中華人民共和國國家標準

第一基準試劑(容量)

重鉻酸鉀

GB10731-89

Primarychemical

Potassiumdichromate

本試劑為橙紅色結晶顆?；蚍勰?，溶于水，不溶于乙醇。

分子式:K2Cr207

相對分子質量:294.18(按1987年國際原子量)

1主題內容與適用范圍

本標準規(guī)定了第一基準試劑(容量)重鉻酸鉀的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝及標志。

本標準含量的測定采用精密庫侖滴定法。

本標準適用于含量為99.98%-100.02%第一基準試劑(容量)重鉻酸鉀的檢驗。

2引用標準

GB1259工作基準試劑(容量)重鉻酸鉀

GB6682實驗室用水規(guī)格

HG3-119化學試劑包裝及標志

3技術要求

3.1重鉻酸鉀(K2Cr207)含量為99.98%-100.02%0

3.2雜質最高含量(指標以百分含量計):

%

名稱

第一基準(容rd)

水不溶物

0.003

抓化物(CI)0.001

硫酸鹽(so,)0.003

鈉(Na)

0.01

鈣(Ca)

0.001

鐵(Fe)

0.001

4試驗方法

4.1重鉻酸鉀(K,Cr,O,)含f測定

單次測定的隨機誤差為士0.01%，方法的不確定度為士。.02%0

一-..~~....~~...口

中華人民共和國化學工業(yè)部1989一。3一01批準

1989一12一01實旅

GB10731一(:1F:

4.1.1方法原理

庫侖分析法是通過測定被分析物質定量地進行某一電極反應，或是被分析物質與某一電極反應的

產物定量地進行化學反應所消耗的電荷量(庫侖)來進行定量分析的方法。庫侖分析法的原理是基于

法拉第電解定律，其數學表達如式(1):

M，

刃刁=t二1.了二‘二。.?。.。。二。。。?！?。。?。。。二。。·。。。?。。?《1)

戶

式中:?！姌O反應產物的質量，9;

M-該物質的摩爾質量，g/mol，

F—法拉第常數，A-s/mol，

I—電解時通過溶液的電流，A,

t—電解的時間，s。

精密庫侖滴定法是在恒電流下電解產生滴定劑與電解池中的被測物質定量地進行反應，用電化學

分析方法來指示反應終點。通過電解時所消耗的電荷量來計算滴定劑用量，從而求得被測物質的含量。

本方法采用恒電流下在鉑陰極上電解產生的亞鐵離子與待測定的重鉻酸根反應測定重鉻酸鉀的含量。

4.1.2試劑

‘.1.2.1水:符合GB6682中二級水規(guī)格。

4.1.2.2硅酸鈉:分析純。

4.1.2.3硫酸溶液〔c(HZS04)二2mol/L〕:量取111mL硫酸(GB625分析純)，緩緩注人約

700ml,水中，冷卻，稀釋至1OOOmLo

4.1.2.4硫酸鐵(m)錢硫酸溶液:稱取192.9g硫酸鐵(m)錢(GB1279分析純)，溶于少量硫酸

溶液((4.1.2.3)中，再用硫酸溶液(4.1.2.3)稀釋至1OoomL，必要時經砂芯漏斗過濾。

4.1.2.5硫酸亞鐵溶液:稱取硫酸亞鐵(GB664分析純)約log,溶于loomL硫酸溶液((4.1.2.3)中。

4.1.2.6重鉻酸鉀溶液Cc(K2Cr207)=O.olmol/L〕:稱取2.94g工作基準試劑重鉻酸鉀(GB1259)

溶于水，稀釋至1OOOmL。

4.1.2.7高純氮:純度為99.999%.

4。1.3儀器和裝置

一般實驗室儀器和

4.1.3.1琺碼:克組，年變化小于lopg,毫克組，年變化小于4W9.

4.1.3.2恒溫油槽:控溫精度為士0.01℃。

4.1.3.3恒電流庫侖滴定電路(見圖1):

圖1恒電流庫侖滴定電路

1一穩(wěn)流電源，z一標準電阻。3一標準電池。4一檢流計，

5一電解池，6一假負載。7一計時器

GB10731一89

a.直流穩(wěn)流電源:穩(wěn)定性為十萬分之一的動態(tài)特性好的晶體管直流穩(wěn)流電源，具有1.0186X

100mA和1.0186X10mA兩種輸出電流，電流值用補償法確定。

b.標準電池:年變化小于lowv。

c.標準電阻:1052，年變化小于0.1mg;10052，年變化小于1m52。

d.計時器:至少要有六位數字，最小可讀到1ms。

e·直流輻射式檢流計:內阻<10052，臨界外阻<100052，分度值<3\10-9A/分度。

4.1.3.4終點指示電路(見圖2):

鉑電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，兩電極之間的電壓是0.85V。

圖2終點指示電路

4.1.3.5電解池裝置(見圖3):

圖3電解池裝置

I一自橡膠塞:

5一氮氣進氣管;

z一鉑I_作電極，3一鉑指示電極;4一飽和甘汞電極;

6一氮氣出氣管;7一加樣孔。B一攪拌子，卜硅凝膠

塞;10-鉑電極，I1一活塞I，12一活塞2

GB10731一'9

陰極室(左邊)和陽極室(右邊)是用95料玻璃制成的直徑50mm、高125mm的圓筒。兩室之間

用直徑20mm、長80mm的玻璃管水平連接，在管中熔封三片分別為2、2、3號玻璃砂芯，由此形成

的兩個中間室各有一根帶活塞的支管，用抽氣減壓和氮氣加壓方法使電解質溶液出人中間室。小室兩

片砂芯之間的距離為20mm，大室兩片砂芯之間的距離為40mm。陰極室口上緊配一個預先處理好的

白橡膠塞1，通過塞子分別插人鉑工作電極2、鉑指示電極3、飽和甘汞電極4、氮氣進氣管5、氮

氣出氣管6，陰極室底部有一個密封在聚四氟乙烯管內的約20mm長的攪拌磁鐵8，陽極室有一個鉑

電極10，其底部澆鑄了一個硅凝膠塞9。

電解池裝置放在有磁力攪拌器的工作臺上。

4.1.4試驗的準備

4.1.4.1電解池的清洗

新電解池使用前先用洗液浸泡片刻，后用自來水反復沖洗及抽洗至砂芯無色，再用水反復抽洗數

次備用。

清洗好的電解池可多次使用，只需將實驗后的溶液抽去，反復用水抽洗數次，并用水充滿備用。

4.1.4.2硅凝膠塞的配制

稱取12.58硅酸鈉((4.1.2.2)，置于150mL燒杯中，加50mL水溶解，用量筒量取20一25mL硫酸

溶液(4.1.2.3)，將其中約三分之二加人上述硅酸鈉溶液中，攪拌均勻并煮沸，待溶液冷卻后倒人電

解池的陽極室(右邊)，在緩慢攪拌下將剩余的硫酸溶液((4.1.2.3)逐步倒人，直至溶液變渾、膠凝。

配制好的硅凝膠塞上加人少許硫酸溶液((4.1.2.3)保持濕潤。

4.1.4.3鉑工作電極和鉑指示電極的再生

電極每次使用前先在硝酸，后在硫酸亞鐵溶液(4.1.2.5)中浸泡再生，一般每次浸泡10min即可。

4.1.4.4高純氮的凈化

市售高純氮依次經過401型高效除氧劑(殘氧loppb)及一瓶裝有陰極室電解質溶液和一瓶裝有

水的洗氣瓶，后連接電解池。

4.1.5操作步驟

4.1.5.1稱樣

將重鉻酸鉀置于敞開的玻璃器皿中，在130℃下干燥6h，取出放人含硅膠為干燥劑的保干器中，

冷卻至室溫。

試樣置于聚乙烯的塑料小杯中，在感量小于或等于0.01mg的微量天平上，采用替代法進行稱量。

試樣質量作浮力校正〔見附錄A(補充件)〕。

4.1.5.2電解質溶液的預處理

陰極室(左邊)中加人150mL的電解質溶液((4.1.2.4)，由于電解質溶液中含有某些可氧化和

可還原的雜質，實驗前必須用反復電解還原和電解氧化進行處理。具體作法是用100mA電流先電解還

原500s，再變換電極極性電解氧化500s，如此反復三次。每次變換電極極性前電極需進行再生。加人

適量重鉻酸鉀溶液(4.1.2.6)與溶液中多余的亞鐵(Fe“十)反應，使之接近等當點，在攪拌下，從

支管向溶液中通人1h高純氮氣，除去溶解氧。

4.1.5.3預滴定

打開活塞向中間室引進約2mm深的一層電解質溶液，在陰極室中加人適量重鉻酸鉀溶漱4.1.2.6)

使電解質溶液處在終點之前，用增量法以10.186mA電流，在鉑一甘汞電極電位。.85V下求繪滴定曲線。

完成預滴定后，用加壓和減壓的方法洗滌中間室數次，并用電解質溶液洗滌電解池內壁，最后使中間

室的電解質溶液恢復至2mm深，記錄下最后的指示電流值。超過滴定終點部分的電荷量應計人總的

電荷址中。

4.1.5.4滴定和求終點

打開活塞，使電解質溶液充滿中間室，關閉活塞，通過氮氣進氣管向液面上方吹氣，使陰極室保

持正壓以防止空氣進人。通過假負載調節(jié)電流至101.86mA，接上電極，開始電解。在電解過程中，

GB10791一89

15min左右觀察一次電流，如有變化進行調節(jié)。電解進行到相當于滴定一份試樣所需亞鐵離子的99.9

停止電解。記下時間，計算消耗的電荷量。打開加樣孔的蓋，從孔中投人一份已知質量的試樣，攪拌

溶液，直至試樣完全溶解，溶液呈亮綠色。

為了回收電解期間擴散到中間室的少量亞鐵離子，用前述加壓和減壓的方法以電解質溶液洗滌中

間室數次。

和預滴定步驟一樣在10.186mA電流下用增量法繪制終點曲線后，再次洗滌中間室數次，直至電

流值不變?yōu)橹?，記錄下指示電流值。根據記錄的指示電流一電解時間的數據，繪制滴定終點曲線。典型

終點曲線見圖4:

圖4終點曲線示意圖

圖中A點表示電解停止時的電流值;B點表示完成洗滌后的電流值，曲線兩直線部分延長線的交

點C即為滴定終點。從圖4計算出到達終點前消耗的電荷量及擴散到中間室的Fee'離子所需的電荷量，

即A、B兩點間的電荷量。

測定完第一份試樣之后的電解質溶液可繼續(xù)滴定第二份、第三份試樣。

5.5結果計算

重鉻酸鉀(K2Cr207)含量按式

Op___

曰、=-xtuu

QT

(2)計算:

I"t-M

=一孚不不-x100=E-M

K·戶’

x100··??。.·??(2)

OP二I,·}I+12CtC+(t,一tB)十加〕，···················??(3)

X—重鉻酸鉀之百分含量，%;

OP—電解試樣二實際消耗的電荷量，C。

QT—電解試樣。所需的理論電荷量，C，

E—標準電池的電動勢，V;

M—重鉻酸鉀的摩爾質量，g/mol;

1—電解試樣。所需要的時間，5，

R—標準電阻的阻值，6ds

F-法拉第常數，A·s/mol，

?！劂t酸鉀試樣的質量，9;

1,—大電流電解的電流值，mA3

12預滴定和求終點的電流值，mA，

1.中

4.式

GB10781一89

tc—到達終點的時間，s，

t.1—相應于A點的時間，S;

tB—相應于B點的時間，S，

tp—預滴定中BC間相應的時間，Su

4.2雜質測定

試樣須稱準至0.01g。

4.2.，水不溶物

按GB1259第4.2.1條之規(guī)定測定。

4.2.2氯化物

按GB1259第4.2.2條之規(guī)定測定。

4.2.3硫酸鹽

按GB1259第4.2.3條之規(guī)定測定。

4.2.4鈉

按GB1259第4.2.4條之規(guī)定測定。

4.2.5鈣

按GB1259第4.2.5條之規(guī)定測定。

4.2.6鐵

按GB1259第4.2.6條之規(guī)定測定。

5檢驗規(guī)則

對于批量合格的重鉻酸鉀產品分裝后的采樣，按附錄B(補充件)之規(guī)定進行。

6包裝及標志

6.，包裝

按HG3-119之規(guī)定。

內包裝形式:G一2;

外包裝形式:用規(guī)格為600g/m“的盒板紙制盒，外層裱藍色電光紙;

包裝單位:第3類。

6.2標志

按HG3-119之規(guī)定。

GB10731一89

附錄A

試樣質f的浮力校正

(補充件)

空氣浮力校正(試樣在真空中的質量)按式(A1)計算:

優(yōu)1=m2+Pi(-···一(At)

P2Ps

Pi=0.001292

273

9氣+273.15

)碑I-0.3783P2

101.3

?(AZ)

P2=P3·甲

—空氣浮力校正后試樣的質量，9，

—試樣質量，9;

—im空氣密度，g/cm3，

—試樣密度，2.69g/cm3，

—硅碼密度，7.85g/cm3;

—室溫，℃，

—大氣壓，kPa;

—室溫下水的蒸氣壓，kPa，

—室溫下水的飽和蒸氣壓，kPa;

—相對濕度，%。

??(A3)

式中:仇，

姚PI八P3tPI久Pa甲

附錄B

分裝