喻長軍
(江蘇省鹽城技師學院 環境工程系 224007)
純堿中少量NaHCO3的快速分析方法
喻長軍
(江蘇省鹽城技師學院 環境工程系 224007)
混合堿的測定是分析化學定量實驗中最基本的實驗之一,實驗教材中大都采用雙指示劑法(酚酞、甲基橙)來測定混合堿的含量。這種方法簡便、快速、實用,但存在著較大的偏差。為了改進雙指示劑法的這種弊端,本文采用了NaOH方法來測定,并對此方法進行了分析和討論。
純堿 NaHCO3NaOH 酚酞 分析
純堿就是碳酸鈉,是最重要的化工工業原材料之一,廣泛地應用于玻璃、化工工業(燒堿、硝酸鈉、清潔劑、軟化硬水)、石化、冶金等行業,同時也應用在造紙、肥皂、紡織、印染、皮革、食品、醫藥、膠卷、輕工等行業。但純堿長期暴露在空氣中會吸收空氣中的水分及二氧化碳生成NaHCO3。Na2CO3和NaHCO3共同存在時,由于純堿中碳酸鈉和碳酸氫鈉兩者含量相差懸殊,用雙指示劑「1~3」時對微量成分也測不出準確結果,誤差很大。但是如果采用NaHCO3和NaOH起作用這特點,排除碳酸鈉能與酚酞的顯色,便可以用NaOH來滴定NaHCO3,從而進行檢測。
1.原理:Na2CO3溶液加酚酞后呈粉紅色,而NaHCO3加酚酞后是無色的,試樣中Na2CO3中的CO32-用鋇離子沉淀,在本文中選用的是氯化鋇「4~5」加入氯化鋇后溶液就由粉紅色變為白色了,然后再用NaOH滴定即可。
其反應式如下:

2.儀器和藥品
(1)儀器:
1000mL和250mL容量瓶、250mL錐形瓶、50mL滴定管、25mL移液管、 電子天平(上海上天精密有限公司)、50mL和250mL的燒杯
(2)藥品
Na2CO3宜興市第二化學試劑廠 (分析純)
NaHCO3上海虹光化工廠 (分析純)
NaOH 天津市博迪化工有限公司 (分析純)
BaC12上海中試化工總公司 (分析純)
酚酞 宜興市第二化學試劑廠 (分析純)
去離子水
NaOH標準溶液(0.1mol/L) 準確稱取4.0g NaOH于50mL的燒杯中,加去離子水使之溶解,然后用移液管移入1000mL容量瓶中,向剛才的燒杯中加去離子水洗滌3次。將洗滌液也倒入容量瓶中,加去離子水到距離刻度線還有3到5cm時改用膠頭滴管加到刻度線,搖勻,定容。
BaC12溶液(0.1mol/L)準確稱取6.1g BaC12于50mL的燒杯中,加去離子水使之溶解,然后用移液管移入250mL容量瓶中,向剛才的燒杯中加去離子水洗滌3次。將洗滌液也倒入容量瓶中,加去離子水到距離刻度線還有3到5cm時改用膠頭滴管加到刻度線,搖勻,定容。
酚酞指示劑(1g/L )準確稱取1.0g酚酞溶于600mL乙醇中,加水稀釋至1L。
(3)操作步驟:
準確稱取9.9122g Na2CO3和0.08780g NaHCO3,溶于250mL的容量瓶中稀釋至刻度后并且搖勻。上述溶液即為已知含量的混合溶液,本實驗即用此溶液來分析純堿中微量NaHCO3的含量。
用移液管移取25mL上述溶液于250mL錐形瓶中,加1~ 2滴酚酞作指示劑,加入0.1mol/LBaCl2邊加邊振蕩,直至溶液完全變成白色,再加入過量20%的BaCl2,接著用50mL滴定管0.1mol/L NaOH標準溶液滴定并用力搖勻使NaHCO3反應完全,當出現粉紅色且在30s內不褪色即為終點。具體分析數據如下:(其中V0(NaOH)表示NaOH的起始讀數,V1(NaOH)表示NaOH的終點讀數,V(NaOH)表示NaOH的所用總體積,C(NaHCO3)表示NaHCO3的濃度,w(NaHCO3)表示NaHCO3的百分含量。)

組分項目1 2 3 4 5 6 C(NaOH)mol/L 0.100 V0(NaOH)mL 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 V1(NaOH)mL 10.45 10.44 10.46 10.45 10.45 10.44 V(NaOH)mL 10.45 10.44 10.46 10.45 10.45 10.44 C(NaHCO3)mol/L 0.08778 0.08770 0.08786 0.08778 0.08778 0.08770 C(NaHCO3)mol/L 0.08777 w(NaHCO3)% 0.88
1.加入BaCl2的量是很重要的,其目的是為了除去溶液里面的CO32-也使酚酞指示劑發揮應有的顯色目的,避免Na2CO3的干擾,從而使實驗有針對性。因此0.1 mol/L氯化鋇的加入量以過量20%,進行氯化鋇法測定,以提高分析結果的準確度和精密度。
2.如果加入BaCl2的量為理論值,那么當加入氯化鋇后溶液由粉紅色變為白色,此時溶液中的CO32-即已被完全沉淀。接著用NaOH標準溶液滴定,此時NaHCO3立即與NaOH反應生成Na2CO3,則溶液又立即變成粉紅色,那么對終點的確定有影響。所以應加入BaCl2的量為過量20%,以消除NaHCO3生成的Na2CO3的影響。
3.終點時溶液變成粉紅色是由于NaOH與酚酞作用。
4.加BaCl2時會出現沉淀,此時無須過濾,否則會影響實驗的準確性。
5.在雙指示劑測定時一般用酚酞作指示劑,用去的鹽酸體積可以記為V1,甲基橙作指示劑時,又用去的鹽酸體積可以記為V2。根據V1和V2數值的大小可判斷混合堿的組成。若V1= V2, 試樣組成為Na2CO3;若V1> V2> > 0 ,試樣組成為NaOH和Na2CO3混合物;若V2> V1= 0 ,試樣組成為NaHCO3;若V1> V2= 0 ,試樣組成為NaOH ;當V2> V1> 0時,試樣組成為NaHCO3和Na2CO3的混合物,則Na2CO3和NaHCO3的百分含量可由下列式子計算: