硫酸铵中氮含量的测定演示教学

铵盐中氮含量的测定

实验日期：

实验目的：

１、掌握用甲醛法测定铵盐中氮的原理和方法；

２、熟练滴定操作和滴定终点的判断。

一、方法原理

铵盐是常见的无机化肥，是强酸弱碱盐，可用酸碱滴定法测定其含量，但由于NH

4

+的酸性太弱（Ka＝5.6×10-10），直接用NaOH标准溶液滴定有困难，生产和实验室中广泛采用甲醛法测定铵盐中的含氮量。

甲醛法是基于甲醛与一定量铵盐作用，生成相当量的酸(H+)和六次甲基四铵盐（Ka＝7.1×10-6）反应如下：

４NH

4+＋６HCHO ＝ (CH

2

)

6

N

4

H+＋６H

2

O ＋３H+

所生成的H+和六次甲基四胺盐,可以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定。再按下式计算含量。

式中M

N

—氮原子的摩尔质量(14.01 g/mol)。

二、主要试剂

１、0.1 mol/L NaOH溶液２、0.2％酚酞溶液

３、0.2％甲基红指示剂４、甲醛溶液１：１

三、测定步骤：

1、NaOH溶液浓度的标定

洗净碱式滴定管，检查不漏水后，用所配制的NaOH溶液润洗2～3次，每次用量5～10mL，然后将碱液装入滴定管中至“0”刻度线上，排除管尖的气泡，调整液面至0.00刻度或零点稍下处，静置1min后，精确读取滴定管内液面位置，并记录在报告本上。

用差减法准确称取0.4～0.6g已烘干的邻苯二甲酸氢钾三份，分别放入三个已编号的250mL锥形瓶中，加20～30mL水溶解(若不溶可稍加热，冷却后)，加入1～2滴酚酞指示剂，用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定至呈微红色，半分钟不褪色，即为终点。计算NaOH标准溶液的浓度。

2、甲醛溶液的处理：甲醛中常含有微量甲酸是由甲醛受空气氧化所致，应除去，否则产生正误差。处理方法如下：取原装甲醛(１)(40％)的上层清液于烧杯中,用水稀释一倍,加入１～２滴0.2％酚酞指示剂,用0.1 mol/LNaOH 溶液中

和至甲醛溶液呈淡红色。

3、试样中含氮量的测定：准确称取0.4～0.5 g的NH

4

Cl或1.6～1.8 g左

右的(NH

4)

2

SO

4

于烧杯中，用适量蒸馏水溶解，然后定量地移至250 ml 溶量瓶中，

最后用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用移液管移取试液25 ml于锥形瓶中，加１～２滴甲基红指示剂，溶液呈红色，用0.1 mol/L NaOH溶液中和至红色转为金黄色，然后加入8 ml已中和的１：１甲醛溶液，再加入１～２滴酚酞指示剂摇匀,静置一分钟后,用0.1 mol/L NaOH 标准溶液滴定至溶液淡红色持续半分钟不褪,即为终点。(2)记录读数，平行做2～3次。根据NaOH 标准溶液的浓度和滴定消耗的体积，计算试样中氮的含量。

四、实验报告

（１）、甲醛常以白色聚合状态存在，称为多聚甲醛。甲醛溶液中含有少量多聚甲酸不影响滴定。

（２）、由于溶液中已经有甲基红，再用酚酞为指示剂，存在两种变色不同的指示剂,用NaOH滴定时,溶液颜色是由红转变为浅黄色（pH约为6.2），再转

变为淡红色（pH约为8.2）。终点为甲基红的黄色和酚酞红色的混合色。

一、实验原理

二、实验步骤

1．称取(NH4)2SO4试样0.13-0.16g三份

2．扫除游离酸

a. 甲醛中含有的微量甲酸：以酚酞为指示剂，用0.10mol.L-1NaOH

中和至溶液呈淡红色即可。

b. (NH4)2SO4试样中含有HSO4-.H2SO4游离酸应扫除：

向试样的锥形瓶中加入2滴甲基红指示剂，若溶液呈红色或微红色，

用0.10mol.L-1NaOH溶液中和至金黄色。

3．转化：

加入5mL中性甲醛溶液，2滴酚酞，摇匀，静置1min，认为NH

4

+完全转化

成(CH

2)

6

N

4

H+。

4．滴定

用NaOH标准溶液滴定，指示剂的变色为：

(NH

4)

2

SO

4

中N含量的理论值为21.21%

三、实验注意问题

1 实验中称取(NH4)2SO4试样质量为0.13-0.16g，是如何确定的？。

2含氮量的计算公式为，是如何推导得到的？

四、思考题

1.铵盐中氮的测定为何不采用NaOH直接滴定法？

答：因NH4+的K a=5.6×10-10，酸性太弱，其Ck a<10-8，所以不能用NaOH直接滴定。

2.为什么中和甲醛试剂中的甲酸以酚酞作指示剂；而中和铵盐试样中的游离

酸则以甲基红作指示剂？

答：甲醛试剂中的甲酸以酚酞为指示剂用NaOH可完全将甲酸中和，若以甲基红为指示剂，用NaOH滴定，指示剂变为红色时，溶液的pH值为4.4，而甲酸不能完全中和。铵盐试样中的游离酸若以酚酞为指示剂，用NaOH溶液滴定至粉红色时，铵盐就有少部分被滴定，使测定结果偏高。

3. NH4HCO3中含氮量的测定，能否用甲醛法？

答：NH4HCO3中含氮量的测定不能用甲醛法，因用NaOH溶液滴定时，HCO3-中的H+同时被滴定，所以不能用甲醛法测定。