磷酸的电位滴定----环境试样中苯系污染物的测定).docVIP

一、磷酸的电位滴定 实验目的 1、了解酸碱电位滴定的原理及实验方法；了解电位滴定测定磷酸的pKa1和pKa2的方法。 2、熟悉绘制电位滴定曲线并由电位滴定曲线确定终点。 二、实验原理 用0.10mo1／L的NaOH电位滴定0.050mo1／L的磷酸可得到有两个pH突跃的pH-V曲线，用三切线法或一阶、二阶微商法可得到终点Vep1和Vep2，再由NaOH溶液的准确浓度可算出酸的浓度。 当磷酸被中和至第一计量点时，溶液由NaH2PO4组成。在sp1之前溶液由H3PO4-H2PO4-组成。当滴定至1/2Vsp1时，由于c H3PO4=c H2PO4-,最好采用下列近似式计算pKa1： （1） 式中c H3PO4、c H2PO4-分别是滴定至1/2Vsp1时H3PO4和H2PO4-的浓度。 同理，计算pKa2可采用下列近似式： （2） 式中c H2PO4-、c HPO42-、分别是滴定至[Vsp1+1/2(Vsp2-Vsp1)]时H2PO4-和HPO42-的浓度。 测定pKa1和pKa2时，以Vep1和Vep2分别代替Vsp1和Vsp2，式（1）和（2）各组分的浓度要准确，NaOH溶液要预先标定且不应含CO32-,盛装磷酸的烧杯要干燥，磷酸的初始体积要准确，滴定中不能随意加水。 电位滴定法测定磷酸的pKa1过程是：由滴定曲线确定Vep1并计算磷酸的初始浓度，在曲线上找到1/2 Vep1所对应的pH，计算此时的c H3PO4、c H2PO4-，然后代入（1）计算pKa1。测定磷酸的pKa2可按同样的步骤进行。 滴定终点可由电位滴定曲线（指示电极电位或该原电池的电动势对滴定剂体积作图）来确定，也可以用二次微商曲线法求得。二次微商曲线法是一种不需绘图，而通过简单计算即可求得滴定的终点，结果比较准确。这种方法是基于在滴定终点时，电位对体积的二次微商值等于零。 例：用下表的一组终点附近的数据，求出滴定终点 滴定剂体积 V/mL 电动势 △E △V 在接近滴定终点时，加入△V为等体积。 从表中的数据可知，滴定终点在24.30mL与24.40mL之间。 设： （24.30+X）mL时为滴定的终点 即为滴定终点。 则有： 即： 解得 所以在滴定终点时滴定剂的体积应为： 三、仪器与试剂 精密酸度仪（或电位计） 复合pH电极 0.10mo1／L的NaOH 0.05mo1／L的磷酸 标准缓冲溶液 2g/L甲基橙 2g/L酚酞 四、实验步骤 1. 调试仪器，安装电极，调节零点。用pH=4.003和pH=9.182的标准缓冲溶液 校准仪器，洗净电极。 2. 将0.10mo1／L的NaOH装入滴定管，准确移取25.00mL0.05mo1／L的磷酸 放入150mL烧杯中，插入电极，放入搅拌子，加入甲基橙和酚酞各两滴。开始滴定时可稍快，突跃部分要多侧几个pH点，最好每隔0.1mL测定一次。直到pH约为11可停止滴定。记录数据。 3. 根据数据绘制pH-V、ΔpH/ΔV60：1μl。 2. 水样采集 用洗净干燥的棕色磨口瓶采集工业或生活废水。 3. 样品处理 取100ml水样于250ml分液漏斗中，用1M盐酸调PH至2，加三克氯化钠溶解后，加5ml CS2，萃取分层，弃去水相，用2%硫酸钠洗至PH为中性，用无水硫酸钠干燥。 4. 标样配制 取七个10ml棕色试剂瓶，内盛9ml甲醇，称重，分别用100μl注射器滴加约20mg苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯，准确称重后，用甲醇定容。根据称重准确计算苯系物浓度mg/ml。 5. 混合标准液制备 分别吸取上述标准储备液各1 ml，加至装有90 ml纯水的100 ml容量瓶中，用纯水稀至刻度。可用于直接配制0.2-1.2mg/ml浓度范围的标准系列。 6. 色谱测定 在相同色谱条件下，先用标样制备标准曲线，再测定水样中各成分的含量。 四、问题讨论 1. 在本实验中，说明苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯的出峰顺序。为什么？ 2. 采用分流进样方式的毛细管气相色谱分析，影响定量结果准确性的因素是什么？ 3. 样品的采集与处理应注意什么？ 湖南工程学院化学化工学院实验指导书