卡尔·费休法测量酸碱性样品中的水分
摘 要
juhong
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1. 引言
卡尔•费休法简称费休法,是1935年卡尔•费休(KarlFjscher)提出的测定水分的容量分析方法。费休法是测定物质水分的各类化学方法中,对水最为专一、最为准确的方法。虽属经典方法但经过近年改进,提高了准确度,扩大了测量范围,已被列为许多物质中水分测定的标准方法。费休法属碘量法,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: 12十S02十2H2O=2HI十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。试剂的理论摩尔比为碘:二氧化硫:吡啶,甲醇=1:1:3:1。测定技术 费休试剂的配制和标定通常,配制费休试剂时只有碘应严格依照化学计量,其它组分则是过量的,一般采用的摩尔比为碘:二氧化硫:吡啶:甲醇=1:3:10:50。
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3.调整pH至合适范围
3.1碱的中和
如果强碱超过了试剂溶液的缓冲能力,会提供KF系统的pH值,会产生副反应,使得滴定无法达到终点。因此这些碱在滴定前,必须通过加入足够量的水杨酸、苯甲酸和丙酸来把所分析的碱完全中和。HYDRANAL®
-Buffer Base 是检测碱中水含量的一种现成的水杨酸,缓冲能力是每毫升1mmol的碱。由于苯甲酸容易处理而且没有难闻的气味,因此通常使用该酸。而水杨酸的酸性较强,会使pH值减少到4~5之前,令滴定过程稍微减慢,如果有必要对工作环境进行酸化。丙酸在其酸化性质方面和苯甲酸很相似,此外,作为液体它可用移液管量取,不过缺点是有难闻的气味。
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3.2酸的中和
强酸和中等强度的酸足以能使工作介质的pH值下降到使滴定反应的过程变得极为迟缓的程度。这样的一些酸有酒精酸、三氯乙酸和磺酸等。因此,在滴定之前必须把这些酸中和。在工作介质中加入合适的碱从而使酸中和是最实际的。但是使用的碱不能碱性太强,否则pH值会增加不当,滴定将无法达到终点。吡啶是众所周知的一种。但缓冲溶液更为合适,它们能稳定系统的pH值。用HYDRANAL®双组分试剂系统进行滴定时,可以利用HYDRANAL®-Solvent的缓冲能力。1ml的HYDRANAL®-Solvent的缓冲力力大约为0.6mmol的酸,也就是说如果平常使用20ml量的HYDRANAL®-Solvent,那么,在滴定中最多可以加入12mmol的酸。对于较大量的酸,我们建议使用咪唑或更为可取的HYDRANAL®-Buffer Acid.某些羧酸倾向于酸化,但是用同样的方式把它们中和也会大大地抑制酯化作用。