Järn i rostfritt stål. - NaturligtVis
Järn i rostfritt stål. - NaturligtVis
Järn i rostfritt stål. - NaturligtVis
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Bestämning av järnhalten i <strong>rostfritt</strong> <strong>stål</strong> genom redoxtitrering<br />
Allmänt<br />
Teoribakgrund: Kemisten 1 (Söderströms) sid. 113-114, 117. Kemisten 2 sid. 34, 38-42. Kemisten 3<br />
sid. 22, 28-31. Kemisten 4 sid. 23-24.<br />
1<br />
I det här arbetet kommer järnhalten i ett rakblad av <strong>rostfritt</strong> <strong>stål</strong> att bestämmas. Vanligt<br />
<strong>rostfritt</strong> <strong>stål</strong> innehåller förutom järn också krom och nickel.<br />
Först upplöses legeringen i svavelsyra, d.v.s. järnet (Fe) ________________________ till<br />
järn(II)-joner (Fe 2+ ), Cr till Cr 3+ och Ni till Ni 2+ .<br />
Mängden Fe 2+ -joner kan sedan bestämmas genom redoxtitrering med kaliumpermanganat,<br />
KMnO4, ett starkt __________________________medel. Då sker följande reaktion<br />
(reaktionsformeln är obalanserad, balansera den):<br />
Fe 2+ + MnO4 + H + Fe 3+ + Mn 2+ + H2O<br />
d.v.s. järnet ___________________ från _______värt till _______värt, medan manganet<br />
i MnO4 _____________________ från _______värt till _______värt. Titreringen bör ske i<br />
sur miljö.<br />
Vid titrering med kaliumpermanganat behöver ingen indikator tillsättas för att ange<br />
ekvivalenspunkten (då all Fe 2+ har reagerat med tillsatt MnO4 ). Man säger att permanganattitreringen<br />
är självindikerande. Permanganatjonen, MnO4 , ger nämligen upphov<br />
till en så stark färg, att en enda droppe överskott av permanganatlösningen är tillräcklig<br />
för att ge den titrerade lösningen röd färg. Ekvivalenspunkten indikeras som färgomslag<br />
från färglöst till rött, förutsatt att analysen inte innehåller andra joner som ger lösningen<br />
färg. Ur volymen tillsatt KMnO4-lösning kan, med hjälp av reaktionsformeln, den ekvivalenta<br />
mängden reduktionsmedel, i detta fall Fe 2+ , beräknas.<br />
Utrustning och kemikalier<br />
4 st. E-kolvar, 250 cm 3 1 st. rakblad<br />
mätglas, 50 cm 3 H2SO4 -lösning (4 M)<br />
tratt KMnO4 -lösning, 0,05 M<br />
mätflaska, 100 cm 3 (noggrannare koncentration på flaskan)<br />
byrett koncentrerad fosforsyra, H3PO4<br />
Säkerhet<br />
4 M H2SO4 och konc. H3PO4 frätande
Utförande<br />
Väg ett rakblad på 1 mg när. Placera det i en 250 cm 3 E-kolv och tillför med mätglas<br />
50 cm 3 4 M H2SO4 (utförs i dragskåp, frätande syra, använd skyddsglasögon). Värm<br />
kolven försiktigt så att reaktionen kommer igång. Värm därefter endast om reaktionen<br />
avtar. Sätt till ca. 5 cm 3 konc. fosforsyra när allt järn är upplöst (se anm).<br />
2<br />
För över innehållet till en 100 cm 3 mätflaska. Skölj E-kolven med dest. vatten och tillfoga<br />
sköljvattnet till mätflaskan. Kyl flaskan till rumstemperatur i kallt vatten och späd med<br />
dest. vatten till strecket. Sätt propp på och blanda väl.<br />
Ta med pipett 25,0 cm 3 prov i 3 st. E-kolvar och tillför (med mätglas) 25 cm 3 dest. vatten<br />
till vardera kolven. Titrera med KMnO4 till första skiftning i violett hos hela lösningen (ej<br />
rött, p.g.a. i analysen ingående krom- och nickeljoner, se anm.). Avläs förbrukad volym<br />
och upprepa titreringen med de båda andra E-kolvarna. Beräkna medelvärdet för de tre<br />
titreringarna.<br />
Anm.<br />
Lösningens färg beror på att provet, förutom järnjoner, också innehåller kromjoner (Cr 3+ ger<br />
blå-violett vattenlösning) och nickeljoner (Ni 2+ ger grön vattenlösning). En ev. olöslig rest<br />
består bl.a. av kol.<br />
Fosforsyran åstadkommer ett färglöst komplex med Fe 3+ . Färgomslaget vid titreringen syns<br />
då tydligare.<br />
Rapportering<br />
Hur många mol KMnO4 har tillsatts? Hur många mol Fe 2+ motsvarar detta?<br />
Beräkna massan järn i hela analysen, samt det rostfria <strong>stål</strong>ets järnhalt i %.
Första sidan med svar:<br />
Bestämning av järnhalten i <strong>rostfritt</strong> <strong>stål</strong> genom redoxtitrering<br />
Allmänt<br />
1<br />
I det här arbetet kommer järnhalten i ett rakblad av <strong>rostfritt</strong> <strong>stål</strong> att bestämmas. Vanligt<br />
<strong>rostfritt</strong> <strong>stål</strong> innehåller förutom järn också krom och nickel.<br />
Först upplöses legeringen i svavelsyra, d.v.s. järnet (Fe) oxideras till järn(II)-joner (Fe 2+ ),<br />
Cr till Cr 3+ och Ni till Ni 2+ .<br />
Mängden Fe 2+ -joner kan sedan bestämmas genom redoxtitrering med kaliumpermanganat,<br />
KMnO4, ett starkt oxidationsmedel. Då sker följande reaktion (reaktionsformeln är<br />
obalanserad, balansera den):<br />
5 Fe 2+ + MnO4 + 8 H + 5 Fe 3+ + Mn 2+ + 4 H2O<br />
d.v.s. järnet oxideras från tvåvärt till trevärt, medan manganet i MnO4 reduceras från<br />
sjuvärt till tvåvärt. Titreringen bör ske i sur miljö.<br />
Vid titrering med kaliumpermanganat behöver ingen indikator tillsättas för att ange<br />
ekvivalenspunkten (då all Fe 2+ har reagerat med tillsatt MnO4 ). Man säger att permanganattitreringen<br />
är självindikerande. Permanganatjonen, MnO4 , ger nämligen upphov<br />
till en så stark färg, att en enda droppe överskott av permanganatlösningen är tillräcklig<br />
för att ge den titrerade lösningen röd färg. Ekvivalenspunkten indikeras som färgomslag<br />
från färglöst till rött, förutsatt att analysen inte innehåller andra joner som ger lösningen<br />
färg. Ur volymen tillsatt KMnO4-lösning kan, med hjälp av reaktionsformeln, den ekvivalenta<br />
mängden reduktionsmedel, i detta fall Fe 2+ , beräknas.<br />
Utrustning och kemikalier<br />
4 st. E-kolvar, 250 cm 3 1 st. rakblad<br />
mätglas, 50 cm 3 H2SO4 -lösning (4 M)<br />
tratt KMnO4 -lösning, 0,05 M<br />
mätflaska, 100 cm 3 (noggrannare koncentration på flaskan)<br />
byrett koncentrerad fosforsyra, H3PO4<br />
Säkerhet<br />
4 M H2SO4 och konc. H3PO4 frätande
Change language