1、催化電位滴定法測(cè)定鉻鞣劑中鉻董學(xué)芝31趙海蘭2艾天宗1赫海華1魏凌恒11(河南大學(xué)化學(xué)系,開(kāi)封4750012(鄭州牧業(yè)高等專科學(xué)校,鄭州450045摘要報(bào)道了以氨三乙酸存在下錳催化KI O 4氧化結(jié)晶紫的反應(yīng)指示終點(diǎn),結(jié)晶紫電極作指示電極用催化電位滴定法測(cè)定鉻鞣劑中Cr 的方法。該法終點(diǎn)靈敏、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好,結(jié)果滿意,用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)得的平均回收率為100103%,RS D 為0124%。關(guān)鍵詞催化電位滴定,鉻鞣劑,鉻2000202224收稿;2000207214接受。1引言因?yàn)镃r 與E DT A 在室溫下反應(yīng)緩慢,加之絡(luò)合物Cr 2E DT A 顏色較深,不易用指示劑法確定滴定終點(diǎn),故常

2、量鉻的測(cè)定很少采用絡(luò)合滴定法。皮革生產(chǎn)中使用的鉻鞣劑,其主要作用成分是Cr ,測(cè)定其中Cr 的常規(guī)方法1是間接碘量法。此法操作麻煩,重現(xiàn)性較差。本文研究了以結(jié)晶紫(C V 選擇性電極作指示電極,用催化電位滴定法測(cè)定Cr 的方法。該方法是先在樣品溶液中加入已知過(guò)量的E DT A 標(biāo)準(zhǔn)溶液,加熱至Cr 完全反應(yīng)后,用錳標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴E DT A 。滴定終點(diǎn)的確定是基于氨三乙酸(NT A ,活化劑存在下,Mn 對(duì)高碘酸鉀氧化結(jié)晶紫(C V 的催化作用。此法的主要反應(yīng)為:Cr +E DT A Cr -E DT A Mn (滴定劑,titrant +E DT A Mn -E DT A KI O 4+C V

3、Mn 2+(催化劑,catalyst NT A (活化劑,activator P (反應(yīng)產(chǎn)物,product 終點(diǎn)前,Mn 2+與E DT A 反應(yīng),指示反應(yīng)進(jìn)行很慢,C V 濃度(C CV 變化很小。終點(diǎn)時(shí)過(guò)量1滴的Mn 2+立即催化指示反應(yīng),C CV 突然減小,C V 電極電位(E CV 發(fā)生突然變化,從而指示出終點(diǎn)。該方法終點(diǎn)靈敏,準(zhǔn)確度高,重現(xiàn)性好,結(jié)果滿意。2實(shí)驗(yàn)部分211儀器與試劑Z D 22型自動(dòng)電位滴定計(jì)(上海第二分析儀器廠;XWT 2D 型自動(dòng)平衡記錄儀(上海大華儀表廠;501型超級(jí)恒溫器(重慶試驗(yàn)設(shè)備廠;C V 選擇性電極(自制2。E DT A 標(biāo)準(zhǔn)溶液:先配成0.01m

4、ol/L ,以ZnO 作基準(zhǔn)物用常規(guī)方法標(biāo)定,工作溶液由此稀釋而得;Mn標(biāo)準(zhǔn)溶液:用MnS O 4配成0.01m ol/L ,再用E DT A 標(biāo)定,工作溶液由此稀釋而得;110×10-3m ol/L C V ;5.0×10-3m ol/L NT A ;1.0×10-2m ol/L KI O 4。所用試劑均為分析純。實(shí)驗(yàn)用二次蒸餾水。212實(shí)驗(yàn)方法C V 電極用前先在110×10-4m ol/L C V 溶液中活化40min ,然后按圖1連接儀器。移取一定量樣品溶液于50m L 燒杯中,加入已知過(guò)量的E DT A 標(biāo)準(zhǔn)溶液,蓋上表面皿,于90100水浴中

5、反應(yīng)510min ,稍冷,定量轉(zhuǎn)移到帶夾層的恒溫滴定池中,攪拌,再依次加入115m L 1.0×10-3m ol/L C V 、1.0m L 5.0×10-3m ol/L NT A 、2.0m L 1.0×10-2m ol/L KI O 4和310m L pH 5.5的緩沖溶液,加水稀釋至30m L 。將C V 電極和SCE 插到溶液中,開(kāi)始用Mn 2+標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,并記錄E CV 隨V Mn 2+變化的曲線,滴定曲線及終點(diǎn)的確定方法示于圖2。第29卷2001年1月分析化學(xué)(FE NXI H UAX UE 研究簡(jiǎn)報(bào)Chinese Journal of Analyt

6、ical Chemistry 第1期7779 圖1儀器裝置Fig.1The schematic diagram of apparatusA.滴定管(titration tuble ;B 1滴定池(titrated cell ;C 1結(jié)晶紫電極(crystal violet ion selective electrode ;D 1飽和甘汞電極(SCE ;E 1磁力攪拌器(magnetic stirrer ;F 1自動(dòng)電位滴定計(jì)(automaticelectrical potential titration meter ;G 1記錄儀(recorder ;H 1被滴定溶液(s olution to

7、 be titrated ;I 1來(lái)自超級(jí)恒溫器的恒溫水(therm ostatedwater inlet 。圖2滴定曲線Fig.2The titration curve被滴定E DT A 的量(excess of E DT A :3.000×10-4mm ol ;滴定劑(titrant :1.000×10-4m ol/L Mn 2+;O :滴定終點(diǎn)(the end point of titration 。3結(jié)果與討論311CV 、NTA 、KIO 4用量及pH 的選擇固定滴定反應(yīng)溫度為41±0.5和滴定前溶液體積為30m L ,對(duì)于C V 、NT A 、KI O

8、 4用量和pH 值4個(gè)因素,套用L 9(34正交表進(jìn)行試驗(yàn),選出兩組條件后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)使用1.5m L 1.0×10-3m ol/L C V 、1.0m L 5×10-3m ol/L NT A 、210m L 1.0×10-2m ol/L KI O 4及pH 值在4.06.0范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),滴定終點(diǎn)靈敏,準(zhǔn)確度高,重現(xiàn)性好。故實(shí)驗(yàn)中選用上述條件。312實(shí)驗(yàn)溫度的選擇因?yàn)镃r 與E DT A 在室溫下反應(yīng)慢,故先在含Cr 溶液中加過(guò)量E DT A ,于90100水浴中反應(yīng)510min ,以確保Cr 完全反應(yīng)。滴定時(shí)的溫度主要影響終點(diǎn)的靈敏度。本文在2

9、555范圍內(nèi),研究了溫度對(duì)終點(diǎn)的影響。實(shí)驗(yàn)表明,在45以下,終點(diǎn)靈敏度隨溫度的升高而提高;當(dāng)溫度45時(shí),則隨著溫度的升高而降低。在3943范圍內(nèi),終點(diǎn)靈敏,重現(xiàn)性好,工作中選用41。313干擾試驗(yàn)在指示反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件下,研究了共存離子對(duì)于Mn 催化作用的干擾,實(shí)驗(yàn)表明,300倍于Mn 量的下列離子沒(méi)有表現(xiàn)出干擾:Ca 2+、Cu 2+、C o 2+、VO +2、Zn 2+、Al 3+、Cd 2+、Pb 2+、Fe 3+、Ni 2+、S O 2-4和Cl -;PO 3-4和AsO 3-4表現(xiàn)出明顯正干擾。因此,當(dāng)用直接催化動(dòng)力學(xué)分析法測(cè)定Mn 時(shí),必須將PO 3-4和AsO 3-4掩蔽或分離。但

10、在用催化反應(yīng)指示終點(diǎn)的返滴定中,PO 3-4和AsO 3-4不干擾Cr 的測(cè)定,不必掩蔽。滴定反應(yīng)的干擾主要來(lái)自于能與E DT A 形成穩(wěn)定絡(luò)合物的金屬離子。在鉻鞣劑中,與Cr 共存的金屬離子很少,干擾很小。為確保消除干擾,可加三乙醇胺掩蔽常見(jiàn)的Fe 3+、Al 3+等離子。314滴定劑濃度和滴定速度的影響關(guān)于Mn 溶液濃度的影響,在110×10-61.0×10-2m ol/L 范圍內(nèi)進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)C Mn 2+8.0×10-5m ol/L 時(shí),滴定終點(diǎn)均很靈敏。關(guān)于滴定速度的影響,在0.201.30m L/min 范圍內(nèi)進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明,在此范圍內(nèi)

11、滴定時(shí)終點(diǎn)均很靈敏,實(shí)驗(yàn)選用0140m L/min 。87分析化學(xué)第29卷4樣品分析和回收率實(shí)驗(yàn)將鉻鞣劑溶液干過(guò)濾,濾液經(jīng)稀釋后分別用本法和氧化還原滴定法1測(cè)定,結(jié)果示于表1。表1樣品測(cè)定結(jié)果(Cr 2O 3g/L T able 1Analytical results of samples (Cr 2O 3g/L 樣品Sam ples 本法Proposed method測(cè)得值F ound (g/L 平均值M ean found (g/L RS D(%氧化還原滴定法Ox 2Red titration測(cè)得值F ound (g/L 平均值M ean found (g/L RS D (%133.833

12、.733.840.70.1940.50.43用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行回收實(shí)驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2。表2回收實(shí)驗(yàn)T able 2The results of recovery testCr 2O 3加入量Added (g/L Cr 2O 3測(cè)得值F ound (g/L 回收率Recovery (%28.8999.72平均回收率100103%,RS D 為0124%。R eferences1T eaching and Research Section of Leather ,N orthwest Institute of Light Industry (西北輕工學(xué)院皮革教研室.Leather Testing (皮

13、革分析檢驗(yàn).Beijing (北京:Chinese Light Industry Press (中國(guó)輕工業(yè)出版社,1993:3933982D ong Xuezhi (董學(xué)芝.Metallurgical Analysis (冶金分析,1996,16(5:79Determination of Chromium in T anning Material of Leatherby Potential Titration with C atalytic E nd 2point I ndicationD ong Xuezhi 3,Zhao Hailan ,Ai T ianzhong ,He Haihua

14、,Wei Lingheng(Department o f Chemistry ,H enan Univer sity ,Kaifeng 475001Abstract A method of catalytic potential titration for the determination of chromium by using crystal violet ion selective electrode is reported.The experimenal result indicated that this method showed high sensitivity and high accuary.The method has been applied to the determination of chromium in tanning material of leather ,and the determination result by this