硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性及其標(biāo)定研究

何吉煥

(云南磷化集團有限公司，云南 晉寧 650600)

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性及其標(biāo)定研究

何吉煥

(云南磷化集團有限公司，云南 晉寧 650600)

硫代硫酸鈉溶液是現(xiàn)代化工分析中常用的標(biāo)準(zhǔn)溶液之一，其穩(wěn)定性直接影響后續(xù)測試分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文通過長期的實驗探索，獲得了影響硫代硫酸鈉溶液穩(wěn)定性的關(guān)鍵因子及其標(biāo)定方法，為分析檢測人員使用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液提供了參考。

硫代硫酸鈉；標(biāo)準(zhǔn)溶液；穩(wěn)定性；標(biāo)定

分析檢測具有較高的嚴(yán)謹(jǐn)性，在分析操作過程中稍有干擾就會對檢測結(jié)果造成誤差，特別是在標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定過程中尤為顯著。硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液在現(xiàn)代化工分析中用途十分廣泛[1]，但原料硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)容易風(fēng)化和潮解，常含有一些雜質(zhì)，如S、Na2SO4、NaCl、Na2CO3等，并且配制的溶液不穩(wěn)定，溶液濃度變化受環(huán)境影響較大[2]。此外，在標(biāo)定過程中，也存在一定的不穩(wěn)定因素。根據(jù)本人多年的分析檢測實踐，淺談在配制和標(biāo)定硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液過程中提高其精密度的一些經(jīng)驗。

1 影響標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性的因素[3-5]

原料硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)的不穩(wěn)定性，造成其只能使用間接法來配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。一般影響硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性的主要因素有：

1.1 光照及空氣的影響

除了光照會造成硫代硫酸鈉的分解外，空氣中的O2也會與其反應(yīng)：2Na2S2O3+O2= 2Na2SO4+2S↓。此外，在標(biāo)定過程中，光照和空氣也會影響I-的氧化。

1.2 水質(zhì)的影響

溶液的酸堿度及溶解在其中的CO2、微生物、Cu2+、Fe2+都會對硫代硫酸鈉的穩(wěn)定性造成影響。如：

Na2S2O3+CO2+H2O = NaHCO3+NaHSO3+S↓

Na2S2O3= Na2SO3+S↓(微生物作用下)

2S2O32-+2Cu2++=2Cu+S4O62-

由此可見，配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的水質(zhì)是至關(guān)重要的。一般要將蒸餾水或去離子水煮沸10min后，完全冷卻再使用，我們將其稱為凈化水。凈化水用來清洗儀器、配制溶液及藥劑等。

2 配制

按照國標(biāo)GB/T601-2002中規(guī)定的方法配制硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。

(1)稱取26 g Na2S2O3·5H2O (或16 g無水Na2S2O3)和0.2 g無水Na2CO3于專用的燒杯中，加入約500 mL凈化水；

(2)待完全溶解后，放在電爐上緩緩煮沸10min，然后取下靜置，完全冷卻后，轉(zhuǎn)移至棕色的試劑瓶中，清洗燒杯等儀器三次，定容。

(3)將配好的溶液置于棕色瓶中，避光保存放置兩周后過濾以備標(biāo)定。如發(fā)現(xiàn)溶液渾濁，應(yīng)重新配制。

3 標(biāo)定

3.1 主要儀器和試劑

分析天平(TG328A 型, 最大允許誤差為±0.2 mg)、滴定管(50 mL，A 級，容量允差±0.05 mL)、碘量瓶(250 mL)；重鉻酸鉀(純度≥99.95%)、碘化鉀(分析純)、淀粉指示劑(10 g/L)。

3.2 標(biāo)定方法

a)將 K2Cr2O7基準(zhǔn)試劑于120℃±2℃干燥至恒重后，稱取0.18 g置于250 mL碘量瓶中，加入25 mL凈化水使其完全溶解；

b)隨后再加 2 g KI及20 mL H2SO4溶液(質(zhì)量濃度20%)，封住碘量瓶口，在暗處輕輕搖勻，放置10min后，加入150 mL凈化水(15～20℃)稀釋；

c)用配制好的Na2S2O3溶液滴定K2Cr2O7基準(zhǔn)試劑溶液，滴定過程中要輕搖，減少溶液與空氣接觸時間，但要保證均勻反應(yīng)，滴定至淡綠色時加2 mL淀粉指示液(10 g/L，現(xiàn)用現(xiàn)配)，繼續(xù)滴至溶液由藍(lán)色變?yōu)榱辆G色。同時做空白試驗。

4 結(jié)果與討論

4.1 放置方式和放置時間對硫代硫酸鈉溶液穩(wěn)定性的影響

硫代硫酸鈉溶液配置完成后，一份在燒杯中敞口放置，另一份放置在密閉廣口瓶中。對兩種存放方式進行取樣標(biāo)定，結(jié)果如表1、表2和圖1所示。

表1 敞口放置對硫代硫酸鈉穩(wěn)定性的影響

表2 密閉放置對硫代硫酸鈉穩(wěn)定性的影響

圖1 敞口放置和密閉放置對硫代硫酸鈉溶液穩(wěn)定性的影響

從圖1可以看出，當(dāng)敞口放置時間超過10min后，硫代硫酸鈉的濃度出現(xiàn)急劇下降的趨勢，并且隨著時間的增長，硫代硫酸鈉的濃度越來越低。這是由于空氣中的O2、CO2、微生物等進入溶液中，造成硫代硫酸鈉分解。密閉放置時間超過60min后，硫代硫酸鈉的濃度降低較小。以上研究表明，硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配置完成后，若敞口放置，最好于10min中內(nèi)使用，如采用密閉存放，60min內(nèi)仍然具有較高的穩(wěn)定性。

4.2 標(biāo)定時間對硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確性的影響

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配置完成后，在敞口和密閉條件下放置10min后取樣標(biāo)定。硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定一般在三角燒瓶中進行，容易與空氣中的O2和CO2接觸，導(dǎo)致標(biāo)定結(jié)果偏低，同時，若反應(yīng)時間過長，KI在強酸性環(huán)境中被空氣氧化的趨勢力增強，同樣會使標(biāo)定結(jié)果偏低。但是，標(biāo)定時間過長，碘揮發(fā)太多，會使標(biāo)定結(jié)果偏高。在不同標(biāo)定時間下，其結(jié)果如表3、表4和圖2所示。

表3 敞口放置10min標(biāo)定結(jié)果

表4 密閉放置10min標(biāo)定結(jié)果

從表3和表4中可以看出，隨著滴定時間的增長，硫代硫酸鈉的標(biāo)定結(jié)果呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，說明影響硫代硫酸鈉的標(biāo)定準(zhǔn)確性因子主要是I2的揮發(fā)。因此，不論是敞口放置還是密閉放置的硫代硫酸鈉溶液，應(yīng)于10min中內(nèi)標(biāo)定完成，才能保證標(biāo)定結(jié)果具有較高準(zhǔn)確性。

圖2 標(biāo)定時間對硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確性的影響

4.3 重現(xiàn)性實驗

在密閉放置10min，標(biāo)定時間為8min，開展重復(fù)性實驗，結(jié)果如表5所示。

表5 重現(xiàn)性實驗

實驗結(jié)果表明，硫代硫酸鈉溶液的標(biāo)定重現(xiàn)性較好，可作為其配置及標(biāo)定的參考。

5 注意事項

在硫代硫酸鈉溶液的配置及標(biāo)定過程中，還應(yīng)該注意：

(1)K2Cr2O7基準(zhǔn)物必須溶解完全；

(2)標(biāo)定過程要輕搖，減少與空氣接觸時間；

(3)由于該實驗反應(yīng)該較慢，應(yīng)放置暗處10min后再加水稀釋標(biāo)定；

(4)配制時應(yīng)用新煮沸并冷卻的蒸餾水或去離子水來配；

(5)淀粉指示劑要現(xiàn)用現(xiàn)配,標(biāo)定近終點(略有淡綠色)時加入。

6 研究小結(jié)

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配置完成后，若敞口放置，最好于10min中內(nèi)使用，如采用密閉存放，60min內(nèi)仍然具有較高的穩(wěn)定性。此外，不論是敞口放置還是密閉放置的硫代硫酸鈉溶液，應(yīng)于10min中內(nèi)標(biāo)定完成，才能保證標(biāo)定結(jié)果具有較高準(zhǔn)確性。

[1] 劉 珍.化驗員讀本(上冊)[M].3版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998.

[2] 任一艷，彭超英.配制和標(biāo)定硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液時應(yīng)注意的問題[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2009, 35(7): 7-8.

[3] 蘇德忠，張日樹，謝信男,等.硫代硫酸鈉滴定法測定碘[J].環(huán)境檢測，2010(6)：136-137.

[4] 宋立彬.硫代硫酸鈉滴定法測定市售食鹽中的碘含量[J].安陽師范學(xué)院學(xué)報，2002(5): 80-81.

[5] 張琪琳, 王雙河.日常熱加工對碘鹽中碘素含量的影響[J].運城高等?？茖W(xué)校學(xué)報, 1999, 17(6): 47-49.

(本文文獻(xiàn)格式：何吉煥.硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性及其標(biāo)定研究[J].山東化工,2017,46(7):112-114.)

Research on the Stability and Calibration of Sodium Thiosulfate Standard Solution

HeJihuan

(Yunnan Phosphate Chemical Group Co.,Ltd., Jinning 650600, China)

Sodium thiosulfate solution is one of the most commonly used standard solutions in modern chemical analysis. Its stability directly affects the accuracy of subsequent analysis results. In this paper, the key factors affecting the stability of sodium thiosulfate solution and its calibration method were obtained through a long time exploration, which provides a reference for the utilization of sodium thiosulfate standard solution.

sodium thiosulfate;standard solution; stability;calibration

2017-02-21

何吉煥(1976—)，女，云南江川人，分析檢測工程師，長期致力于磷化工分析檢測工作。

O652.3

A

1008-021X(2017)07-0112-03