不锈钢电化学抛光液的分析之铬酐和三价铬的测定

1. 方法原理

  在硫酸溶液中，六价铬被亚铁离子还原为三价铬：

 2H₂CrO₄+6H₂SO₄+6FeSO₄ = Cr₂(SO₄)₃+3Fe₂₍SO₄)₃+8H₂O

以苯基代邻氨基苯甲酸（PA酸）为指示剂指示反应终点。

 三价铬在酸性溶液中，在硝酸银催化下，以过硫酸铵氧化成六价铭，得到总铬量。

 Cr₂(SO₄)₃+3(NH₄)₂S₂O₈+8H₂O=-2H₂CrO₄+3(NH₄)₂SO₄+6H₂SO₄

 然后测定总铬量消耗的亚铁量减去六价铬消耗的亚铁量，即得三价铬量。

 硝酸银对氧化反应起催化作用，银离子和过硫酸铵生成过硫酸银，过硫酸银能将三价铬氧化成六价铬。氧化反应完成后，硝酸银仍恢复原来的状态。过量的过硫酸铵对测定有干扰作用，必须经煮沸后完全分解出氧气。分解反应如下：

2(NH₄)₂S₂O₈+2H₂O = 2(NH₄)₂SO₄+2H₂SO₄+O₂↑

2. 试剂

 ①. 硫酸

  1+1,即1体积分量的硫酸加入1体积分量的水中。

 ②. 苯基代邻氨基苯甲酸（PA酸）指示剂

   0.27g PA酸溶于5mL的5%碳酸钠溶液中，以水稀释至250mL.

 ③. 标准0.1mol硫酸亚铁铵溶液

  配制：称取分析纯硫酸亚铁铵40g[FeSO₄·(NH₄)SO₄·6H₂O]溶于冷的5+95硫酸（5体积分量的硫酸溶于95体积分量的水中）500mL中，溶解完毕后以5+95硫酸稀释至1L.亚铁溶液在空气中易氧化，应加入纯铝片若干，以还原被氧化的高铁。应于使用前定期标定。铝片的存在，有效维持亚铁离子浓度的稳定（1个月左右）。同时投入少量NaHCO₃,产生的CO₂气体隔绝空气的氧化。

  标定：以重铬酸钾标定。用移液管吸取标准0.1mol重铬酸钾溶液（配制：取分析纯重铬酸钾于150℃干燥1h,在干燥器内冷却，准确称取29.421g,溶解于水，在量瓶中稀释至1L.不需标定）10mL于250mL锥形瓶中，加水70mL及1+1 硫酸10mL,磷酸1mL.加入PA酸指示剂4滴，溶液呈紫红色，用配制好的0.1mol 硫酸亚铁铵溶液滴定至紫红色转绿色为终点，记录耗用的硫酸亚铁铵的体积V(mL)。(终点前应逐滴观察。）

计算：标准硫酸亚铁铵溶液的摩尔浓度

M= 10×0.1×6 / V（mol/L)

④. 1%硝酸银溶液。称取1g重的硝酸银溶解于100mL水中。或用0.1mol/L硝酸银标准溶液。

⑤. 过硫酸铵。固体。

3. 分析方法

①. 吸取电解液各5mL于A、B两个250mL锥形瓶中，各加水50mL(A、B各用于测定铬酐和三价铬之用）。

②. 各加1+1硫酸10mL.

③. 于B瓶中加硝酸银10mL.

④. 于B瓶中加过硫酸铵2g,煮沸至冒大气泡2min左右，冷却。

⑤. 向A、B两瓶中加PA酸5滴，摇匀。

⑥. 用标准0.1mol硫酸亚铁铵溶液滴定A、B两瓶各至由紫红色变绿色为终点，记录分析A、B各耗用标准硫酸亚铁铵溶液各为V1和V2的体积（mL)。V1为分析铬酐时耗用硫酸亚铁铵溶液的体积（mL),V2为分析总铬酐时耗用硫酸亚铁铵溶液的体积（mL).

4. 计算

 式中，52为Cr的相对原子质量。

 注：如果铬酐或三价铬含量过高，可适当减少电解液所取体积。