熱的酸性溶液中發(fā)生分解反應(yīng)：

4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O，影響滴定的準(zhǔn)確度。接近終點(diǎn)時(shí)，草酸鈉濃度減小，反應(yīng)速度緩慢，滴定速度也應(yīng)保持一致，此時(shí)，應(yīng)一滴一滴地增加。溶液中有稍微過(guò)量的MnO4-即可顯示出粉紅色。即到達(dá)滴定終點(diǎn)。

4.誤差

為保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度，一般同時(shí)滴定兩杯，取平行測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)定結(jié)果，平行測(cè)定的絕對(duì)差值不大于0.2%，檢驗(yàn)結(jié)果方為有效。

四、結(jié)語(yǔ)

以草酸鈉為基準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定KMnO4含量，操作簡(jiǎn)便快速，結(jié)果可靠。實(shí)際操作中，控制反應(yīng)溫度為75℃-80℃，酸度為0.5mol/L-1.0mol/L，注意采用先慢后快再慢的滴定速度，無(wú)需加入催化劑和指示劑，即可獲得準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王秀萍，劉世純.實(shí)用分析化驗(yàn)工讀本[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011endprint