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庫(kù)侖滴定法測(cè)定微量砷
日期：2025-09-10 19:51
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摘要：
庫(kù)侖滴定法測(cè)定微量砷
[目的要求]
1、了解恒電流庫(kù)侖法的基本原理。
2、掌握庫(kù)侖滴定的基本原理和實(shí)驗(yàn)操作。
3、學(xué)習(xí)恒電流庫(kù)侖滴定中終點(diǎn)指示法。
[基本原理]
庫(kù)侖滴定法是建立在控制電流電解過(guò)程基礎(chǔ)上的一種相當(dāng)準(zhǔn)確而靈敏的分析方法，可用于微量分析及痕量物質(zhì)的測(cè)定。與待測(cè)物質(zhì)起定量反應(yīng)的“滴定劑”由恒電流電解在試液內(nèi)部產(chǎn)生。庫(kù)侖滴定終點(diǎn)借指示劑或電化學(xué)方法指示。按法拉第定律算出反應(yīng)中消耗“滴定劑”的量，從而計(jì)算出砷的含量。
本實(shí)驗(yàn)用雙鉑片電極在恒定電流下進(jìn)行電解，在鉑陽(yáng)極上KI中的I－可以氧化成I2。
在陽(yáng)極 2I－→I2＋2e
在陰極 2H＋＋2e→H2↑
在陽(yáng)極上析出的I2是個(gè)氧化劑，可以氧化溶液中的As(III)，此化學(xué)反應(yīng)為：
I2＋AsO33－＋H2O → AsO43－＋2I－＋2H＋
滴定終點(diǎn)可以用淀粉的方法指示，即產(chǎn)生過(guò)量的碘時(shí)，能使有淀粉的溶液出現(xiàn)藍(lán)色。也可用電流—上升的方法（死停法），即終點(diǎn)出現(xiàn)電流的突躍。
滴定中所消耗I2的量，可以從電解析出I2所消耗的電量來(lái)計(jì)算，電量Q可以由電解時(shí)恒定電流I和電解時(shí)間t來(lái)求得：Q＝I×t （安培×秒）
本實(shí)驗(yàn)中，電量可以從KLT-1型通用庫(kù)侖儀的數(shù)碼管上直接讀出。
砷的含量可由下式求得：
式中M為砷的原子量74.92，n為砷的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。
I2與AsO33－的反應(yīng)是可逆的，當(dāng)酸度在4 mol/L以上時(shí)，反應(yīng)定量向左進(jìn)行，即H2AsO4氧化I－；當(dāng)pH>9時(shí)，I2發(fā)生岐化反應(yīng)，從而影響反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系。故在本實(shí)驗(yàn)中采用NaH2PO4-NaOH緩沖體系來(lái)維持電解液的pH在7~8之間，使反應(yīng)定量地向右進(jìn)行。即I2定量的氧化H3AsO3。水中溶解的氧也可以氧化I－為I2，從而使結(jié)果偏低。故在標(biāo)準(zhǔn)度要求較高的滴定中，須要采取除氧措施。為了避免陰極上產(chǎn)生的H2的還原作用，應(yīng)當(dāng)采用隔離裝置。
[儀器與試劑]
KLT-1型通用庫(kù)侖儀；10 mL量筒；0.5 mL、5 mL移液管
試劑：（1）磷酸緩沖溶液：稱取7.8 g NaH2PO4·2H2O和2 g NaOH，用去離子水溶解并稀釋至250 mL（0.2 mol/L NaH2PO4 ； 0.2 mol/L NaOH）。
（2）0.2 mol/L 碘化鉀溶液：稱取8.3 g KI，溶于250 mL去離子水中即得。
（3）砷標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0.6600 g As2O3，以少量去離子水潤(rùn)濕，加入NaOH溶液攪拌溶解，稀釋至80~90 mL。用少量H3PO4中和至溶液近于pH 7，然后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中稀釋至刻度，搖勻。此溶液濃度為砷5.00 mg/mL，使用時(shí)可進(jìn)一步稀至500 μg/mL。
[實(shí)驗(yàn)步驟]
1、調(diào)好通用庫(kù)侖儀；
2、開(kāi)啟電源開(kāi)關(guān)預(yù)熱半個(gè)小時(shí)；
3、取10 mL 0.2 mol/L KI，10 mL 0.2 mol/L 磷酸緩沖溶液，放于電解池中，加入20 mL蒸餾水，加入含砷水樣5.00 mL，將電極全部浸沒(méi)在溶液中。
4、終點(diǎn)指示選擇電流—上升
5．按下電解按鈕，燈滅，開(kāi)始電解。數(shù)碼管上開(kāi)始記錄毫庫(kù)侖數(shù)。
6、電解完畢后，記下所消耗的毫庫(kù)侖數(shù)。
7、再在此電解液中加入5.00 mL含砷水樣，再做一次電解得到**個(gè)毫庫(kù)侖數(shù)，如此重復(fù)4次，得到4個(gè)毫庫(kù)侖數(shù)。
8、舍去**次的數(shù)據(jù)，取后三個(gè)的平均值，計(jì)算水樣中的As量。以As mg/mL，或As2O3 mg/mL 表示。
[數(shù)據(jù)處理]
電 解 次 數(shù) | 樣 品 量 | 電 解 電 流 | 庫(kù) 侖 數(shù) |
1 2 3 4 |
