【过氧化氢含量的测定公式】在化学实验中,过氧化氢(H₂O₂)含量的测定是一项常见的分析任务。该方法通常基于氧化还原反应原理,通过滴定法或光度法等手段进行定量分析。以下是几种常用的过氧化氢含量测定方法及其对应的计算公式。
一、直接滴定法
此方法适用于浓度较高的过氧化氢溶液,常用高锰酸钾(KMnO₄)作为标准溶液进行滴定。
反应方程式:
5 H₂O₂ + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ → 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 5 O₂↑ + 8 H₂O
计算公式:
$$
\text{H}_2\text{O}_2 \text{含量(g/L)} = \frac{C_{\text{KMnO}_4} \times V_{\text{KMnO}_4} \times 34.01}{V_{\text{样品}}}
$$
其中:
- $ C_{\text{KMnO}_4} $:高锰酸钾标准溶液浓度(mol/L)
- $ V_{\text{KMnO}_4} $:滴定所用高锰酸钾体积(L)
- $ V_{\text{样品}} $:样品体积(L)
- 34.01:H₂O₂的摩尔质量(g/mol)
二、间接滴定法
对于低浓度或干扰较多的样品,可采用间接法,如使用碘量法。
反应步骤:
1. 过氧化氢与碘化钾反应生成碘:
$$ \text{H}_2\text{O}_2 + 2 \text{I}^- + 2 \text{H}^+ \rightarrow \text{I}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} $$
2. 生成的碘用硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)滴定:
$$ \text{I}_2 + 2 \text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3 \rightarrow 2 \text{NaI} + \text{Na}_2\text{S}_4\text{O}_6 $$
计算公式:
$$
\text{H}_2\text{O}_2 \text{含量(g/L)} = \frac{C_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} \times V_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} \times 34.01}{2 \times V_{\text{样品}}}
$$
三、光度法
适用于微量过氧化氢的测定,利用显色剂与H₂O₂反应后在特定波长下测吸光度。
常用显色剂: 钨酸钠、邻联甲苯胺等。
计算公式:
$$
\text{H}_2\text{O}_2 \text{含量(mg/L)} = \frac{A \times K}{\varepsilon \times l}
$$
其中:
- $ A $:吸光度值
- $ K $:比例常数
- $ \varepsilon $:摩尔吸光系数(L·mol⁻¹·cm⁻¹)
- $ l $:比色皿厚度(cm)
四、总结表格
| 测定方法 | 原理 | 计算公式 | 适用范围 | 特点 |
| 直接滴定法 | 氧化还原反应 | $ \frac{C_{\text{KMnO}_4} \times V_{\text{KMnO}_4} \times 34.01}{V_{\text{样品}}} $ | 高浓度H₂O₂ | 简单快速 |
| 间接滴定法 | 碘量法 | $ \frac{C_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} \times V_{\text{Na}_2\text{S}_2\text{O}_3} \times 34.01}{2 \times V_{\text{样品}}} $ | 低浓度或干扰多 | 准确性高 |
| 光度法 | 显色反应 | $ \frac{A \times K}{\varepsilon \times l} $ | 微量H₂O₂ | 灵敏度高 |
以上是关于过氧化氢含量测定的主要方法及计算公式。实际操作中应根据样品性质和实验条件选择合适的方法,并注意实验误差的控制与数据的准确性。


