mia-6型常規(guī)分析儀器工作站與fja-2型微機(jī)自動控制滴定系統(tǒng)中卡爾-費(fèi)休滴定法軟件是以gb/t 13753-92國標(biāo)為依據(jù),并根據(jù)實(shí)踐加于改進(jìn).基本原理是卡爾-費(fèi)休滴定試劑能與試樣中的水分定量量反應(yīng),應(yīng)承反應(yīng)式如下:
h2o+i2+so2+3c5h5n 2c5h5n·hi+c5h5n·so3
c5h5n·so3+ch3oh c5h5n·oso2·och3
以合適的溶劑溶解樣品,用卡爾-費(fèi)休滴定試劑滴定,即可測定樣品中的水分.
通常在攪拌溶液的條件下,將20~200mv的電壓加在兩個浸在密閉溶液中相同的鉑電極(面積為0.1至于1cm2)上,若溶液中有水存在,則陰極極化,兩鉑電極間有很小的電流流過;在滴定至終點(diǎn)時(shí),溶液中同時(shí)有碘及碘化物存在,陰極去極化,電流突然增大至zui大值,并穩(wěn)定不變,規(guī)定穩(wěn)定1分鐘(實(shí)際應(yīng)用時(shí)為10~30秒)即為終點(diǎn)。根據(jù)卡爾-費(fèi)休試劑的耗用量計(jì)算出水的百分含量。 圖3
圖1 圖2
在進(jìn)行測試以前,首先調(diào)節(jié)加在電極兩端的電位,操作方法為先單擊主菜單中的【采集測試】,選擇8通道,單擊【開始采集】,這時(shí)所顯示的電位值為極化電位值,調(diào)節(jié)面板上“極化電壓調(diào)節(jié)器”使數(shù)字電壓表上的讀數(shù)為所需要的電位值,如通常為20~200mv ,極化電位小,則靈敏低,反之則靈敏度高,但在接近終點(diǎn)時(shí),數(shù)字不能過載,否則由于過載時(shí)間過長,造成錯誤的結(jié)果,實(shí)踐證明極化電壓值為100mv較好。然后單擊【結(jié)束采集】,退回主采單。
鼠標(biāo)器單擊菜單中的【卡爾-費(fèi)休滴定法】進(jìn)入分析程序,具體操作步驟:
(1) 輸入操作者姓名,如圖1所示。鍵入操作者姓名(英、中或拼音)。單擊【確定】。
(2) 測量設(shè)置如圖2所示。測量方式ú單次或循環(huán);采樣方式ú平衡或瞬時(shí)(通常選取平衡);平衡時(shí)間ú輸入平衡時(shí)間,如1秒;電位誤差ú輸入允許測量值的跳動范圍,如1~2mv。單擊【確定】。
(3)設(shè)置滴定條件參數(shù):
zui大添加體積設(shè)大一點(diǎn),因?yàn)樵谇蟮味ǘ葧r(shí),可能滴定到期30-40ml.ú終點(diǎn)判別條件,電位跳變通常設(shè)置為50~80mv,穩(wěn)定時(shí)間通常為30秒。如圖3所示.
(4) k-f滴定法測定水時(shí),首先要求滴定底液,將底液中的水滴凈,底液可以為甲醇溶液或k-f滴定劑.
然后注入100μl水進(jìn)滴定度測定,進(jìn)行二、三次,應(yīng)有好的重現(xiàn)性為止.
圖4中初始體積的設(shè)置的原則:
首先了解k-f滴定試劑的滴定度值,如3-4mg/ml, 注入100μl水(相當(dāng)于100mg),則需要的滴定劑的范圍為:33.33-25ml之間,則通常取小于25ml. 這樣可以加快滴定速度.
(5) 樣品的測試 圖5
圖6
單擊工具欄中“?”(開始測量),顯示如圖5所示的菜單,其中滴定濃度與本滴定結(jié)果無關(guān),可隨便填一個值.初始添加體積的值應(yīng)區(qū)別對待,測試未知樣品來說應(yīng)從zui小開始,如0.1ml, 以避免在初始測定時(shí)已過終點(diǎn).對已知終點(diǎn)消耗滴定體積時(shí),初始添加體積值可以小于終點(diǎn)消耗滴定體積1ml,這樣滴定的耗用時(shí)間就大大縮短.間隔添加體積通常0.1ml就可認(rèn)了.為了提高滴定的精度也可以取小一些,如0.05ml.
單擊滴定后又出現(xiàn)如圖6所示的菜單.供選擇樣品的狀態(tài),選擇液體還或固體;和相應(yīng)填入重量或密度.單擊滴定就開始滴定,k-f滴定曲線如圖7所示.
k-f法測水實(shí)驗(yàn)
1求滴定度
根據(jù)k-f滴定試劑的滴定度值,如3-4mg/ml, 注入100μl水(相當(dāng)于100mg),則需要的滴定劑的范圍為:33.33-25ml之間,則通常取小于25ml.求出滴定結(jié)果為3.80228(zui少做二次).
t(滴定度)=m1(水的質(zhì)量mg)/v1 (滴定劑耗用量)
w(試樣中水分質(zhì)量百分含量)=t·v1·100/(m2·1000)
2測定20μl水結(jié)果如下 如下: k-f滴定試劑的耗用體積(ml)
水的回收率(%)
誤差
5.2
98.9
-1.1
5.2
98.9
-1.1
5.3
100.8
+0.8
5.3
100.8
+0.8
5.3
100.8
+0.8
平均值
5.26
平均值
100.04
平均值
0.92
3討論
測定精度主要決定于取樣精度,本實(shí)驗(yàn)取樣器是用100μl進(jìn)樣器取20μl。因此不夠.
參考文獻(xiàn)
1 gb/t13753-92染料中間體水分測定通用方法(國標(biāo))。
2 方建安等 微機(jī)多功能離子分析器的應(yīng)用-karl-fischer法測定水,分析儀器,1995。
3 方建安,.影響卡爾-費(fèi)休(karl-fisher)滴定法測水精度的幾個因素。