铈酸鹽氧化還原滴定法英文解釋翻譯、铈酸鹽氧化還原滴定法的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 cerate oxidimetry; cerate redox method
分詞翻譯:
酸鹽的英語翻譯:
【機】 phthalate
氧化還原滴定法的英語翻譯:
【化】 oxidation-reduction titration; oxidimetry; redox titration
專業解析
铈酸鹽氧化還原滴定法(Cerimetric Titration)詳解
铈酸鹽氧化還原滴定法,簡稱铈量法(Cerimetry),是一種基于四價铈離子(Ce⁴⁺)強氧化性的容量分析方法。它屬于氧化還原滴定範疇,利用硫酸高铈(Ce(SO₄)₂)或硫酸铈铵((NH₄)₄Ce(SO₄)₄·2H₂O)等铈酸鹽溶液作為标準滴定劑,在酸性介質中測定具有還原性的物質。
一、 基本原理與反應
- 滴定劑: 四價铈離子(Ce⁴⁺)是強氧化劑。其半反應在酸性介質(通常為硫酸或高氯酸)中進行:
$$
ce{Ce^{4+} + e^- -> Ce^{3+}}
$$
該反應的标準電極電位(E°)在1 M H₂SO₄中約為1.44 V,在1 M HClO₄中約為1.70 V。電位高且反應速度快,是其作為滴定劑的優勢。
- 被測定物: 具有還原性的物質,如亞鐵離子(Fe²⁺)、亞砷酸鹽(As(III))、草酸鹽(C₂O₄²⁻)、過氧化氫(H₂O₂)、碘化物(I⁻)以及某些有機化合物(如酚類、羟胺類)等。
- 指示劑: 常用氧化還原指示劑指示終點,如鄰二氮菲亞鐵(Ferroin,變色電位~1.11 V)、二苯胺磺酸鈉(變色電位~0.85 V)等。某些情況下也可利用Ce⁴⁺本身的黃色(濃度高時可見)或待測物/産物的顔色變化來判斷終點。
- 典型反應示例(測定亞鐵離子):
$$
ce{Ce^{4+} + Fe^{2+} -> Ce^{3+} + Fe^{3+}}
$$
二、 主要特點與優勢
- 反應專一性強: Ce⁴⁺在酸性介質中氧化性強,但與Cl⁻反應緩慢(尤其在室溫下),因此可在鹽酸介質中滴定,而高錳酸鉀法則不行。
- 穩定性好: 标準铈(IV)溶液性質穩定,久置或加熱煮沸也不易分解,可直接配制标準溶液,無需标定(但通常仍建議标定)。
- 副反應少: 還原産物Ce³⁺無色,不參與後續反應,不會幹擾終點觀察(除非被測定物本身有色)。
- 應用範圍廣: 適用于多種無機物和有機物的測定。
三、 典型應用實例
- 鐵礦石中鐵的測定: 将礦石溶解并将鐵還原為Fe²⁺後,用标準Ce(IV)溶液滴定。
- 鈾的測定: 将U(VI)還原為U(IV)後,用Ce(IV)滴定。
- 有機化合物分析: 如測定甲醇、甲醛、甘油、葡萄糖等(通常需在特定條件下進行氧化反應後間接測定)。
- 藥物分析: 某些含還原性基團(如酚羟基)的藥物可用铈量法測定含量。
四、 注意事項
- 介質酸度: 反應需在足夠濃度的強酸(如H₂SO₄)中進行,以保證Ce⁴⁺的穩定性和反應速率。
- 溫度: 溫度升高會加速Ce⁴⁺與Cl⁻的反應,故在含Cl⁻介質中滴定宜在室溫下進行。
- 指示劑選擇: 需根據滴定體系的實際電位變化選擇合適的指示劑,确保變色點接近化學計量點。
權威參考來源:
- 《分析化學》(武漢大學主編,高等教育出版社) - 經典教材詳細闡述了氧化還原滴定原理及铈量法的具體應用、特點和操作條件。
- 《Vogel's Textbook of Quantitative Chemical Analysis》(第6版) - 國際權威分析化學專著,包含铈量法的詳細方法學、标準溶液配制、應用實例及注意事項。
- IUPAC (國際純粹與應用化學聯合會) 電化學術語 - 提供标準電極電位等基礎數據定義(可在其官網查詢相關術語)。
網絡擴展解釋
铈酸鹽氧化還原滴定法(又稱铈量法)是一種以四價铈鹽(如硫酸铈)作為滴定劑的氧化還原滴定方法,主要用于測定還原性物質的含量。以下是詳細解釋:
1. 基本原理
铈量法基于四價铈(Ce⁴⁺)與還原性物質之間的電子轉移反應。在酸性介質中,Ce⁴⁺作為強氧化劑被還原為Ce³⁺,反應通式為:
$$ text{Ce}^{4+} + e^- rightarrow text{Ce}^{3+} $$
示例反應:測定Fe²⁺時,反應為:
$$ text{Ce}^{4+} + text{Fe}^{2+} rightarrow text{Ce}^{3+} + text{Fe}^{3+} $$
此反應在硫酸介質中快速、定量完成。
2. 特點與優勢
- 穩定性高:Ce⁴⁺溶液在酸性條件下穩定性好,不易分解,適合長期儲存。
- 無中間産物:反應一步完成,避免副反應幹擾。
- 指示劑靈敏:常用鄰二氮菲亞鐵(Ferroin)等氧化還原指示劑,終點顔色變化明顯(橙紅→淺藍)。
3. 應用範圍
- 無機分析:如測定Fe²⁺、亞硝酸鹽、過氧化氫等。
- 有機分析:間接測定某些有機化合物(如酚類、醛類)的含量。
- 藥物分析:例如維生素C、腎上腺素等還原性藥物的含量測定。
4. 注意事項
- 酸度控制:反應需在硫酸或鹽酸介質中進行,避免Cl⁻幹擾(高濃度Cl⁻可能被Ce⁴⁺氧化)。
- 溫度影響:高溫可能加速副反應,需控制反應溫度。
- 幹擾離子:強氧化性物質(如MnO₄⁻、Cr₂O₇²⁻)會幹擾測定,需預先掩蔽或分離。
5. 與其他方法的比較
相較于高錳酸鉀法,铈量法無需催化劑,且不受Cl⁻幹擾(高錳酸鉀法需控制Cl⁻濃度);但成本較高,應用範圍略窄。
如需更完整的實驗步驟或案例,中的詳細說明。
分類
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