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一、实验原理
碘量法测定水中溶解氧是基于溶解氧的氧化性能。当水样中加入硫酸锰和碱性KI溶液时,立即生成 Mn(OH)2沉淀。Mn(OH)2极不稳定,迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰。在加入硫酸酸化后,已化合的溶解氧(以锰酸锰的形式存在)将KI氧化并释放出与溶解氧量相当的游离碘。然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定,换算出溶解氧的含量。
此法适用于含少量还原性物质及硝酸氮<0.1mg/L、铁不大于1mg/L,较为清洁的水样。
二、实验主要仪器
1.250mL溶解氧瓶
2.25mL酸式滴定管
3.250mL锥形瓶
三、试剂
1.硫酸锰溶液:称取480gMnSO4·4H2O,溶于蒸馏水中,过滤后稀释至1L。(此溶液在酸性时,加入KI后,遇淀粉不变色。)
2.碱性KI溶液:称取500gNaOH溶于300~400mL蒸馏水中,称取150gKI溶于200mL蒸馏水中,待NaOH溶液冷却后将两种溶液合并,混匀,用蒸馏水稀释至1L。若有沉淀,则放置过夜后,倾出上层清液,储于塑料瓶中,用黑纸包裹避光保存。
3.(1+5)硫酸溶液
4.浓硫酸
5.1%淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,再用刚煮沸的水冲稀至100mL。冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。
6.0.02500mol/L(1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液:称取于105--110℃烘干2小时并冷却的K2Cr2O70.3064g,溶于水,移入250mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
7.0.025mol/L硫代硫酸钠溶液:称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于煮沸放冷的水中,加入0.2g碳酸钠,用水稀释至1000mL。储于棕色瓶中,使用前用0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定。
标定方法如下:
于250mL碘量瓶中,加入100mL水和1gKI,加入10.00mL 0.02500mol/L重铬酸钾(1/6K2Cr2O7)标准溶液、5mL(1+5)硫酸溶液,密塞,摇匀。于暗处静置5分钟后,用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至溶液呈淡黄色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去为止,记录用量。
式中:C—硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L)。
V—滴定时消耗硫代硫酸钠溶液的体积(mL)。
四、实验步骤
1、溶解氧的固定
吸液管插入溶解氧瓶液面下,加1ml硫酸锰溶液,2ml碱性碘化钾溶液,盖好瓶塞,混合数次,静置。
2、析出碘(酸化)
打开瓶塞,插入液面下加2.0ml硫酸。盖好瓶塞混合至沉淀全部溶解,静置5min
3、硫代硫酸钠标液滴定
用吸取100.00ml溶液于250ml锥形瓶中,用硫代硫酸钠标液滴定至溶液呈淡黄色,加1ml淀粉溶液,继续滴至蓝色刚好褪去,记录硫代硫酸钠用量。
附:NaS2O3标液的标定:
于250ml碘量瓶中加入100ml水和1gKI,加入100ml0.025mol/L K2Cr2O7标液5ml
1+5 H2SO4 溶液密塞摇匀,暗处放5min用NaS2O3滴定,淡黄色,加入1ml 淀粉,继续滴至蓝色褪去。
五、计算
式中:C—硫代硫酸钠标准溶液的浓度,mol/L;
V—滴定时消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;
8—1/4O2的摩尔数,g/mol;
100---水样体积,mL。
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