【摘要】 卡尔费休法是水分测定方法中最为专业和准确的方法,经过多年的改进,提高了准确度,扩大了测量范围,已被列为多种物质水分测定标准方法。
卡尔费休法是水分测定方法中最为专业和准确的方法,经过多年的改进,提高了准确度,扩大了测量范围,已被列为多种物质水分测定标准方法。
众所众知,水分测定最简单的方法是加热水分蒸发,但是很多物质在加热条件下不稳定,例如:硝酸钙加热会爆炸,叶酸等一些维生素类加热会分解……正是因为物质的特性,致使在水分测定时,卡尔费休的稳定性,准确性使其成为了不可替代的水分检测方法。
卡尔费休法属于碘量法,其基本原理是利用碘氧化二氧化硫时,需要定量的水参加反应:I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4
上述反应是可逆的。为了使反应向正方向移动并定量进行,须加入碱性物质。实验证明,吡啶(有毒使用需要防护)是最适宜的试剂,同时吡啶还具有可与碘和二氧化硫结合以降低二者蒸气压的作用。
因此,试剂必须加进甲醇或另一种含活泼OH基的溶剂,使硫酸酐吡啶转变成稳定的甲基硫酸氢吡啶。(实验全程需在通风橱中进行。)
理论的摩尔比为碘:二氧化硫:吡啶:甲醇=1:1:3:1。
测定技术:卡尔费休试剂的配制时,只有碘应严格按照化学计量,其他组分则是过量的,一般采用的摩尔比为碘:二氧化硫:吡啶:甲醇=1:3:10:50。配制卡尔费休试剂所用各物质必须严格控制其含水量,一般不得超过0.1%,若进行微量分析时,不应超过ppm级。
配制步骤:取无水吡啶133ml与碘42.33g,置入棕色试剂瓶中,振摇至碘全部溶解后,加入无水甲醇333ml。通入经浓硫酸脱水的二氧化硫气体至试剂瓶增重32g,将瓶塞塞紧、摇匀,于暗处放置48h后标定。
标定:1、纯水标定:取数个干燥具塞碘量瓶,加入25ml无水甲醇,用卡尔费休试剂滴定至终点。
这时滴定瓶内呈无水状态,随即用注射取样器迅速注入已准确称量的纯水30mg,在剧烈搅拌下,以卡尔费休试剂滴定至终点,求得每毫升卡尔费休试剂相当于水的质量。
2、稳定的结晶水合物标定法。一般用于标定的结晶水合物有:一水合草酸铵(NH4)2C2?H2O、三水合乙酸钠CH3COONa?3H2O、一水合柠檬酸C6H8O7?H2O和二水合酒石酸钠C4H4Na2O6?2H2O等。其中由以二水合酒石酸钠为最好,它的理论含水量为15.66%。
3、在150℃加热后含水量为15.652%,将其暴露于相对湿度为20-79%空气中,水合物增加重量为0.01-0.09%。
终点判定:卡尔费休滴定终点,对于无色试剂可用于目视法判定。如果带有颜色或呈浑浊状的试液,则需要用水停滴定法或电位滴定法判定终点。
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