实验库仑测定砷.doc

实验二十八 恒电流库仑滴定法测定砷 一、实验目的 1通过本实验，学习掌握库仑滴定法的基本原理。 2学会恒电流库仑仪的使用技术。 3掌握恒电流库仑滴定法测定微量砷的实验方法。 二、方法原理 库仑滴定是通过电解产生的物质作为“滴定剂”来滴定被测物质的一种分析方法。在分析时，以 100的电流效率产生一种物质（滴定剂），能与被分析物质进行定量的化学反应，反应的终点可借助指示剂、电位法、电流法等进行确定。这种滴定方法所需的滴定剂不是由漓定管加入的，而是藉助于电解方法产生出来的，滴定剂的量与电解所消耗的电量（库仑数）成比，所以称为“库仑滴定”。 仪器装置如图1、2所示。工作原理是： 1终点方式选择控制电路：指示电极由用户自己选用，其中有一铂片，电位法和电流法指示时共用，面板设有“电位、电流”“上升、下降”琴键开关，任用户根据需要选择。指示电极的信号经过微电流放大器或者微电压放大器进行放大，放大器是采用高输入阻抗的运算放大器，极化电流可以调节并指示，然后经微分电路输出一脉冲信号到触发电路，再推动开关执行电路去带动继电器使电解回路吸合、释放。 2电解电流变换电路：有电压源，隔离电路及跟随电路组成。电解电流大小可变换射极电阻大小获得，电解电流共有5mA、10mA、50mA三档，由于电解回路与指示回路的电流是分开的，故不会产生电解对指示的干扰，电解电极的极电压最大不超过15伏。 3电量积算电路：该电路包括电流采样电路，Vf转换电路及整型电路，分频电路组成。由于V一f转换电路采用高精度，稳定度好的集成转换电路，所以积分精度可达O.2O.3%。这已满足一般通用库仑分析的要求。该电路的电源也采用 15V固定集成稳压块，稳定精度高，分频电路一级五分频二级1O分频组成。 4.数字显示电路:该电路全采用 CMOS集成复合决，数码管是4位LED显示。 本实验是采用恒电流10mA电解碘化钾的缓冲溶液（用碳酸氢钠控制溶液的pH值）产生的碘来测定砷的含量。在铂电极上碘离子被氧化为碘，然后与试剂中的砷（皿）反应，当砷（Ill）全部被氧化为砷（V）后，过量的微量碘在铂指示电极上发生的还原反应指示终点。根据电解所消耗的电量(Q),按法拉弟定律计算溶液中砷（Ill）的含量。 三、仪器和试剂 1KLT1型通用库仑仪。 2. 电磁搅拌器。 3. 铂片电极（作工作电极），铂丝电极及隔离管。 4双铂片电极指示电极。 5. 亚砷酸溶液：约 10-4mol/L（用硫酸微酸化以使之稳定）。 6碘化钾缓冲溶液：溶解60g碘化钾，10g碳酸氢钠，然后稀释至 1L，加入亚砷酸溶液23mL，以防止被空气氧化。 7.硝酸：(HNO3)=1：1；l molL硫酸钠溶液。 四、实验步骤 1将拍电极浸入1：1硝酸溶液中，数分钟后，取出用蒸馏水吹洗，滤纸沾掉水珠。 2按图1联接好仪器。打开仪器电源，预热库仑仪。3量取碘化钾缓冲溶液70 mL，置于电解地中，滴加1滴亚砷酸溶液，放人搅拌磁子，将电解地放在电磁搅拌器上。将电极系统装在电解池上（注意铂片要完全浸入试液中），在阴极隔离管中注入1mol/L硫酸钠溶液，至管的23部位。铂片电极接“阳极”，隔离管中铂丝电极接“阴极”。启动搅拌器，接好指示电极联线。4“量程选择”置10mA，“工作，停止”开关置工作状态，按下【电流】和【上升】琴键开关，再同时按下【极化电位】和【启动】按键，微安表指针应小于20，如果较大，调节“补偿极化电位”旋钮，使其达到要求。弹起【极化电位】按键，按【电解】按钮，开始电解。终点指示灯亮，停止了电解。mQ表显示值50，表明仪器处正常状态。弹起【启动】按键，再滴加12滴亚砷酸溶液，按下【启动】按键，触【电解】按钮开始电解，“终点指示灯”亮，终点到。为能熟悉终点的判断，可如此反复练习几次。 5准确移取亚砷酸 2.0 mL，置于上述电解地中，按下【启动】按键，触【电解】按钮开始电解，“终点指示灯”亮，终点到。记下电解库仑值（mQ）。弹起【启动】按键，再加入2.0mL亚砷酸溶液，按下【启动】按键，触【电解】按钮。同样步骤测定。重复实验45次。 五、结果处理 根据几次测量的结果，算出毫库仑的平均值。按法拉