碘量法( 化學(xué)法) 原理和需要制備的試劑

B.2.1 原 理

      臭氧（O3）是一種強氧化劑，與碘化鉀（KI）水溶液反應(yīng)產(chǎn)生游離碘（I2）。在取樣結(jié)束并對溶液酸化后，用已知濃度的硫代硫酸鈉（Na2S2O3）滴定液對游離碘進行滴定（以淀粉溶液為指示劑）。根據(jù)硫代硫酸鈉滴定液濃度和消耗量計算出臭氧量。其反應(yīng)式為式（B.1）和式（B.2）：

O3+2KI+H2O → O2+I2+2KOH …………（B.1）

I2+2Na2S2O3 → 2NaI+Na2S4O6 … … …（B.2）

B.2.2試 劑

除非另有規(guī)定，僅使用分析純試劑。

B.2.2.1 碘化鉀（KI）溶液

      碘化鉀儲存試劑(20%)：稱取200g KI，溶于新煮沸放冷的純水中，并稀釋至1 L。保存在棕色瓶中，冷藏。

B.2.2.2 硫酸(H2SO4) 溶液(1+5)

      量取1 體積的濃硫酸溶于5 倍體積的純水中。

B.2.2.3 硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5 H2O) 存儲溶液( 約1 mo/L)稱取250g 硫代硫酸鈉顆粒(N2S2O3·5H2O)，      溶于新煮沸冷卻的純水中，并稀釋至1L。存儲于棕色瓶，冷藏。

B.2.2.4 制備淀粉指示劑

      按照以下兩種方法之一制備淀粉指示劑:

a) 氯化鋅淀粉指示劑

      向4g 可溶淀粉中加入少許純水，并攪拌至糊狀。將該糊狀物添加到含20g 氯化鋅（ZnCl2）的100 mL 純水中。將所得溶液煮沸，直至體積減少至100 mL。很后，將溶液稀釋至1 L，并加入2g氯化鋅(ZnCl2)。本指示劑在避光處室溫可穩(wěn)定保存一個月。

b) 淀粉指示劑

      向5g 可溶淀粉中加入少許純水，并攪拌至糊狀。將糊狀物倒入1 L 煮沸純水中，攪拌，并隔夜沉淀。取用上清液，冷藏。

B.2.2.5 硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5 H2O) 滴定液

      測定空氣源臭氧濃度時，硫代硫酸鈉(Na2S2O3)滴定液濃度為0.1mol/L; 測定氧氣源臭氧濃度時，硫代硫酸鈉(Na2S2O3 ) 滴定液濃度為0.3 mol/L:

      a) 配制0.1 mol/L 硫代硫酸鈉(Na2S2O3 ) 滴定液: 量取100 mL 濃度為1 mol/L 的Na2S2O3 存儲液于900 mL 新煮沸冷卻的純水中。

      b) 配制 0.3 mol/L 硫代硫酸鈉(Na2S2O3 ) 滴定液: 量取300 mL 濃度為1 mol/L 的Na2S2O3 存儲液于700mL 新煮沸冷卻的純水中。

B.2.2.6 重鉻酸鉀(K2Cr2O7) 溶液(0.01667mol/L)

      使用分析天平準確稱取經(jīng)105℃ ~110℃烘干2h，并在硅膠干燥器中冷卻30 min 以上的重銘酸鉀( 優(yōu)級純)4.904 g，定容于1000 mL 容量瓶中搖勻。用試劑瓶保存。

B.2.2.7 碘酸鉀(KIO3) 固體

      稱取0.071 g KIO3。

B.2.2.8 乙酸（CH3COOH）

      量取10 mL CH3COOH。

B.2.2.9 純水

      純水應(yīng)符合GB/T6682 三級水的規(guī)定，電導(dǎo)率不高于0.50mS/m。

B.2.3 試驗儀器、 設(shè)備及要求

B.2.3.1 分析天平 ，精度為0.1 mg。

B.2.3.2 四個標準洗氣瓶，容積500 ml，不應(yīng)采用燒結(jié)的布氣器。

B.2.3.3 滴定管50 mL ，用精密滴定管。

B.2.3.4 防腐蝕型濕式氣體流量計，容量5 L，體積精度應(yīng)在±1% 以內(nèi)，并配備壓力表和溫度計，測量誤差應(yīng)在±0.2 ℃內(nèi)的。

B.2.3.5 量筒20 mL、500 mL 各一只。

B.2.3.6 刻度吸管( 吸量管)10 mL。

B.2.3.7 容量瓶 1 000 mL。

B.2.3.8 錐形瓶250 mL、2L 各一只。

B.2.3.9 硅橡膠或聚氯乙烯軟管，用于輸送含臭氧的氣體。

B.2.4 硫代硫酸鈉滴定液標定

      標定可以在臭氧濃度測試前完成，且測試期間每天都應(yīng)標定。兩組平行樣品的標定結(jié)果相差不得超過2%，取平均值。使用以下兩種方法之一標定

B.2.2.5 中的硫化硫酸鈉滴定液:

      a) 在250 mL 的錐形瓶中加人150 mL 純水，5 mL 硫酸溶液(1+5) ，20.00 mL 濃度為0.01667mol/L 的重鉻酸鉀溶液和2.0 g KI。密封，并使混合物在黑暗中穩(wěn)定6 min。添加1.0 mL 淀粉指示劑溶液，然后開始小心滴定，直至藍色剛好消失，并持續(xù)30s 不變回藍色。硫代硫酸鈉滴定液的濃度計算式為式(B.3)。

式中：

B —— 硫代硫酸鈉滴定液濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；

N —— 重鉻酸鉀標準溶液濃度，0.01667 mol/L；

V 1 —— 硫代硫酸鈉滴定液消耗量，單位為毫升（mL）；

V 2 —— 取用重鉻酸鉀標準溶液的體積，單位為毫升（mL）。

      b) 在250 mL 錐形瓶中加入50 mL 純水，持續(xù)攪拌，加入0.071 g 碘酸鉀(KIO3) 和1.5 g 碘化鉀(KI)，然后補充50mL 純水。混合后，加入10mL 乙酸。對于生成的碘，使用配制濃度的硫代硫酸鈉滴定液滴定至黃色幾乎消失。加入1.0mL 淀粉指示劑，繼續(xù)小心滴定至藍色剛好消失，并持續(xù)30s 不変回藍色。硫代硫酸鈉滴定液的濃度式計算為式(B.4)。式中：

B —— 硫代硫酸鈉滴定液濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；

m —— 碘酸鉀的質(zhì)量，單位為克（g）；

V —— 硫代硫酸鈉滴定液的消耗量，單位為毫升（mL）。

      注：以上標定過程中的試劑用量（包括重鉻酸鉀溶液、碘酸鉀固體和碘化鉀固體）是基于硫代硫酸鈉滴定液濃度約為0.1mol/L 時推薦的用量，實際的試劑用量可根據(jù)配制的硫代硫酸鈉滴定液的濃度進行調(diào)整（如硫代硫酸鈉濃度約為0.3moL/ 時，試劑用量可增加至3 倍）。