氧化还原滴定(Oxidation-Reduction Tit

作者: 分类: Q烛生活 发布于:2020-07-19 223次浏览 79条评论


氧化还原滴定法是以氧化还原反应(Oxidation-Reduction Reaction)为基础的滴定分析方法,可利用强氧化剂滴定还原物,或用强还原剂滴定氧化物。
  
氧化还原反应中,可利用会产生明显颜色变化的物质作为指示剂,藉以判定滴定终点。并非所有氧化还原反应皆需要加入指示剂,若氧化剂或还原剂本身有颜色变化,即可作为指示剂。

依照使用的氧化剂不同,通常可分为过锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法等,分别介绍如下:

1. 过锰酸钾(KMnO4)法
KMnO4为强氧化剂,在强酸中可直接滴定还原剂,如Fe2+、H2O2、C2O42-、甲醛、葡萄糖和水杨酸等,在酸性环境中被还原成Mn2+。有些阳离子如Ca2+、Ba2+、Zn2+和Cd2+等,虽然无氧化性或还原性,但能经由滴定其形成盐类之阴离子基团,如例如Ca2+能与C2O42-形成沉澱溶于H2SO4中,然后用KMnO4溶液滴定生成H2C2O4,从而测出Ca2+的含量。由于过锰酸钾法KMnO4本身呈明显紫红色,所以不需外加指示剂的指示剂,在酸性溶液中反应为极淡粉红色的Mn2+离子,如果被滴定溶液原本接近无色则溶液溶液保持无色,当溶液中所有还原剂被消耗完,再滴一滴KMnO4,则溶液立刻变为紫红色(过量KMnO4的颜色),此时到达滴定终点。

过锰酸钾法的主要缺点是选择性较差,标準溶液不够稳定等。

2. 重铬酸钾(K2Cr2O7)法
重铬酸钾法可应用于化学需氧量之测定。将酸化后之水样加入过量重铬酸钾溶液煮沸迴流,将水样中还原性物质(主要是有机物)氧化,并以硫酸亚铁铵溶液滴定剩余之重铬酸钾,即可由消耗之重铬酸钾量求得水样之化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)。

重铬酸钾法也可应用于酒精浓度之测定。利用重铬酸钾做为氧化剂,在酒精氧化成醋酸的过程中,颜色由橘红(Cr2O72-)变为绿(Cr3+),再利用光度计测量其变化量,变化量与呼气中的酒精含量会成正比。

3. 碘量法
碘量法是利用I2作为氧化剂或I–作为还原剂进行滴定的分析方法,可分为直接法或间接法。

碘量法为在待滴定溶液中加入过量的KI,然后用标準的KIO3容易进行滴定,滴定过程中I2产生瞬间被待滴定之还原剂还原成I–。碘量法适用于定量S2-、SO32-、维生素C等。此法应在弱硷性、中性或弱酸性溶液中进行,并以澱粉作为指示剂,滴定过程中溶液里呈现无色,直到终点时因生成的碘已无还原剂可还原成I–,I2遇澱粉呈蓝色,溶液则由无色变为蓝色。

若先以I–为还原剂,滴定较强之氧化剂(Cr2O72-、MnO4–),将I–氧化成I2,再以Na2S2O3标準液滴定生成的I2,称间接碘量法(Iodometry),如测定Cu2+、Cr2O72-、CrO42-、Cl2、H2O2、漂白粉等。此法须在中性或弱酸性溶液中进行,并以澱粉作为指示剂,达终点时I2用尽,溶液由蓝色变为无色。

参考资料:
1. http://www.tzhealth.com/health/Chemistry/2007-10-12/13943.html
2. http://blog.udn.com/Gabriel33/4213326
3. 医用化学第七章第三节〈氧化还原滴定法〉,医学全在线网站,2007年8月31日。
  http://www.med126.com/edu/200708/14228_3.html
4. Steven S. Zumdahl ,《Chemical Principles(化学原理)》,Cengage Learning,2004。
5.〈重铬酸钾迴流法操作指导〉,惠民实业网站–台南县政府-安定污水处理厂–关于污水处理厂3,民87。
   http://www.huimin.com.tw/anding/room3.htm
6. http://www.waterinfor.com/mediawiki/index.php/水中化学需氧量检测方法-重铬酸钾迴流法
7.〈呼气酒测器如何测出我喝了多少酒呢?〉,科学人杂誌网站–科学马戏团,2004年2月。
   http://sa.ylib.com/circus/circus … ;DocNo=611&CL=8

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