用酸性碘酸鉀溶液直接滴定法測定亞硫酸鈉含量

陳智暉，陳集，譚佳

（1．中石化西南油氣分公司工程技術(shù)研究院，四川德陽618000；2．西南石油學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，四川成都610500）

用酸性碘酸鉀溶液直接滴定法測定亞硫酸鈉含量

陳智暉1，陳集2，譚佳1

（1．中石化西南油氣分公司工程技術(shù)研究院，四川德陽618000；2．西南石油學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，四川成都610500）

提出了一種用酸性碘酸鉀溶液直接滴定亞硫酸鈉溶液的方法，用以測定高濃度亞硫酸鈉樣品的含量。該方法與標(biāo)準(zhǔn)方法相比，不用易揮發(fā)損失的I2溶液和穩(wěn)定性較差且配置標(biāo)定較麻煩的硫代硫酸鈉溶液，簡化了操作，降低了分析成本。其鏡密度較高，RSD≤0．18%，測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法無顯著差異。

亞硫酸鈉；滴定法；碘酸鉀

當(dāng)前，亞硫酸鈉含量的測定均采用國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）或石油化學(xué)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（HG）所規(guī)定的間接碘量法，即在含亞硫酸鈉的樣品溶液中加入過量的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后在酸性條件下用硫代硫酸鈉溶液滴定過量的碘溶液[1，2]。該方法雖然準(zhǔn)確度高，但要使用易揮發(fā)損失的碘溶液和配置標(biāo)定麻煩且穩(wěn)定性較差的硫代硫酸鈉溶液，所用試劑較多，操作費時。陳集等人提出了用碘酸鉀滴定法測定溶液中的亞硫酸根[3]。主要反應(yīng)如下：

該方法用于空氣監(jiān)測中SO2標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定，取得較高的準(zhǔn)確度，與標(biāo)準(zhǔn)方法無顯著差異，并且不用碘和硫代硫酸溶液，減少了試劑，簡化了操作，降低了操作成本。但是用此方法測定高濃度亞硫酸鈉樣品時會產(chǎn)生較大的負(fù)誤差。原因是在酸性介質(zhì)中，亞硫酸根的濃度愈高愈易于生成H2SO4而發(fā)生揮發(fā)損失。為此，我們將碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液改用鹽酸酸化，直接滴定未經(jīng)酸化的亞硫酸溶液，用淀粉指示劑指示終點。通過實驗，確定了滴定條件、方法的精密度和準(zhǔn)確度，并與標(biāo)準(zhǔn)方法進行了對比試驗，證實了酸性碘酸鉀溶液直接滴定法測定高濃度亞硫酸鈉樣品是完全可行的。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

通用滴定器（西南石油學(xué)院）；SSY-H恒溫水浴（溫度波動度≤1℃）

標(biāo)準(zhǔn)方法所用試劑：0．10mol/L I2溶液（A·R）；0．10mol/L Na2S2O3（A·R）；0．5%淀粉指示劑溶液（A·R）；HCl溶液（A·R）；無水亞硫酸鈉（A·R）

酸性KIO3滴定法所用試劑：c1/6KIO3=0．2000mol/L酸性KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液（A·R）；0．5%淀粉指示劑（A· R）；無水亞硫酸鈉

1.2 實驗方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)測定法 見文獻(xiàn)[1]。

1.2.2 酸性KIO3溶液滴定法 準(zhǔn)確稱取無水亞硫酸鈉樣品（已烘，冷卻）0．25～0．3g于碘量瓶中，加入約50mL新煮沸且已冷卻的純水，加入一定量的淀粉指示劑。然后用0．2000mol/L的酸性KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。當(dāng)溶液突然變藍(lán)，且1min內(nèi)顏色不消失，即到達(dá)滴定終點。用下式計算亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

式中：CKIO3—KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（mol·L-1）、

VKIO3—KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積（mL）

MNasSO3—Na2SO3的摩爾質(zhì)量（g·mol-1）

MNa2SO3—亞硫酸鈉樣品的質(zhì)量（g）

2 結(jié)果與討論

2.1 酸性條件的選擇

KIO3與I-的反應(yīng)必須在酸性條件下進行,改變酸性KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液中HCl的加入量,按上述滴定法的步驟操作，對同一Na2SO3樣品進行標(biāo)定,結(jié)果見圖1。當(dāng)HCl溶液加入量＜3．6×10-2mol/L時,溶液酸度太低，KIO3的氧化能力減弱,指示劑不變色；HCl溶液加入量在3．6×10-2～8．5×10-2mol/L時，所測結(jié)果比較穩(wěn)定，在8．4×10-2mol/L左右效果最佳；但當(dāng)HCl溶液加入量過大時，標(biāo)定結(jié)果偏低。故可選取HCl溶液加入量為8．4×10-2mol/L。

2.2 指示劑用量的選擇

改變淀粉指示劑的用量，用酸性KIO3溶液滴定法測定同一Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,所得結(jié)果表明，指示劑用量對標(biāo)定結(jié)果影響不大，但若指示劑用量太低，終點顏色較淺；若指示劑用量太高，標(biāo)定結(jié)果略有偏小。故可選指示劑用量為2～3mL。

2.3 溫度對滴定結(jié)果的影響

取同一Na2SO3，置于超級恒溫水浴內(nèi),在不同溫度下,用酸性KIO3溶液滴定法測定其濃度,作 Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度的關(guān)系曲線如圖2所示?？梢钥闯?，在10～37℃范圍內(nèi)Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大，但溫度過高，則會引起Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，使測定結(jié)果偏低。結(jié)果表明，可在室溫下滴定。

2.4 干擾及其抑制方法

S2-、S2O32-、Fe2+、Hg2+等還原性物質(zhì)會產(chǎn)生正干擾，可去兩份試樣，其中一份加入甲醛掩蔽亞硫酸根，另一份不加入，分別用酸性KIO3法滴定。而這結(jié)果之差就是扣除了干擾離子影響的亞硫酸鈉含量。

2.5 酸性KIO3溶液滴定法的精密度

用酸性KIO3溶液滴定法對兩種Na2SO3樣品分別平行測定7次,計算出樣品一Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 96．12，96．41，96．26，96．02，96．19，96．52，96．14，其均值x=96．24，標(biāo)準(zhǔn)偏差S=0．175,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD=0．18%。樣品二 Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：96．48，96．54，96．70，96．48，96．54，96．34，96．68，其均值x=96．54，標(biāo)準(zhǔn)偏差S=0．124，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD= 0．13%。可以看出，此方法的緊密度較高。

2.6 酸性KIO3溶液滴定法與標(biāo)準(zhǔn)測定法的對比

對于兩種不同廠家的無水亞硫酸鈉產(chǎn)品a，b分別取的7組不同量，然后用酸性KIO3溶液滴定法和標(biāo)準(zhǔn)法測定其含量，結(jié)果見表1。

表1 KIO3酸性溶液滴定法與標(biāo)準(zhǔn)測定法對比實驗結(jié)果

可以看出，對于兩種樣品兩種方法差值很小，樣品一相對誤差RE＜±0．40%，樣品二相對誤差RE＜±0．30%，說明兩者結(jié)果非常相近。對兩種方法用兩種樣品分別進行顯著性檢驗[4]：

結(jié)果表明，兩種測定方法無顯著差異。酸性KIO3溶液滴定法的準(zhǔn)確度與標(biāo)準(zhǔn)方法相當(dāng)，其測定結(jié)果是可靠的。且酸性KIO3溶液滴定法減少了試劑，簡化了操作，降低了分析成本，值得推廣使用。

［1］ 化學(xué)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編化學(xué)試劑（下）1996[M]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社．1997．1．252-253．

［2］ 上海市化工輕工供應(yīng)公司、上?；げ少徆?yīng)站技術(shù)室編．化工商品檢驗方法[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1988．391-392．

［3］ 陳集，等．用碘酸鉀滴定法標(biāo)定二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液[J]．分析實驗室，2003，22（4）：64-66．

［4］ 奚旦立，孫裕生，劉秀英編．環(huán)境監(jiān)測(修訂版)[M]．北京:高等教育出版社,1995．304．

A method of direct titration to measure the content of Na2SO3with the standard acidic aqua of KIO3

CHEN Zhi-hui1,CHEN Ji2,TAN Jia1
(The Engineering Technololgy Institute of Southwest Petroleum Branch,Sichuan 618000;School of Chemistry and Chemical Engineering,Southwest Petroleum Universiny,Sichuan Chengdu 610500)

Using the method of direct titration to measure the content of Na2SO3by using the standard acidic aqua of KIO3,two kinds of sampleses are respectively mensured In the experiment,the RSD are 0．18%s and 0．13%, compared with the result of standard method,It has no obvious difference,RE＜±0．40%。

Na2SO3；titration method;KIO3

book=2010,ebook=155

10．3969/j．issn．1008-1267．2010．04．019

TQ125．1+4

A

1008-1267（2010）04-049-03

2010-03-03

陳智暉（1983-），女，工程師，2006年畢業(yè)于西南石油大學(xué)研究生院，現(xiàn)從事鉆井液研究與應(yīng)用工作。