2.2.1基本原理
在水樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液,并在強(qiáng)酸性介質(zhì)下以硫酸銀作催化劑,經(jīng)沸騰回流后,以試亞鐵靈作指示劑,用銨溶液滴定水樣中未被還原的重鉻酸鉀,有消耗的銨的量換算成消耗的氧的質(zhì)量濃度。
2.2.2氧化消解的電化學(xué)原理
重鉻酸鉀在強(qiáng)酸性介質(zhì)中的氧化反應(yīng)式為:
(3)
在回流加流熱時(shí),反應(yīng)溫度為146℃即419K。反應(yīng)體系中硫酸濃度為9mol/L,其活度系數(shù)r為0.72(查表后計(jì)算而得),故此時(shí)的條件電極電位為:
(4)
式中:E’ ——條件電極電位; E°——標(biāo)準(zhǔn)電極電位; R——氣體常數(shù),為8.314J/K?mol; T——優(yōu)良溫度; n——化學(xué)反應(yīng)的當(dāng)量數(shù); F——法拉第常數(shù),為9.65×104 C/mol; r——活度系數(shù); a——活度; c——濃度。
因此:
(5)
由此可見(jiàn),在上述反應(yīng)條件下,它具有較高的氧化能力,足以使許多有機(jī)化合物的氧化率達(dá)95~99%。但對(duì)于吡啶等有機(jī)化合物,具有特殊的穩(wěn)定性,吡啶環(huán)等結(jié)構(gòu)具有的穩(wěn)定化學(xué)結(jié)構(gòu),其氧化率也只有20%左右。
2.2.3.硫酸根的催化作用
為了促使水中還原性物質(zhì)的充分氧化,需要加入硫酸銀作催化劑,為使硫酸銀分布均勻,常將其定量加入濃硫酸中,待其全部溶解后(約需2d)使用。
推斷硫酸銀的催化機(jī)理為:有機(jī)物中含羥基的化合物在強(qiáng)酸性介質(zhì)中首先被重鉻酸鉀氧化羧酸。這時(shí),生成的脂肪酸與硫酸銀作用生成脂肪酸銀,由于銀原子的作用,使羧基易斷裂而生成二氧化碳和水,并進(jìn)一步生成新的脂肪酸銀,其碳原子要較前者少一個(gè)。如此循環(huán)重復(fù),逐步使有機(jī)物全部氧化成二氧化碳和水。
若以RCH2CH20H泛指有機(jī)醇類化合物,則會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):
(6)
采用10g Ag2S04/1000ml H2SO4用量是*足量的,*沒(méi)有必要使用更多的硫酸銀。如對(duì)經(jīng)常測(cè)定的水樣,有充分的數(shù)據(jù)對(duì)照,還可適當(dāng)減少Ag2S04的用量。
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