一、实验目的
1.了解酸碱滴定法的应用,掌握甲醛法测定铵盐中氮含量的原理和方法。
2.熟悉容量瓶、移液管的使用方法和滴定操作。
二、实验原理
氮在无机和有机化合物中的存在形式比较复杂。测定物质中氮含量时,常以总氮、铵态氮、硝酸态氮、酰胺态氮等含量表示。氮含量的测定方法主要有两种:一种是蒸馏法,称为凯氏定氮法,适于无机、有机物质中氮含量的测定,准确度较高;另一种甲醛法,适于铵盐中铵态氮的测定,方法简便,生产中实际应用较广。
硫酸铵是常用的氮肥之一。由于铵盐中的酸性太弱,Ka=5.6×10-10,故无法用NaOH标准溶液直接滴定。但硫酸铵可与甲醛作用,定量生成六次甲基四胺盐和H+,反应式如下:
所生成的六次甲基四胺盐(Ka=7.1×10-6)和H+可用NaOH标准溶液滴定,以酚酞为指示剂,滴定溶液呈现微红色即为终点。
由上式可知,1mol相当于1mol H+,故氮与NaOH的化学计量比为1:1,由此可计算出N%。
如试样中含有游离酸,加甲醛之前应事先以甲基红为指示剂用NaOH标准溶液中和,以免影响测定的结果。
三、实验仪器与试剂
仪器:碱式滴定管,250cm3锥形瓶,100 cm3烧杯,250 cm3容量瓶,25.00 cm3移液管
试剂:邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4),0.1mol·dm-3NaOH溶液,预处理过的(1+1)甲醛溶液(即20%)[注],硫酸铵试样,0.2%酚酞指示剂
四、实验步骤
1.0.1mol·dm-3NaOH溶液的标定
采用差减法称量KHC8H4O4基准物质称取三份,每份0.4~0.6g,分别倒入三个250cm3锥形瓶中,加入30~40cm3水使之溶解后,加入1~2滴0.2%酚酞指示剂,用待标定的NaOH溶液滴定至溶液由无色变为微红色,并保持半分钟内不褪色,即为终点。记录滴定前后滴定管中NaOH溶液的体积。求得NaOH溶液的浓度,其各次相对偏差应≤±0.5%,否则需重新标定。
2.(NH4)2SO4试样中氮含量的测定
用差减法准确称取(NH4)2SO4试样1.5~2g于小烧杯中,加入少量去离子水溶解,然后把溶液定量转移至250cm3容量瓶中,再用去离子水稀释至刻度,摇匀。
用25.00cm3移液管移取上液于250cm3锥形瓶中,加入10cm3 (1:1)甲醛溶液,再加1~2滴0.2%酚酞指示剂,充分摇匀,放置1min后,用0.1mol·dm-3NaOH标准溶液滴定至溶液由无色变为微红色,并保持半分钟内不褪色即为终点,记录滴定前后滴定管中NaOH溶液的体积。平行滴定三份,计算试样中氮的含量。
五、思考题
1.NH4NO3、NH4C1或NH4HCO3中的含氮量能否分别用甲醛法测定?
2.(NH4)2SO4试样溶解于水后呈现酸性还是碱性?能否用NaOH溶液直接测定其中的含氮量?
3.若试样为NH4NO3,用本方法测定时(甲醛法),其结果N%如何表示?此含氮量中是否包括中的氮?
[注]:甲醛溶液的处理:甲醛中常含有微量酸,应事先中和。其方法如下:取甲醛上层清液于烧杯中,加水稀释一倍,加入2~3滴0.2%酚酞指示剂,用标准碱液滴定甲醛溶液呈微红色。
第二篇:硫酸铵肥料中含氮量的测定
硫酸铵肥料中含氮量的测定
实验三 硫酸铵肥料中含氮量的测定(甲醛法)(4学时)
一、实验目的
1.熟悉NaOH标准溶液的配制和标定方法;
2.了解铵盐含氮量的测定可选用哪些方法?铵盐等弱酸为什么要用甲醛处理?
3.掌握甲醛法测定铵态氮的原理和方法。
4.进一步训练滴定操作技术,从严考核滴定结果,其相对误差不大于±0.3% 。
二、实验原理
铵盐是常见的无机化肥,是强酸弱碱盐,可用酸碱滴定法测定其含量,但由于NH4+的酸性太弱(Ka=5.6×10-10),直接用NaOH标准溶液滴定有困难,生产和实验室中广泛采用甲醛法测定铵盐中的含氮量。
甲醛法是基于甲醛与一定量铵盐作用,生成相当量的酸(H+)和六次甲基四铵盐(Ka=7.1×10-6)反应如下:
4NH4+ + 6HCHO = (CH2)6N4H+ + 6H2O + 3H+
所生成的H+和六次甲基四胺盐,可以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定。再按下式计算含量。
式中MN—氮原子的摩尔质量(14.01 g/mol)。
三、主要试剂
1. 0.1 mol/L NaOH溶液 2. 0.2%酚酞溶液
3. 0.2%甲基红指示剂 4. 甲醛溶液1:1
四、实验步骤:
1. NaOH的标定(同实验二)
2. 甲醛溶液的处理:甲醛中常含有微量甲酸是由甲醛受空气氧化所致,应除去,否则产生正误差。处理方法如下:取原装甲醛(1)(40%)的上层清液于烧杯中,用水稀释一倍,加入1~2滴0.2%酚酞指示剂,用0.1 mol/LNaOH 溶液中和至甲醛溶液呈淡红色。
3. 试样中含氮量的测定: 准确称取0.4~0.5 g的NH4Cl或1.6~1.8 g左右的(NH4)2SO4于烧杯中,用适量蒸馏水溶解, 然后定量地移至250 mL容量瓶中,最后用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。 用移液管移取试液25 mL于锥形瓶中,加1~2滴甲基红指示剂, 溶液呈红色,用0.1 mol/L NaOH溶液中和至红色转为金黄色,然后加入8 mL已中和的1:1甲醛溶液,再加入1~2滴酚酞指示剂摇匀,静置一分钟后,用0.1 mol/L NaOH 标准溶液滴定至溶液淡红色持续半分钟不褪,即为终点(2)。记录读数,平行做2~3次。根据NaOH 标准溶液的浓度和滴定消耗的体积,计算试样中氮的含量。
四、实验数据记录
称量记录
NaOH标准溶液滴定(NH4)2SO4
(1)、甲醛常以白色聚合状态存在,称为多聚甲醛。甲醛溶液中含有少量多聚甲酸不影响滴定。
(2)、由于溶液中已经有甲基红,再用酚酞为指示剂,存在两种变色不同的指示剂,用NaOH滴定时,溶液颜色是由红转变为浅黄色(pH约为6.2),再转变为淡红色(pH约为8.2)。终点为甲基红的黄色和酚酞红色的混合色。