重铬酸钾法
方法提要
在浓硫酸介质中,加入一定量的标准重铬酸钾溶液,在加热条件下将试样中的有机碳氧化成二氧化碳。剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准溶液回滴,按重铬酸钾溶液的消耗量,计算试样中有机碳的含量。
本法适用于沉积物中有机碳含量低于15%的试样测定。
仪器及设备
硬质玻璃试管$18mm×160mm。
油浴锅内盛液体石蜡或植物油。
铁丝笼插试管用,能浸入油浴锅中。
试剂
硫酸。
硫酸银。
磷酸。
1,10-邻二氮菲啉指示剂(18.45g/L)称取1.845g1,10-邻二氮菲溶于100mL6.95g/L硫酸亚铁溶液中,贮存于棕色试剂瓶中。
重铬酸钾-硫酸标准溶液c(1/6K2Cr2O7)=0.4000mol/L称取19.615gK2Cr2O7(优级纯,研细并在120℃烘干4h,保存于干燥器中)于1000mL烧杯中,加入250mL水,微热溶解,冷却后,在不断搅拌和冷却下,沿杯壁缓缓地注入500mLH2SO4,冷却后转入1000mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
硫酸亚铁标准溶液c(FeSO4)≈0.2mol/L称取56gFeSO4·7H2O或80g[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O],溶于500mL水中,在不断搅拌下,沿杯壁缓缓地注入20mLH2SO4,冷却后,稀释至1000mL,转入棕色试剂瓶中保存。
标定移取10.0mL重铬酸钾-硫酸标准溶液于250mL锥形瓶中,加水70mL,加5mL(1+1)H3PO4,用硫酸亚铁标准溶液滴定,加入3~4滴1,10-邻二氮菲指示剂溶液,终点由橙→绿→绿青→棕红色。由消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积(mL)和所吸取重铬酸钾-硫酸标准溶液的量,计算硫酸亚铁标准溶液的浓度c(mol/L)。
分析步骤
称取0.1~0.5g(精确至0.0005g),空气干燥试样,置于试管中,加0.1g固体Ag2SO4,准确加入10.0mL重铬酸钾-硫酸溶液,在加入1~3mL重铬酸钾-硫酸溶液时,将试样摇散,防止试样结块,在试管口放一小漏斗,以防止加热时溶液溅出。
将一批试管插入铁丝笼中(其中应有2个空白样),将铁丝笼置于185~190℃油浴锅中,维持温度为(175±5)℃,待试管内容物沸腾5min后,取出铁丝笼,稍冷后将试管外壁的油液擦净。
将试管内的溶液及残渣倒入250mL锥形瓶中,将冲洗小漏斗及试管的残留试液并入其中,控制总体积在60~70mL,以保持溶液酸度为1~1.5mol/L。加入5mL(1+1)H3PO4、3~4滴1,10-邻二氮菲指示剂溶液,此时溶液呈橙色,用硫酸亚铁标准溶液滴定,终点由橙→绿→绿青→棕红色。
按下式计算试样中有机碳的含量:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:w(OC)为沉积物试样中有机碳的质量分数,%;c为硫酸亚铁标准溶液的浓度,mol/L;V1为滴定空白试样消耗硫酸亚铁标准溶液的用量,mL;V2为滴定试样时消耗硫酸亚铁标准溶液的用量,mL;m为称取试样的质量,g;w(H2O-)为吸附水的质量分数;F为消耗1mL浓度为c(1/6K2Cr2O7)=1.00mol/L溶液所相当的有机碳的量,取0.0030g。
注意事项
1)称样量视有机碳的含量而定,含量在5%~15%时,称取0.1g;含量在1%~5%时,称取0.3g;含量小于1%时,称取0.5g。
2)应注意勿将试样沾在试管壁上,否则测定的结果易偏低。
3)消化后的溶液应为黄色、黄褐色或黄绿色,如以绿色为主,则说明氧化不完全,或滴定时消耗的硫酸亚铁标准溶液的体积小于空白样用量1/3时,也有氧化反应不完全的可能,应减少称样量,重新测定。
4)试样消化温度及时间应保持一致。
5)用含铁量低的沉积物经500℃焙烧2h并磨细至80目作为空白样。
6)硫酸亚铁溶液浓度易变化,每次使用前均要标定。标定应平行进行5~6份,以求得其平均值。
7)试管外壁的油液应擦净,不能混入试液中,否则结果会偏高。
8)如试样中存在其他还原性物质(如Fe2+及S2-等)较多时,测定的结果会明显偏高。此时宜将待测样摊成薄层,风干,使这些无机还原物质充分地被氧化后再行测定。
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