据媒体报道,近日,【自动电位滴定法标定硫代硫酸钠溶液和碘盐碘含量测定】引发关注。在化学分析中,准确测定物质的浓度和含量是实验的关键。自动电位滴定法因其高精度、操作简便和自动化程度高等优点,在分析化学中广泛应用。本文主要介绍如何通过自动电位滴定法对硫代硫酸钠溶液进行标定,并进一步测定碘盐中的碘含量。
一、实验原理概述
1. 硫代硫酸钠溶液的标定
硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)是一种常用的还原剂,常用于碘量法中。其浓度通常通过与已知浓度的碘标准溶液反应来标定。反应方程式如下:
$$
\text{I}_2 + 2\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 \rightarrow 2\text{NaI} + \text{Na}_2\text{S}_4\text{O}_6
$$
在滴定过程中,利用电位计检测电极电势的变化,当达到滴定终点时,电势会发生突变,从而确定滴定终点。
2. 碘盐中碘含量的测定
碘盐中的碘以碘酸钾(KIO₃)或碘化物形式存在。通过加入过量的碘化钾(KI),将碘酸根离子还原为碘单质(I₂),再用硫代硫酸钠溶液滴定生成的碘,从而计算出碘的含量。
二、实验步骤简述
步骤 | 操作内容 |
1 | 配制一定浓度的碘标准溶液 |
2 | 使用自动电位滴定仪对硫代硫酸钠溶液进行标定 |
3 | 称取一定量的碘盐样品,溶解后加入过量KI |
4 | 加入淀粉指示剂,开始滴定 |
5 | 记录滴定终点时的体积数据 |
6 | 根据滴定结果计算碘盐中碘的含量 |
三、实验数据记录表
实验项目 | 数据记录 |
碘标准溶液浓度 | 0.05 mol/L |
硫代硫酸钠溶液初始体积 | 25.00 mL |
碘盐样品质量 | 0.5000 g |
滴定终点体积(硫代硫酸钠) | 28.75 mL |
滴定终点体积(碘标准液) | 20.50 mL |
四、实验结果计算
1. 硫代硫酸钠溶液浓度计算:
$$
C_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} = \frac{C_{\text{I}_2} \times V_{\text{I}_2}}{V_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3}}
$$
假设碘标准液浓度为 0.05 mol/L,体积为 20.50 mL,硫代硫酸钠体积为 25.00 mL,则:
$$
C_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} = \frac{0.05 \times 20.50}{25.00} = 0.041 \, \text{mol/L}
$$
2. 碘盐中碘含量计算:
由滴定数据可知,消耗硫代硫酸钠溶液体积为 28.75 mL,浓度为 0.041 mol/L,根据反应式:
$$
\text{I}_2 + 2\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 \rightarrow 2\text{NaI} + \text{Na}_2\text{S}_4\text{O}_6
$$
可得:
$$
n_{\text{I}_2} = \frac{1}{2} \times n_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} = \frac{1}{2} \times (0.041 \times 0.02875) = 0.000589 \, \text{mol}
$$
碘的摩尔质量为 126.90 g/mol,因此碘的质量为:
$$
m_{\text{I}} = 0.000589 \times 126.90 = 0.0746 \, \text{g}
$$
碘盐中碘含量为:
$$
\frac{0.0746}{0.5000} \times 100\% = 14.92\%
$$
五、结论
通过自动电位滴定法,可以准确地对硫代硫酸钠溶液进行标定,并有效测定碘盐中的碘含量。该方法具有较高的灵敏度和重复性,适用于实际生产和质量控制中的碘含量检测。实验数据表明,碘盐中碘含量约为 14.92%,符合相关标准要求。
关键词:自动电位滴定法、硫代硫酸钠、碘盐、碘含量、标定