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2009-05 ZDJ-400 电位滴定仪在滴定测量中的应用 北京先驱威锋技术开发公司 第一部分 滴定分析原理 滴定分析概念 滴定分析指的是利用已知浓度的滴定剂与被测物质发生定量反应，通过消耗滴定剂的量来计算被测物质含量的方法。在一个滴定操作中，首先要将包含待分析成份的样品溶解在适当的溶剂中，然后向其中滴加滴定剂直至反应定量完成。通过滴定剂的用量，浓度以及样品的质量，就可求得所需要的物质的含量。 滴定分析所要满足的条件 作为基础的化学反应——滴定反应的反应速率必须要快，并且是可以定量的反应。 滴定剂浓度必须是已知的或者可以通过相对简单的方法准确的测定滴定剂的浓度 滴定过程要能较容易的被观察到。 要能准确确定反应终点——即加入的滴定剂所含反应物的当量刚好与样品所需测定物的当量相等的那一点。 反应过程必须十分明确。 滴定分析基本单位 下面是一些与滴定分析有关单位概念，在滴定前要熟悉各个单位的含义。 摩尔 物质的量 摩尔质量 物质的量浓度 滴定度 当量，当量值 物质的量 摩尔质量 浓度 滴定剂的浓度 滴定反应基本概念 为了理解滴定反应的详细情况，需要我们对化学反应的热力学基础作一简单了解，包括： 质量作用定律 难溶盐的溶度积 水的离子积 酸碱强度 滴定反应的分类 在实验过程中，根据不同反应介质及表现可以将滴定反应分为一下几类： 水溶液中的酸碱滴定 非水溶液的酸碱滴定 沉淀滴定 络合滴定 氧化还原滴定 滴定反应的分类 水溶液中的酸碱滴定 水溶液中基于酸碱中和反应原理的滴定，例如用强碱NaOH滴定弱酸HA的过程中发生如下两个化学平衡： 滴定反应的分类 非水溶液的酸碱滴定 滴定也可以在非水溶液中进行。在下列情况，非水溶液的使用对于滴定过程是非常有利的。 1、被分析物在水中的溶解性很小。 2、被分析物或滴定剂与水发生副反应（如：酰基氯，酸酐）。 3、在水溶液中不能被分开滴定的混合酸（pKa值太接近）。 4、被分析物在水溶液中是非常弱的酸或碱。 滴定反应的分类 沉淀滴定 沉淀滴定法是基于滴定剂与分析物之间沉淀反应的滴定方法。典型的例子是硝酸银检验卤素的反应： 滴定反应的分类 络合滴定 络合滴定法的典型反应是金属离子M与络合剂Y之间的络合反应。通过络合滴定，我们可以检测很多金属离子。 滴定反应的分类 氧化还原滴定 如果反应对可以通过得失电子互相转化，那么就存在一个氧化还原体系。这种反应叫做氧化还原反应。这种反应对称为氧化还原对。例如： 滴定反应的分类 下面列举一些重要的氧化还原滴定反应： 1、高锰酸滴定法 2、碘量法 3、重铬酸法 4、铈量法 5、重氮化作用和亚硝基化 滴定反应的分类 根据滴定方式的不同，滴定反应还可以分为以下几类： 1、直接滴定法 2、返滴定法 3、逆滴定法 4、置换滴定 5、络合滴定 6、选择滴定 7、顺序滴定 滴定终点的确定 指示剂法 在滴定过程中当达到化学反应和滴定的终点时，反应体系中会发生较明显的变化，此种变化通常是可以观察到的。一般来说，除了一些自动指示反应（如用碘和高锰酸盐滴定的反应）外，通过向溶液中加入指示剂可以方便的观察反应情况。 滴定终点的确定 指示剂法的缺点 1、能观察到的是指示终点而不是反应的终点。 2、人眼对颜色的判断是主观的。 3、很多滴定是不能用指示剂所指示的。 4、通过指示剂主观判断的滴定终点与实际的平衡点不符。 5、指示剂也被滴定，这样会使结果产生误差。而且使用指示剂滴定通常比使用电化学感应器指示消耗更多的化学试剂和预处理时间。 滴定终点的确定 电化学指示和光度法 为了消除指示剂法的缺点，提高终点判断的准确性，我们可以使用电化学感应器，即化学电极，直接测量（电位法）反应体系中的电位变化，或通过加入电流（电压法，电流法）来发生和改变相边界发生的电荷转移和电荷分离。另外还可以通过光度感应器，测量通过样品的某一特定波长光束的强度的减少程度。 滴定终点的确定 电化学指示 原电池电极过程是电化学指示法的基础。原电池由两个电极和一种溶液或通过盐桥连接起来的两种溶液所构成。这样就可以通过电化学过程而产生电能。 滴定终点的确定 电化学测定方法简介 1、电位测定法：由一个电极系统直接测定产生电流的电位称为电位测定法。 伏安法：这种测量技术的原理为，先在由两根惰性材料组成的电极间加一个极化电压，从而形成恒定的电流，通过测量需要维持此恒定电流的极化电压的点位大小来进行点位滴定。 电流测定法：电流测定法与伏安法一样采用极化电极，但测定的变量是通过电极和滴定溶液的电流。 滴定终点的确定 电化学指示中所用电极的分类