如何減小標(biāo)定硫代硫酸鈉溶液誤差

郭文玲（錦州石化公司質(zhì)檢部 121001）

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，是化工企業(yè)經(jīng)常使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液，標(biāo)定過程的嚴(yán)細(xì)和標(biāo)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，直接影響報(bào)出分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因此，如何準(zhǔn)確標(biāo)定硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度就顯得尤為重要。國家標(biāo)準(zhǔn)“GB/T601-2002”中較完整地規(guī)定了硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的分析方法及操作規(guī)程，但對各個(gè)步驟怎樣做沒有詳細(xì)說明，而這些操作條件對硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定影響較大。通過多方面的大量試驗(yàn)和論證，提出了影響標(biāo)定硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確性的主要因素，采取了有效的規(guī)避措施，完善了準(zhǔn)確的標(biāo)定過程。

一、實(shí)驗(yàn)部分

1.儀器和試劑

（1）儀器：電子天平、烘箱、電爐子、干燥器、稱量瓶、滴定管、三角瓶、滴瓶、量筒。

（2）試劑：硫代硫酸鈉（分析純）、重鉻酸鉀（基準(zhǔn)試劑）、碘化鉀（分析純）、硫酸（分析純）、淀粉（分析純）、無水碳酸鈉（分析純）。

2.實(shí)驗(yàn)方法

（1）Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：稱取 26gNa2S2O3·5H2O，加0.2g無水碳酸鈉，溶于 1000mL水中，煮沸 10min，冷卻。儲存于棕色玻璃瓶中，置于暗處，兩周后過濾待標(biāo)定。

（2）Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定：用差減法稱取 0.17-0.19g于（120±2）℃干燥至恒重的基準(zhǔn)試劑重鉻酸鉀，置于500mL碘量瓶中，加 25mL水溶解，加 2g碘化鉀及 20mL硫酸（20%）溶液，搖勻，于暗處放置 10min。加 150mL水，用配制好的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，近終點(diǎn)時(shí)加 2mL淀粉指示液，繼續(xù)滴定至溶液由藍(lán)色變?yōu)榱辆G色。記錄讀數(shù) V，平行標(biāo)定四次，計(jì)算平均值。

二、結(jié)果與討論

1.淀粉加入時(shí)間對標(biāo)定結(jié)果的影響：

淀粉是碘量法的專屬指示劑，加入的時(shí)間對標(biāo)定結(jié)果影響較大。為了驗(yàn)證淀粉加入的最佳時(shí)間，我們分別在滴定開始、終點(diǎn)前深綠色、終點(diǎn)前亮綠色，分為三點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，結(jié)果見表1。

表1 淀粉加入時(shí)間對標(biāo)定結(jié)果的影響

從表1中的測定數(shù)據(jù)可以看出，淀粉指示液的加入時(shí)間不同，標(biāo)定的結(jié)果不同。加入的越早，標(biāo)定結(jié)果越高。這是由于淀粉指示液吸附了第一步化學(xué)反應(yīng)的I2，而使終點(diǎn)提前到達(dá)，并且到達(dá)終點(diǎn)后，放置一段時(shí)間溶液顏色又變?yōu)楹谏@是因淀粉指示液將吸附的I2釋放出來，遇到淀粉指示液的顏色。

2.第一反應(yīng)放置時(shí)間對標(biāo)定結(jié)果的影響

第一反應(yīng)是：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O

該反應(yīng)速度慢，需要放置一段時(shí)間才能反應(yīng)完全，并且反應(yīng)完全后，也不能放置過長時(shí)間，因第一步反應(yīng)的產(chǎn)物是I2，并且I2極易揮發(fā)，如放置時(shí)間長I2會(huì)損失。而第二步反應(yīng)是：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6

用待標(biāo)定的Na2S2O3溶液滴定第一步反應(yīng)生成的I2，這樣勢必造成誤差。

為了觀察第一反應(yīng)的放置時(shí)間對標(biāo)定結(jié)果的影響，我們分別在沒有放置、反應(yīng)后10分鐘、反應(yīng)后30分鐘三點(diǎn)進(jìn)行比較，結(jié)果見表2。

表2 第一反應(yīng)放置時(shí)間對標(biāo)定結(jié)果的影響

從表2中的結(jié)果可以看出，因第一反應(yīng)的放置時(shí)間的差異，標(biāo)定的結(jié)果誤差也很大，沒有放置的樣品由于第一反應(yīng)沒有反應(yīng)完全，沒有定量反應(yīng)生成等量的I2，從而使第二步反應(yīng)Na2S2O3溶液消耗體積減少，使標(biāo)定結(jié)果偏高。放置30分鐘時(shí)間的，第一步反應(yīng)完全，但由于放置時(shí)間長，因I2的揮發(fā)性，而使I2減少，也使標(biāo)定結(jié)果偏高。

3.滴定速度對標(biāo)定結(jié)果的影響

根據(jù)以往的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，滴定開始時(shí)的速度要快滴慢搖，快滴也不能象水一樣流下，這樣會(huì)使Na2S2O3分解，滴速在8-10滴/分鐘即可，慢搖是為了避免I2的揮發(fā)。而近終點(diǎn)加入淀粉指示液后，要快搖這是因?yàn)榈矸壑甘緞┤菀孜絀2，快搖是為了使I2釋放出來與Na2S2O3溶液反應(yīng)。

為了觀察滴定速度對標(biāo)定結(jié)果的影響，我們分別以快滴，正常滴速，慢滴為三點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，并將標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果見表3。

表3 滴定速度對標(biāo)定結(jié)果的影響

從表3中的結(jié)果可看出，快速滴定結(jié)果偏低，這是因?yàn)榈味ㄋ俣冗^快，溶液過熱，部分Na2S2O3分解造成的；慢速滴定，滴定過程延長，而使I2揮發(fā)損失，使標(biāo)定結(jié)果偏高。

4.儲存條件對標(biāo)定結(jié)果的影響

另外又經(jīng)過多次試驗(yàn)考察了儲存條件對標(biāo)定結(jié)果的影響，從結(jié)果可看出，置于白色玻璃瓶經(jīng)光照后Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度比置于棕色玻璃瓶未光照的數(shù)值要偏小，主要原因是Na2S2O3與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)使?jié)舛冉档汀?/p>

因此Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)保存在棕色玻璃瓶中，配好后的溶液均應(yīng)保存在溫度接近20℃并沒有陽光直射的地方，貯存溶液的瓶子瓶口要嚴(yán)密，每次取用時(shí)應(yīng)盡量減少開蓋的時(shí)間和次數(shù)。

結(jié)論

1.淀粉指示液的加入時(shí)間掌握非常重要，近終點(diǎn)的控制要準(zhǔn)確，最好控制近終點(diǎn)至終點(diǎn)在6滴以內(nèi)，以減少誤差。

2.第一反應(yīng)要放置10分鐘，并要水封瓶口在暗處放置。

3.滴定速度開始時(shí)要快滴（不能成水流，但可連滴滴下去）慢搖，加入淀粉后要慢滴快搖，終點(diǎn)后30秒鐘不變色為終點(diǎn)。

4.配好后的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液要置于棕色玻璃瓶中，置于暗處，且放置兩周后再標(biāo)定。

[1]GB/T5009.1-2003 食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法理化部分總則.

[2]GB/T601-2002 化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備.

[3]劉珍.化驗(yàn)員讀本(上冊)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003：262-264.

[4]武漢大學(xué).分析化學(xué)(上冊)[M].北京:高等教育出版社,2005：247-248.

[5]鐘彤.分析化學(xué)[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2010.