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碘量法

氧化还原滴定法

碘量法是一种氧化还原滴定法，以碘作为氧化剂，或以碘化物（如碘化钾）作为还原剂进行滴定的方法，用于测定物质含量。极微量的碘与多羟基化合物淀粉相遇，也能立即形成深蓝色的配合物，这一性质在碘量法中得到应用。

发现
1826年H·dela比拉迪埃用含有淀粉（指示剂）、氯化钠和碳酸氢钠的碘化物溶液为滴定剂，滴定次氯酸钠溶液（漂白液），1840年有人以淀粉为指示剂，用碘的乙醇溶液为滴定剂，滴定硫化物溶液以后，碘量法应用日益广泛。
定义
碘量法是氧化还原滴定法中，应用比较广泛的一种方法。这是因为对I2-I-的标准电位既不高，也不低，碘可做为氧化剂而被中强的还原剂（如Sn2+，H2S）等所还原；碘离子也可做为还原剂而被中强的或强的氧化剂（如H2SO4，IO3-，Cr2O72-，MnO4-等）所氧化。
碘量法以碘作为氧化剂，或以碘化物（如碘化钾）作为还原剂进行滴定的方法。
方法概要
原理：碘量法是利用的I2氧化性和 I-的还原性为基础的一种氧化还原方法。
基本半反应：I2 + 2e = 2 I-
I2 的 S 小：20 ℃为 1.33×10-3 mol/L
而I2 (水合) + I-=I3- (配位离子) K = 710
过量I-存在时半反应。
极微量的碘与多羟基化合物淀粉相遇，也能立即形成深蓝色的配合物，碘的这一性质是使碘量法得到应用。
滴定原理
直接碘量法
直接碘量法是用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法。在滴定过程中，I2被还原为I：
滴定条件：弱酸（HAc ，pH =5 ）弱碱（Na2CO3，pH =8）溶液中进行；如果溶液pH>9，可发生副反应使测定结果不准确。
强酸中： 4I-+ O2(空气中) + 4H+= 2I2+ H2O
强碱中： 3I2+ 6OH-=IO3-+ 5I-+ 3H2O
指示剂：1）淀粉，淀粉遇碘显蓝色，反应极为灵敏。化学计量点稍后，溶液中有过量的碘，碘与淀粉结合显蓝色而指示终点到达。2）碘自身的颜色指示终点，化学计量点后，溶液中稍过量的碘显黄色而指示终点。
可滴定物：I2 是较弱的氧化剂，凡是E0’( E0 ) < 的物质都可用标准溶液直接滴定：
S2-、S2O32-、SO32-、As2O3、Vc等。
间接碘量法
1)剩余碘量法
剩余碘量法是在供试品（还原性物质）溶液中先加入定量、过量的碘滴定液，待I2与测定组分反应完全后，然后用硫代硫酸钠滴定液滴定剩余的碘，以求出待测组分含量的方法。滴定反应为：
I2（定量过量）+ 还原性物质→2I + I2（剩余）
I2（剩余）+ 2S2O32-→S4O62-+2I-
2）置换碘量法
置换碘量法是先在供试品（氧化性物质）溶液中加入碘化钾，供试品将碘化钾氧化析出定量的碘，碘再用硫代硫酸钠滴定液滴定，从而可求出待测组分含量。滴定反应为：
氧化性物质 + 2I-→I2
I2+ 2S2O32-→S4O62-+ 2I-
间接碘量法：
指示剂：淀粉，淀粉指示剂应在近终点时加入，因为当溶液中有大量碘存在时，碘易吸附在淀粉表面，影响终点的正确判断。
滴定条件：在一定条件下，用I-还原氧化性物质，然后用 Na2S2O3标准溶液滴定析出的碘。（此法也可用来测定还原性物质和能与 CrO42- 定量生成沉淀的离子）
间接碘量法的反应条件和滴定条件：
①酸度的影响—— I2 与Na2S2O3应在中性、弱酸性溶液中进行反应。
若在碱性溶液中：S2O32-+ 4I2 + 10 OH-= 2SO42-+ 8I- + 5H2O
3I2 + 6OH-=IO3-+ 5I- + 3H2O
若在酸性溶液中：S2O32-+ 2H+= SO2 + S+ H2O
4I- + O2 (空气中) + 4H+= 2I2 + H2O
②防止 I2 挥发
i ) 加入过量KI（比理论值大2~3倍）与 I2 生成I3-，减少 I2挥发；
ii ) 室温下进行；
iii) 滴定时不要剧烈摇动。
③防止I- 被氧化
i) 避免光照——日光有催化作用；
ii) 析出 I2后不要放置过久（一般暗处5 ~ 7min ）；
iii) 滴定速度适当快。
可滴定物：I-是中等强度的还原剂。主要用来测定：E0’( E0 ) <的氧化态物质：
CrO42-、Cr2O72-、H2O2、 KMnO4、IO3-、Cu2+、NO3-、NO2-
例：Cr2O72-+ 6I-+14H++6e-= 2Cr3++3I2+7H2O
I2+ 2 S2O32-= 2 I-+ S4O62-
影响因素
（1）适用 pH 2 ~ 9：淀粉指示剂在弱酸介质中最灵敏，pH>9时，I2易发生歧化反应，生成IO、IO3， 而IO、IO3不与淀粉发生显色反应，当pH<2时，淀粉易水解成糊精，糊精遇I2显红色，该显色反应可逆性差。
（2）使用直链淀粉：直链淀粉必须有碘一价负离子的存在，才能遇碘变蓝色；支链淀粉遇碘显紫色，且颜色变化不敏锐。
（3）50%乙醇存在时不变色：醇类的存在降低指示剂的灵敏度，在50%以上的乙醇中，淀粉甚至不与碘发生显色反应。
（4）随着温度的升高，淀粉指示剂变色的灵敏度降低。
（5）大量电解质存在的情况下，也会使其灵敏度降低甚至失效。
（6） 淀粉指示剂最好在用前配制，不宜久存，若在淀粉指示剂中加入少量碘化汞或氯化锌，甘油、甲酰胺等防腐剂，可延长贮存时间。配制时将淀粉混悬液煮至半透明，且加热时间不宜过长，并应迅速冷却至室温。
应用
碘量法测废水中硫化物
碘量法测水果蔬菜中维生素C的含量
碘量法测定水中溶解氧
碘量法测定过氧化氢
碘量法测金品位
碘量法测啤酒中、醛糖、总二氧化硫、甲醛含量
碘量法测定消毒剂中二氧化氯
......
用碘量法测定物质的量，在环境、医药、食品、化工、冶金、石油等领域都有广泛的应用。
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