莫尔法的滴定条件及原理

Question

如题所述

Answer 1

在水质分析的精密工具中，莫尔法凭借其高效性和准确性，成为了测定氯化物和溴化物的常用策略。它以铬酸钾(K₂CrO₄)作为指示剂，硝酸银(AgNO₃)作为标准滴定溶液，巧妙地在中性和弱碱性环境中揭示水样中的氯离子和溴离子含量。

莫尔法的滴定过程以氯离子的测定为例。首先，将K₂CrO₄指示剂加入含有Cl^-的中性水样中，随后用AgNO₃溶液进行滴定，反应过程遵循以下步骤：

Ag⁺ + Cl^- ⇌ AgCl (白色)，平衡常数K₁=1.8×10^-10
2Ag⁺ + CrO₄^2- ⇌ Ag₂CrO₄ (砖红色)，溶度积常数K₂=2.0×10^-12

根据分步沉淀原理，AgCl首先沉淀，当AgCl达到饱和后，继续滴加AgNO₃，会与K₂CrO₄结合生成砖红色的Ag₂CrO₄，指示滴定过程的终点。

深入了解莫尔法的条件，有助于提高测定的精确性。首先，指示剂的用量至关重要。理论上，化学计量点时，Ag⁺和Cl^-的浓度需满足K_sp AgCl条件，一般选择K₂CrO₄的浓度为5×10^-3mol/L，以保证终点误差在可接受范围内。然而，过低浓度可能导致滴定剂过量，而过高浓度则影响终点判断。

酸碱度的控制也是关键。在酸性环境下，CrO₄与H⁺反应，会干扰Ag₂CrO₄的生成，因此滴定必须在中性或弱碱性(pH 6.5~10.5)进行。若遇到酸性或强碱性水样，可调整至适宜pH值，如用酚酞指示剂。

铵盐的存在可能影响测定结果，因此在测定前，应适当调节水样的pH值，以避免Ag⁺与NH₃结合影响沉淀溶解度。同时，滴定时，剧烈摇动滴定瓶，确保氯离子或溴离子与AgNO₃的充分反应，防止吸附误差。

莫尔法的滴定条件和原理，如同精密的锁钥，解锁了水质检测中的复杂信息，确保了结果的准确性和可靠性。