滴定分析基础

1、滴定分析基础滴定分析的滴定分析的原理：原理：基 于 定 量 化 学 反 应 ， 根 据 反 应 过 程 中 所 消 耗 的 标 准 溶 液 的 体 积 计 算 待 测 组 分 含 量 的 方 法 ， 又 称 容 量 法 。根 据 反 应 类 型 可 分 为： - 酸 碱 滴 定 - 氧 化 还 原 滴 定 - 沉 淀 滴 定 - 配 合 滴 定1 .酸碱滴定利用酸或碱作为标准溶液，根据质子转移反应进行的滴定方法。其反应实质可表示如下 H3O+ + OH- 2H2O H3O+ + A- HA + H2O H3O+ + BOH B+ + 2H2O水相：普通水相：普通pHpH电极电极 非水相：非水相

2、非水相：非水相pHpH电极电极2 .沉淀滴定 利用沉淀剂作为标准溶液，根据沉淀反应进行滴定的方法。银量法是沉淀滴定中最广泛使用的方法。常用于沉淀滴定的标准溶液有AgNO3、NH4SCN等，其反应如下：Ag+ + X- AgX (X-代表Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子.)Ag 离子选择电极Pb 离子选择电极光度电极Pt金属电极3 .氧化还原滴定利用氧化剂或还原剂作为标准溶液，根据氧化还原反应进行滴定的方法。常用有碘量法、重铬酸钾法、高锰酸钾法、亚硝酸钠法等，反应如下：I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+

3、+ 4 H2OCr2O72- + 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2OPt/AuPt/Au氧化还原电极氧化还原电极永停滴定法：在双铂电极间加一低电压,若电极在溶液中极化，则在未到滴定终点时，仅有很小或无电流通过；但当到达终点时，滴定液略有过剩，使电极去极化，溶液中即有电流通过，电流计指针突然偏转，不再回复。反之，若电极由去极化变为极化，则电流计指针从有偏转回到零点，也不再变动。 双铂金指示电极，包括铂针式、铂片式双铂金指示电极，包括铂针式、铂片式3-2. 极化滴定4 .络合滴定利用配位剂作为标准溶液，根据配位反应进行滴定的分析方法。常用氨羧配合剂作为标准溶液滴定金属

4、离子，其典型代表是EDTA，反应如下： M2+ + Y4- MY2- M3+ + Y4- MY-CuCu离子选择电极离子选择电极CaCa离子选择电极离子选择电极小结小结滴定分析的特点滴定分析的特点:绝对量测定方法，无需校准曲线。易于操作。测定速度快适用范围广重复性和准确性好。在生产过程的质量控制及科研领域中应用非常普遍！滴定分析方式滴定分析方式滴定分析方式滴定分析方式手动滴定滴定管 +滴定剂指示剂颜色衬托板手搅拌器配液器搅拌子电极滴定分析方式自动电位滴定Titrino系列Titrino Plus系列自动电位滴定仪Titrando系列手工滴定自动滴定滴定剂加液玻璃滴定管(0.05ml)步进电机+

5、精密玻璃管(10ml/20,000)反应搅拌手摇（不均匀）机械搅拌（恒定）终点指示指示剂或离子计（人眼判断）电极（实时跟踪，数学计算）过程控制人工微机（程序控制）结果运算人工（慢速、容易出错）自动（快速、准确）外接设备无配液器、天平、打印机、自动进样器、电脑等自动滴定与手工滴定比较: 化学原理不变 滴定终点指示方式不同自动滴定与手工滴定的重要区别自动滴定与手工滴定比较: NaOHHClV （） pHNaOHHCl NaOHHCl NaOH滴定HCl滴定曲线突越区间等当点时的化学特征等当点体积1074常见的各种指示方法电位指示法极化电流（电位）指示光度指示法（颜色指示法）温度指示法电导指示法电位

6、指示法 零电流下测量电位变化电极电位的变化源自反应溶液中某（几）种组份的浓度发生改变： 能斯特方程能斯特方程 U=U0 + RT/(zF)ln (aox/ared) 电位滴定 U=U0 + RT/(zF)ln a 离子选择性电极测量 pH=-logaH pH测量 R:气体常数 T:温度（K） z:离子氧化态 F:法拉第常数 a:活度电位滴定法极化电流（电位）指示法对惰性电极施加恒定的直流电流（电位），而后测电位（电流）的变化光度指示法测量吸光度A或透光率T随滴定反应的进行而发生的变化A=c * d * logT=- c * d * c:浓度 d:光程:吸光系数需要加入颜色指示剂，利用终点时指示

7、剂颜色的变化指示滴定终点沉淀反应，利用终点时浊度的变化指示终点 光度指示法V/mlA温度指示法基于反应体系温度的变化。自动电位滴定仪自动电位滴定仪适用于所有可用手工完成的滴定分析酸碱滴定氧化还原滴定沉淀滴定络合滴定及一些手工无法完成或很困难的滴定分析：多终点同时滴定如：H3PO4的分步滴定无合适指示剂的滴定如：深色溶液、浑浊液非水滴定 DOS (Dosing)DOS (Dosing)按 button (控制面板或手动控制器). 手动滴定，可激活结果计算. XDOS (Extended Dosing)XDOS (Extended Dosing)以设定的加液速率加入设定的体积 (体积& 速

8、率)在设定的时间间隔加入设定的体积 (体积& 时间)在设定的时间以设定的加液速率加液 (时间 &速率)CNT D (Content Dosing)CNT D (Content Dosing)浓度加液用于准备设定溶度的溶液. 所需加入的溶剂通过样品量自动计算。如：浓度=1mol/l; sample size=1g; 分子量= 33g/mol, 自动加入准确体积的溶剂LQT (Liquid Transfer)LQT (Liquid Transfer)转移或稀释溶液1：将移液器吸头伸入废液瓶（Hold tip into waste vesselHold tip into waste

9、vessel）。2:将移液器吸头提出液面以吸入气泡（Lift tip above surfacefor aspiration of air Lift tip above surfacefor aspiration of air gapgap）3:将移液器吸头浸入样品（Immerse tip into sampleImmerse tip into sample）。4:将移液器吸头提出液面以吸入安全气泡（Lift tip above surface for aspiration of safety Lift tip above surface for aspiration of safety ai

10、r gapair gap）。5：将移液器吸头伸入目标容器。注射样品。（Hold tip intotarget vessel. Sample will be ejected.Hold tip intotarget vessel. Sample will be ejected.）- 大 量 样 品 分 析配 有 智 能 型 转 臂可 外 接 滴 定 台可 选 择 多 功 能 样 品 盘应用领域水, 废水, 环境保护石油化工制药工业感光材料工业洗涤剂, 表面活性剂, 化妆品食品, 添加剂, 饮料, 调味品涂料, 溶剂矿物原料, 水泥电镀，电子，半导体材料等等滴定模式DET:Dynamic equiv

11、alence point titration动态等当点滴定。每步添加的试剂体积可变。MET:Monotonic equivalence point titration.等体积等当点滴定。每步添加的试剂体积不变。SET:Endpoint titration at one or two specified endpoints.在一或两个规定的终点上进行终点设定滴定。CAL:Electrode calibration电极校正。?采用哪种模式呢?动态滴定DETmVpHV/mL Endpoint等当点动态滴定DET动态滴定DET适用于：通用模式，适合大部分的水相滴定，如：标定实验节省时间 保证每次加液时测量值的变化相同。最佳加液体积由之前加液后的测量值变化计算得出等量滴定METpH mVV/mLEndpoint等当点等量滴定MET适用于：用于信号波动相对较大的滴定或电位陡然突变的滴定用于反应较缓慢的滴定或响应较迟缓的电极滴定曲线突跃平缓耗时间应用举例：非水滴定、表面活性剂滴定、空白测定等量滴定ME