水中氯离子的测定(莫尔法)知识讲解

1、水中氯离子的测定（莫尔法）实验12水中氯离子的测定(莫尔法)实验目的掌握用莫尔法进行沉淀滴定的原理和方法；学习滴定管等实验仪器的使用。背景知识及实验原理背景知识氯离子几乎存在于所有的水中，其含量各处不同。海水、苦咸水、生活污水和工业废水中，往往都有大量氯离子，甚至天然淡水源中也含有一定的数量。天然水中氯离子的来源有如下几方面：水源流经含有氯化物的地层；水源受生活污水或工业废水的污染；近海地区的水源受海水的影响。地面水会因潮汐影响或枯水季节使海水 倒灌；海风也会挟带氯离子；地下水有时会由海水渗入补给，这些都会使氯离 子的含量增高。山水、溪水的氯离子含量较低，只有几至几十毫克每升。海水和地下水中

2、常会有几十至几百毫克每升。苦咸水中氯离子含量高达20005000mg/L。海水的氯离子含量很高，有1500020000mg/L。一般来说，氯离子的含量随水中矿 物质的增加而增多。人体摄入氯离子过多所引起的机体危害作用并不多见。仅见于严重失水、 持续摄入高氯化钠或过多氯化铵的情况。一般来说，锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束以及锅铜等零部件都会由于 氯离子含量高而出现被腐蚀的现象，这样往往会造成这些金属部件变得越来越薄，甚至还会出现穿孔等问题。更为严重的就是腐蚀也可能会造成金属内部结 构上的破坏。被长期腐蚀的金属，它的强度会有显著下降。这样，不但会严重 影响到锅炉的安全运行，还会缩短锅炉可以使用的期

3、限，造成经济上的损失。实验原理沉淀反应很多，但是能用于沉淀滴定法中的沉淀反应却很少，相当多的沉 淀反应都不能完全符合滴定对化学反应的基本要求，而无法滴定。最有实际意 义的是生成微溶银盐的反应，以生成银盐沉淀的反应为基础的滴定方法，即所 谓银量法。根据滴定时所用指示剂不同，银量法分为莫尔法、佛尔哈德法和法 扬司法。主要用于水中Cl-、Br-、SCN-和Ag+离子等的测定。莫尔法是以铬酸 钾(K2CrO4)为指示剂的银量法。只适用于 AgN03直接滴定Cl-、Br-、而不适 用于滴定和SCN-，因为AgI和AgSCN沉淀更强烈地吸附I-和SCN-，使终点 变色不明显，误差较大。在中性或弱碱性溶液中

4、(pH6.510.5)，以铬酸钾(K2CrO4)为指示剂， 用AgNO3标准溶液直接滴定水中Cl-时，由于AgCl (Ksp=1.8 X0-10)的溶解度 小于Ag2CrO4 (Ksp=1.1 X0-12)的溶解度，根据分步沉淀的原理，在滴定过程 中，首先析出AgCl沉淀，到达计量点后，稍过量的 Ag+与CrO42-生成砖红色 AgCrO4沉淀，指示滴定终点到达。反应式如下：Ag+ (aq) aq) + Cl- (aq) = AgCl (白)2Ag+ (aq) aq) + CrO42- (aq) = Ag2CrO4 (砖红色)由于滴定终点时，AgNO3的实际用量比理论用量稍多点，因此需要以蒸馏

5、 水做空白试验扣除。根据 AgNO3标准溶液的的量浓度和用量计算水样中 Cl-的 含量。二.实验仪器及药品移液管50mL 1支；酸式滴定管25mL1支；锥形瓶250mL4个。氯化钠标准溶液(NaCI=0.1000mol/L):将少量NaCI放入坩埚中，于500600C下加热4050min。冷却后准确称取2.9226g,用少量蒸馏水溶解，倾 入500mL容量瓶中，并稀释至刻度。硝酸银标准溶液(AgN03 0.1000moI/L):称取16.98g AgN03,溶于蒸 馏水并稀释至1000mL。转入棕色试剂瓶中暗处保存。5% K2CrO4溶液(指示剂)：称取5g铬酸钾K2CrO4溶于少量蒸馏水中，

6、用上述AgNO3溶液滴定至有红色沉淀生成，混匀。静置12h，过滤，滤液滤入100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。0.05mol/L 硫酸溶液；0.005mol/LNaOH 溶液。四.实验内容与操作硝酸银溶液的标定吸取3份25mL0.1000mol/LNaCl溶液，同时吸取 25mL蒸馏水作空白，分别放入250mL锥形瓶中，各加25mL蒸馏水和1mLK2CrO4指示剂。在不断摇动 下用AgNO3溶液滴定至淡砖红色，即为终点。分别纪录AgNO3溶液用量。根据NaCl标准溶液的量浓度和AgNO3溶液的体积，计算AgNO3溶液的准确浓 度。水样测定吸取50mL水样3份和50mL蒸馏水(作空白试验)分

7、别放入锥形瓶中； 加入1mLK2CrO4指示剂，在剧烈摇动下用 AgNO3标准溶液滴定至刚刚出现淡 砖红色，即为终点。分别纪录 AgNO3标准溶液的准确用量。五结果与讨论或数据处理氯离子(Cl-, mg/L) =(V1 V0) 35.453 1000VH2O式中V1 水样消耗AgN0 3标准溶液的体积(mL)CAgN03标准溶液的浓度(mol/L)Vo水样的体积(mL)35.453-氯离子的摩尔质量(Cl-，g/mol)六.注意事项指示剂K2CrO4的用量要合适根据测定原理，指示剂K2CrO4的用量是个关键问题。如果 K2CrO4加入量 过多，即CrO42过高，贝U Ag2CrO4沉淀析出偏早

8、，使水中Cl-的测定结果偏低， 且K2CrO4的黄色也影响颜色观察。相反，如果 K2CrO4加入量过少，即CrO42- 过低，则Ag2CrO4沉淀析出偏迟，使测定结果偏高。实际分析工作中，指示剂 K2CrO4的浓度略低于计量点浓度(6.1沐0-3mol/L)为好，一般采用 C(CrO42-)=5.0采0-3mol/L为宜。这样，Ag2CrO4沉淀时 虽然比计量点略迟些，即 AgNO3标准溶液稍多消耗一点，影响不大(误差为 0.006%)，且还可用蒸馏水空白试验扣除。滴定应控制溶液的pH值铬酸根在水中有CrO42-。2。72-和两种型体，并存在下列平衡：CrO42-(aq)+2H+(aq)=Cr

9、2O72-(aq)+ H2O(l)当pH减小呈酸性，平衡向右移动，CrO42-浓度减小，为了达到Ag2CrO4的 溶度积Ksp，就必须加入过量Ag+离子，才会有Ag2CrO4沉淀，导致终点拖后 而引起滴定误差较大。当pH值增大呈碱性，有Ag+生成Ag2O沉淀：2 Ag+ (aq)+2HO-(aq)=2 AgOH (s)= Ag2O(s)+H2O(l)所以莫尔法只能在中性或弱碱性溶液中进行，即在pH=6.510,5范围内进行测定。干扰离子凡是能与Ag+生成沉淀的阴离子，如PO43-、AsO43-、SO32-、S2-、CO32-、 C2O42-等，都干扰测定；大量Ca2+、Co2+、Ni2+等有色离子，影响终点观察； Al3+、Fe3+、Bi3+、Sf+等高价金属离子在中性或弱碱性溶液中发生水解； Ba2+、Pb2+能与CrO42-生成BaCrO4和PbCrO4沉淀，也干扰测定。因此所有这些 干扰离子都必须预先分离除去。莫尔法用于饮用水中Cl-测定时，水中含有