硝酸银标准溶液

第五章水中非金属成分的检验2第五章水中非金属成分的检验(一)定义氟是人体必需微量元素之一，缺氟易患龋齿病．饮用水中含氟的适宜浓度为0.5-1.0mg／L(F-)。当长期饮用含氟量高于1.5mg/L的水时，则易患魔齿病。如水中含氟高于4mg／L时，则可导致氟骨病。(二)方法一、氟离子选择电极法二、氟试剂分光光度法等第一节氟化物3氟离子选择电极法原理：三氟化镧LaF3单晶对F－的选择性响应工作电池：指示电极：LaF3膜电极参比电极：饱和甘汞优点：测定简便、快速、灵敏、选择性好、可测定浑浊、有色水样等优点．检出浓度范围：0.05mg／L～1900mg／L(以F-计)在25℃，当溶液的总离子强度为定值时，服从下述关系式：第五章水中非金属成分的检验FFFlog0591.0K即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比，氟离子选择电极一般在1～10-6mol.L-1范围符合能斯特方程式。4第五章水中非金属成分的检验【仪器】1．氟离子选择电极和饱和甘汞电极。2．离子活度计或精密酸度计。3．电磁搅拌器。5第五章水中非金属成分的检验【试剂】1．氢氧化钠溶液[c(NaOH)=10mol/L]称取40gNaOH，溶于水中并稀释至100ml。2．氟化物标准液贮备液[ρ(F-)=lmg/m1]将NaF在105℃～110℃下烘烤2小时，冷却后取0.2210g，溶于水中，定量转移入100ml容量瓶中，加水稀释至标线，混匀。由于玻璃瓶壁对F-有吸附作用，该试剂应贮于聚乙烯瓶中备用。3．氟化物标准应用液[ρ(F-)=0.01mg/m1]吸取贮备液10.0ml于l000ml容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。4．总离子强度缓冲液I称取柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·5H2O)348.2g，溶于水中，用l+1盐酸溶液调至pH值为6，最后用水稀释至1000ml。适用于干扰物浓度较高的水样。5．总离子强度缓冲液Ⅱ称取氯化钠58g，柠檬酸三钠(Na3C6H5O7·5H2O)3.48g和冰乙酸57ml，溶于水中，用氢氧化钠溶液[c(NaOH)=10mol/L]溶液调节pH值至5.0～5.5，最后用水稀释至1000ml。适用于较清洁的水样。6第五章水中非金属成分的检验【操作步骤】1．标准曲线法（1）取水样10.0ml置于50ml聚乙烯杯中(若水样中总离子强度过高，应取少量水样，置于50ml容量瓶中，加水稀释至标线，再取10ml稀释液)，根据水样中干扰离子多少，选择一种总离子强度缓冲液，并加入10.00ml。放入一根塑料搅拌子，插入电极，调节温度补偿装置至25℃，打开搅拌器，连续搅拌2～5分钟，待电位值达到稳定后，在继续搅拌的条件下(搅拌速度不宜太快)，读取电位值(mV)。7第五章水中非金属成分的检验（2）离子选择电极法测氟化物的标准系列配制管号01234567氟化物标准使用液/mL0.000.200.400.601.001.502.003.00蒸馏水/mL各加至10mL离子强度调节缓冲液/mL各加10mL，混匀氟化物含量/(mg*L-1)(以F-计)0.000.200.400.601.001.502.003.008第五章水中非金属成分的检验（3）在半对数坐标纸上，以普通格为纵坐标，表示电位值(mV)；以对数格为横坐标，表示氟化物浓度[F-](mg/ml)，绘制标准曲线。根据测出的水样电位值，即可从校准曲线上查出水样中氟化物浓度。若水样经过稀释，则应乘上稀释倍数。9第五章水中非金属成分的检验2．标准加入法(已知添加法)取水样50.00ml，置于200ml聚乙烯杯中，按标准曲线法测定样品的条件和步骤，测出电位值(φ1，mV)，然后加入一小体积(0.1～0.50m1)的氟化物标准贮备溶液[ρ(F-)=lmg/m1]，按前述操作连续搅拌2～5分钟，读取电位值(φ2，mV)φ2应比φ1大30～40mV。按下式计算氟化物浓度：式中：K为测定时的水温t℃时的斜率，其值为0.1985(273+t)，25℃时等于59.153；ρ1为加入标准贮备溶液的质量浓度(mg/L)；V1为加入的氟化物标准贮备液的体积(m1)；V2为水样体积(m1)。1)K(logVV)Lmg/()F(121211110第五章水中非金属成分的检验【注意事项】1．氟离子选择电极法选择性好，测量范围宽，对有色、浑浊水样均可测定。目前多采用此法。2．加入离子强度缓冲液可以消除试样中离子强度的差别，同时去除干扰离子的影响，避免试样酸度的干扰，补偿由于搅拌或不搅拌产生的电位差异，从而缩短电位平衡的时间。3．标准曲线法适用于组成已知、含量恒定的样品。若样品组成不定，而且含量范围不明，则不宜用此法。但对于测定批量样品可节省时间。在电极性能稳定，温度变化不大于5℃的条件下可使用同一校正曲线。标准加入法适用于组成复杂，含量范围不明且变化大的样品。比标准曲线法准确性高，但计算较麻烦。4．电极浸入溶液前，先不要开动搅拌器搅拌，以免电极晶体周围产生气泡而引起指针摆动或读数错误。11第五章水中非金属成分的检验5．氟离子选择电极在使用前，宜在水中浸泡数小时或过夜。连续使用的间隙，可浸泡在水中，长时间不用时应风干后保存。6．为防止电极的“记忆效应”，应按从低浓度到高浓度次序进行测量，且每次测定前，都要用水冲洗电极，并用滤纸吸干。7．温度直接影响电极电位、电极的斜率和溶液中组分的离解程度，因此必须调节温度补偿装置使试样与标准溶液的温度一致。由于25℃时，每改变一个单位，电位就变化59.153mV，故通常情况下将温度补偿在25℃。12第五章水中非金属成分的检验第四节氯化物【方法】电位滴定法【原理】以银电极为指示电极，双盐桥甘汞电极为参比电极，浸入被测水样中组成一对化学原电池。用硝酸银标准溶液滴定，由于水样中氯化物含量在不断变化，而引起电极电位的相应变化，在毫伏计上指示出两个电极间电位相应变化的毫伏(mV)数。当只滴加少量(0.1～0.2ml)硝酸银标准溶液，毫伏数引起最大变化时(即指针发生突跃)即为滴定终点。银电极在测定中其电极电位与被测氯离子活度(稀溶液时可视作浓度)之间符合Nernst方程式。即E与lg[Ag+]之间呈直线关系，其斜率为59.1mV(25℃)。13第五章水中非金属成分的检验【仪器】1．酸度计(或离子活度计，或自动电位滴定计)。2．银电极如216型银电极。3．双盐桥甘汞电极如217型双盐桥甘汞电极或222型甘汞电极并配备硝酸钾盐桥。4．电动磁力搅拌器。5．棕色酸式滴定管。14第五章水中非金属成分的检验15第五章水中非金属成分的检验【试剂】1．氯化钠标准溶液[ρ(Cl-)=0.5mg/ml]将基准氯化钠置于坩埚中，加热至500℃～600℃，维持40～50分钟，于干燥器中冷却后称取8.2428g，溶于水中，移入1升容量瓶中并稀释至标线，吸取10.00ml置于100ml容量瓶中稀释至标线。此溶液1.00ml含0.500mg氯化物。2．5%铬酸钾溶液称取铬酸钾5g，溶于少量水中，加入硝酸银溶液至红色沉淀不退，搅拌均匀，放置过夜后过滤，将滤液用水稀释至100ml。163．硝酸银标准溶液称取硝酸银2.4g，溶于水中并稀释至1L，用氯化钠标准溶液[ρ(Cl-)=0.5mg/ml]进行标定，方法如下：吸取氯化钠标准溶液[ρ(Cl-)=0.5mg/ml]25.0ml，置于瓷蒸发皿内，加水25ml。另取一瓷蒸发皿加水50ml做为空白。分别加入5%铬酸钾溶液1ml，用硝酸银标准溶液滴定，同时用玻璃棒不停搅拌，直至呈淡桔黄色为止。式中：V为吸取氯化钠标准溶液的体积(ml)；0.5为氯化钠标准溶液的质量浓度(mg/ml)；V1为空白消耗硝酸银标准溶液的体积(ml)；V2为氯化钠标准溶液消耗硝酸银标淮溶液的体积(ml)。校正硝酸银标准溶液浓度，使1.00ml硝酸银标准溶液相当于0.500mg氯化物(Cl-)，贮于棕色瓶中。第五章水中非金属成分的检验12VV5.0Vmg)Cl(ml1数的物硝酸银标准液相当氯化17第五章水中非金属成分的检验4．浓硝酸。5．1+1硫酸溶液。6．30%过氧化氢。7．1mol/L氢氧化钠溶液。18第五章水中非金属成分的检验【操作步骤】1．吸取氯化钠标准溶液[ρ(Cl-)=0.5mg/ml]10.00毫升，置于250毫升烧杯中，加水稀释至100毫升，加浓硝酸2.0毫升，放入一根搅拌棒，将烧杯放在磁力搅拌器上。2．将电极分别夹在电极架上，再将银电极插头插在酸度计的负极孔内，把小螺丝旋紧，将双盐桥甘汞电极的引线固定在正极接线柱上。将两电极位置调整好，浸入溶液中，若使用一般甘汞电极作参比电极，不宜直接插入被测溶液，应制备硝酸钾(或硝酸铵)盐桥把被测溶液与甘汞电极隔开。3．将毫伏旋钮拨至-mV处，按下读数开关，开动磁力搅拌器。由滴定管向烧杯中滴加硝酸银标准溶液。每次滴加一定量的硝酸银标准溶液并记录体积(ml)后，再读取并记录电位变化的毫伏(mV)数。在接近反应终点时，应少量滴加硝酸银标准溶液(每次0.1ml或0.2ml)。当电位计读数上产生电位突跃时即为滴定终点。记录消耗硝酸银标准溶液的体积(ml)。19第五章水中非金属成分的检验4．绘制曲线确定终点如果用上法不能测出准确的终点时，可通过滴定曲线的绘制来求得。即由上述边滴定边记录滴定液体积(V)变化的ml数与指示电极之电极电位(E)变化的mV数绘制曲线来确定。滴定曲线的绘制方法有如下三种。20第五章水中非金属成分的检验电位滴定终点确定方法(1)E-V曲线法如图（a）所示：E-V曲线法简单，但准确性稍差。(2)ΔE/ΔV-V曲线法如图（b）所示。由电位改变量与滴定剂体积增量之比计算之。ΔE/ΔV-V曲线上存在着极值点，该点对应着E-V曲线中的拐点。(3)Δ2E/ΔV2-V曲线法Δ2E/ΔV2表示E-V曲线的二阶微商。Δ2E/ΔV2值由下式计算：VVEVEVE1222)()(21(3)Δ2E/ΔV2-V曲线此法可以不用作图而采取数学内插法计算确定滴定终点，例如加入24.30ml滴定剂时，Δ2E/ΔV2=4400；加入24.40ml滴定剂时，Δ2E/ΔV2=-5900。设滴定终点(Δ2E/ΔV2=0)时加入滴定剂的体积是χml，可得解得χ=24.34，即滴定终点时消耗硝酸银标准溶液24.34ml。第五章水中非金属成分的检验440004400590030.24x30.2440.2422第五章水中非金属成分的检验5．水样的测定（1）吸取水样100.0ml(氯化物含量不大于10mg)置于250ml烧杯中。如没有干扰物质时，直接由(3)开始进行操作。（2）当水样中存在有机物、亚硫酸盐、高铁离子、氰化物和硫化物等干扰物时，用1+1的硫酸溶液酸化后，煮沸5分钟赶出挥发性化合物，加过氧化氢3ml，沸腾15分钟，用水稀释至100ml，以氢氧化钠溶液中和并过量0.5ml，煮沸5分钟，过滤并用热水洗涤滤纸，待冷却。（3）滴加浓硝酸至呈酸性，并过量2.0ml，加水稀释至100ml，放入一根搅拌棒，并将电极对浸入水样中，按操作步骤2，3所述测量电位。并记录消耗硝酸银标准溶液的体积(ml)。同时填写表1-2。23第五章水中非金属成分的检验也可用一种简便的方法，即在终点附近逐滴地滴入标准液，并密切观察电位计读数，看到1滴标准液引起读数最大变化时即为滴定终点。（4）同时用不含氯化物的稀释用水以同法做空白滴定，记录消耗硝酸银标准溶液的体积(ml)。表1-2用硝酸银标准溶液滴定氯化物的数据记录AgNO3标准液的体积V(ml)测得电动势E(mV)ΔE(mV)ΔV(ml)ΔE/ΔV平均体积(ml)Δ(ΔE/ΔV)Δ2E/ΔV224第五章水中非金属成分的检验【计算】V10005.0)VV()Lmg/()Cl(011式中：V0为空白消耗硝酸银标准溶液的体积(ml)，V1为水样消耗硝酸银标准溶液的体积(ml)，0.5为硝酸银标准溶液1ml相当于氯离子0.5mg，V为所取水样的体积(ml)。25第五章水中非