酸碱滴定法的应用示例药品分析技术

酸碱滴定法的应用示例1.混合碱的测定2.铵盐中氮的测定3.某些有机化合物含量的测定4.某些无机物含量的测定

酸碱滴定法的应用

酸碱滴定法能直接滴定一般的酸碱以及能与酸或碱起反应的物质，也能间接地测定许多并不呈酸性或碱性的物质，因此其应用非常广泛。一、混合碱的测定

(一)烧碱中NaOH和Na2CO3含量的测定

烧碱(氢氧化钠)在生产和贮藏过程中，因吸收空气中的CO2而产生部分Na2CO3。在测定烧碱中NaOH含量的同时，常常要测定Na2CO3的含量，故为混合碱的分析。分析方法有两种：双指示剂法氯化钡法1.双指示剂法双指示剂法：是利用两种指示剂在不同化学计量点的颜色变化，得到两个终点，分别根据各终点时所消耗的酸标准溶液的体积，计算各成分的含量。

测定原理：烧碱中NaOH和Na2CO3含量的测定，可用甲基橙和酚酞两种指示剂，以酸标准溶液连续滴定。具体做法：

在烧碱溶液中，先加酚酞指示剂，用酸(如HCl)标准溶液滴定至酚酞红色刚好褪去。此时，溶液中NaOH已全部被滴定，Na2CO3只被滴定成NaHCO3(即恰好滴定了一半)，设消耗HCl的体积为V1毫升。

然后加入甲基橙指示剂，继续以HCl滴定至溶液由黄色变为橙色，这时NaHCO3已全部被滴定，记下HCl的用量，设体积为V2毫升。整个滴定过程所消耗HCl的体积关系可图解如下：

2.氯化钡法

先取1份试样溶液，以甲基橙作指示剂，用HCl标淮溶液滴定至橙色。此时混合碱中NaOH和Na2CO3均被滴定，设消耗HClV1mL。

另取等份试样溶液，加入过量BaCl2溶液，使其中的Na2CO3变成Ba2CO3沉淀析出。然后以酚酞作指示剂，用HCl标准溶液滴定至酚酞红色刚好褪去，设消耗HClV2毫升。此法用于滴定混合碱中的NaOH。于是:

常将试样中的各种形式的氮转化为铵态氮，然后进行测定，但铵盐是很弱的酸(NH4+,Ka=5.6×l0-10)，不能直接用标准碱溶液滴定。

常用下列两种方法间接测定铵盐中的氮。二、铵盐中氮的测定蒸馏法(1)往铵盐试样溶液中加入过量的浓碱溶液，并加热使NH3释放出来。

NH4++OH-＝NH3↑+H2O(2)释放出来的NH3吸收于H3BO3溶液中。NH3+H3BO3=NH4+

+H2BO3-(3)然后用酸标准溶液滴定H3BO3吸收液。滴定反应H++H2BO3-=H3BO3(对于0.1mol/L,pHsp=5.1)

产物H3BO3是极弱的酸(Ka＝5.8×l0-10)，它并不影响滴定。该滴定用甲基红和溴甲酚绿混合指示剂(pH=5.1由酒红色←灰色←绿色)，终点为粉红色。根据HCl的浓度和消耗的体积，按下式计算氮的含量：

除用H3BO3吸收NH3外，还可用过量的酸标准溶液吸收NH3,然后以甲基红或甲基橙作指示剂,再用碱标准溶液返滴定剩余的酸。该法的优点是只需要一种标准溶液(HCl)。凯氏定氮法

土壤和有机化合物(如蛋白质、生物碱和其它含氮化合物)中的氮，不能直接测定，须经一定的化学处理，使各种氮化合物转变成铵盐后，再按上述蒸馏法进行测定。该方法准确可靠，在有机化合物分析中广泛应用。

2.甲醛法利用甲醛与铵盐作用，释放出相当量的酸（质子化的六亚甲基四胺和H+）：

4NH4++6HCHO＝(CH2)6N4H++3H++6H2O(Ka′＝7.1×l0-6)

然后以酚酞作指示剂，用NaOH标准溶液滴定至溶液成微红色，由NaOH的浓度和消耗的体积，按下式计算氮的含量。在此方法中：4N→4NH4+→一个弱酸(CH2)6N4H+

和3个强酸3H+→需要4OH-，所以

甲醛法简便快速，在工农业生产中应用广泛。如果试样中含有游离酸，事先以甲基红作指示剂，用碱中和。三、某些有机化合物含量的测定

某些本身不是酸碱的有机化合物，不能直接用酸碱滴定法测定，但可通过某些化学反应或加热回流等方法，使其转变为能用酸碱滴定的物质，间接用酸碱滴定法测定。例如：酸酐、醇、酯、醛和酮等。

酯的测定

酯是非酸碱物质，不能直接利用酸碱滴定进行测量，但可通过转变后直接测定。(1)将酯与已知浓度的过量的NaOH溶液共热使其发生皂化反应：

CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH(2)待反应完全，以酚酞作指示剂，用HCl标准溶液返滴定过量的NaOH，即可测得酯的含量。

醛、酮的测定

醛类化合物既非酸又非碱，当然不能用酸碱滴定法直接测定。但醛类化合物可通过某些化学反应，释放出相当量的酸或碱，便可间接地测定其含量。例1：丙烯醛与盐酸羟氨在醇溶液中起反应，释放出相当量的酸(HCl)：

CH2=CHCHO+NH2OH·HCl→CH2=(CH2)2=NOH+HCl+H2O

生成的HCl，以甲基橙作指示剂，用NaOH标准溶液滴定。注意：为了避免滴定剂与溶液中过量NH2OH·HCl反应，应选择在酸性范围内变色的指示剂，如甲基橙、溴酚蓝等。例2：甲醛与亚硫酸钠在水溶液中发生下述反应：

HCHO+Na2SO3+H2O→H2(OH)C-SO3Na+NaOH

释放出NaOH，以酚酞或百里酚酞作指示剂，用酸标准溶液滴定之。根据酸标准溶液的浓度及其体积，便可求得甲醛的百分比含量。四、某些无机物含量的测定氟硅酸钾法测定硅：

1、试样用碱熔融：将SiO2转化为可溶性硅酸盐。2、在强酸性溶液中加入过量KF和KCl(降低沉淀的溶解度)，转变为氟硅酸钾沉淀。K2SiO3+6F-+6H+=K2SiF6↓+3H2O3、氟硅酸钾沉淀用KCl-乙醇洗涤，用酚酞作指示剂中和其吸附的游离酸。4、加入沸水使其水解出HF。K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3+4HF5、生成的HF用碱标准溶液滴定。则1molSiO2→1molK2SiO3→1molK2SiF6→4molHF→4molNaOH无机磷含量的测定方法1、含磷试样用硝酸和硫酸处理后使磷转化为磷酸。2、然后在硝酸介质中加入钼酸铵，生成黄色的磷钼酸铵沉淀：

12MoO42-+2NH4++H3PO4+22H+=(NH4)2HPO4•12MoO3•H2O↓+H2O3、将沉淀过滤并洗涤后，溶于过量的定量的NaOH标准溶液中：

(NH4)2HPO4•12MoO3•H2O+24OH-=HPO42-+12MoO42-+13H2O+2NH4+4、以酚酞为指示剂，用HCl标准溶液返滴定剩余的NaOH至试液的红色褪去(pH≈8)。计量关系：1P≎24OH-

据此求出试样中的含量例题

称取含Na3PO4-Na2B4O7.10H2O试样1.000g，溶解后，通过氢型强酸性阳离子交换树脂RH收集流出液，以甲基红为指示剂，用0.1000mol.L-1的NaOH滴定，耗去30.00mL。随后加入足量的甘露醇，以百里酚酞为指示剂，继续用NaOH滴定，耗去40.00mL。

(1)求原混合试样中Na3PO4(M=164.0)和Na2B4O7.10H2O(M=381.0)的质量分数。

(2)为何用甲基红作指示剂？解：(1)Na2B4O7+5H2O=2NaH2BO3+2H3BO3Na3PO4+3RH=H3PO4+3RNaNaH2BO3+RH=H3BO3+RNa

试样溶解后，通过氢型强酸性阳离子交换树脂RH，收集的流出液为H3PO4和H3BO3的混合液，H3BO3是弱酸不能被准确滴定，H3PO4在甲基红变色范围(pH=4.4～6.2)内，被滴定为H2PO4-。1Na3PO4≎1H3PO4

≎1H2PO4-≎1NaOH(甲基红变色)

加入甘露醇是把H3BO3强化，再滴定；H3BO3与甘露醇生成较强的络合酸，释放出等量的H+，可被Na