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終點滴定(EP)指傳統的(de)滴定步(bù)驟:滴定劑持續加入直至反應終止,如用指示劑指定時觀察到顏(yán)色的變(biàn)化。對於全自動電位滴定儀來(lái)說,持續滴(dī)定樣品直至達到原先設定(dìng)的某值,如pH=8.2。
等當(dāng)點是(shì)被分析物和試劑的濃度正好相同的那個點。多數情況(kuàng)下,該點完全等同於滴定曲線(xiàn)的回歸點,如酸/堿滴定(dìng)的滴定曲(qǔ)線。
曲線的回歸點由相應的pH或電位值及滴定劑消(xiāo)耗量(mL)來定義。等當點由(yóu)濃度已知(zhī)的滴定劑的消耗量計算得出。通過濃度和滴定劑(jì)消耗量能算出已與樣品(pǐn)反應的物質的量。全自動電位滴定儀根據滴定曲線應用專用數學評(píng)估步(bù)驟評估測(cè)量點,然後再依據這條評(píng)估後的滴定曲線計算出等當點。
天平(píng)的精(jīng)度該為多少(shǎo)才能(néng)保證獲得準確及精(jīng)確的結果?
這個問(wèn)題的答案涉及許多內(nèi)容,如預期結果和樣品的均勻程度,兩者都決定了(le)最佳的樣品量、最終結果(guǒ)的小數位及所需的最終結果精度。一般而言,操作者必須對樣品量至(zhì)少設(shè)置四個重要指標。以下是一些建議:
樣品量與小數(shù)位的對應關係(xì):
1-10g.............................3
0.1-1g............................4
0.01-0.1g.......................5
滴定儀中有哪些曲線評估方法?
對稱曲線指曲線呈對稱形態且等當點是曲線的拐點。這類曲線通過繪製“一階導數dE/dV”與“滴定劑消(xiāo)耗量V”的圖譜來評估。一階導數的最大值正處於拐點並指明該點是等當點。滴定(dìng)儀則有相應(yīng)步驟(“STANDARD”)來自(zì)動評估對稱曲線(S曲線)。
不對(duì)稱曲線的外形有別於標準的對稱曲線(S曲線),因而其評估(gū)步驟也不同。采用Tubbs法來評估(詳見《滴定基礎》ME-704153)。評估時必須考(kǎo)慮曲線的不對稱性:等當點(diǎn)會相應移入(rù)曲率大的區域內。該曲線與兩個(gè)圓相切(最好是兩條(tiáo)雙曲線),兩個圓心的連(lián)線與曲線相交(jiāo)的點即是等當點(diǎn)。例如:光度滴定、氧化還原滴定、濁度滴定。
最小值(最大(dà)值)曲線的最典型例子是濁度滴定,如測定(dìng)某(mǒu)種陰離子表麵活性劑的含量,該物質加入滴定劑後會形成膠狀沉澱。這時溶液的濁度會增大。曲線的輪廓由指示等當點EQP的曲線的最小值而定。光電極監控沉澱的形成並測出溶液(yè)中的光遞量。在等當點(diǎn),濁度達到最大(dà),即光遞量最(zuì)小。用一個專(zhuān)用的(de)評估方法確定曲線的最小值(“MINIMUM”)。評估最大值曲線則用步驟“MAXIMUM”。如冷卻用潤滑油的陰離子表麵活性(xìng)劑含量測定。
分(fèn)段曲線在等當點(diǎn)處有一個很清晰的轉折。通常在進行電(diàn)導滴定時得到這類曲線(注意圖(tú)形坐標的測量單位:S/cm、豪西門子)。EQP出現在(zài)電導(dǎo)率值發生突躍的時候。曲線通過測定二階導數的最大值來評估。如啤酒的a酸測定(電導滴定)、維生素 C的測定(電量(liàng)滴定)。
滴定結果有誤,總是預期值的一半或兩倍,不(bú)知(zhī)道為(wéi)什麽(me)?
這可能(néng)有多(duō)種原因。結果恰好是預期值的一半或兩倍說明這是由於係統誤差造成(chéng)的。
首(shǒu)先要做的就是在安裝數據中檢查為(wéi)滴(dī)定劑所設定的滴(dī)定管體(tǐ)積是否(fǒu)與實際相符(fú)。滴定劑清單包含所有與滴定劑相關的信息:名義濃度,滴定管體積,所(suǒ)在驅動器以及在滴定度測定後自動儲存(cún)的當(dāng)前滴定度值。
如果指定的是5mL的滴(dī)定管,但實際使(shǐ)用了10mL的滴定管,那麽計算結果就隻有預期值的一半,反之亦然(rán)。
另一種原因可能在(zài)於滴定劑的濃度。在結果的計算過程(chéng)中,名義濃度乘(chéng)以(yǐ)滴定度才能得到實際濃度,因此錯誤(wù)的(de)名義濃(nóng)度就(jiù)可能(néng)導致錯誤的結果。例如:在滴定劑清單中給出的NaOH濃度(dù)是0.5 mol/L,而實際上你用的是1.0mol/L的溶液,那麽你的結果也就隻有預期值的一半(bàn)了。
此外,滴定反應的(de)平衡數z也必須準確,也就(jiù)是要知道反應(yīng)的化學計量(liàng)關(guān)係是(shì)什麽,是不是1:1的反應(yīng)。錯誤的平衡數也必(bì)將導致結(jié)果變(biàn)成預期(qī)值的(de)一半或兩倍。
標準(zhǔn)計算公式(shì)可以使羞羞视频网站弄清(qīng)以上幾點:
R = Q C/m
C = M/(10 z)
[結果以%表示]
Q = VEQ c t : 滴定劑消耗量mmoL
VEQ = 滴定到終點/等當點的(de)體積mL
c = 滴(dī)定劑的名義濃度 mol/L
t = 滴定劑的滴定度
m = 樣品的重量
M = 待測(cè)物質的分子量
z = 反應的平衡數
舉例說明:
用0.1mol/L的NaOH來滴定硫酸;到等當點(diǎn)時消耗5mL的滴定劑。樣品重量為0.5克。結果以硫酸的百分比含量表示(shì)。在此輸入的平衡數是1。
VEQ = 5 mL
c = 0.1 mol/L
t = 1
m = 0.5 g
M = 98 g/moL
C = M/(10 z)
= 98/(10 1) = 9.8
R = VEQ c t C/m = 5 0.1 1 9.8 /0.5 = 9.8%
而預期值則是4.9%,究竟哪裏出現問題(tí)?
答案:
硫酸作(zuò)為二(èr)元酸與氫氧(yǎng)化鈉反應的平衡數應為2,而不(bú)是1。
滴定儀中所儲存的(de)標準公式極大(dà)地簡化了滴定結果的計算過程。隻要正確設定這些變量如滴定劑濃度(平衡濃度或摩爾濃度)或待測物質的分子量,滴定儀就(jiù)能以所需要的單位自動(dòng)計算出結果來。
滴定(dìng)結果的重現性比較差。有什麽改進措施(shī)?
對於任何滴定分析,首(shǒu)先要了解什(shí)麽樣的精度要求(qiú)才(cái)是有意義和必須的。然後如果發現一些結果還是超出了(le)誤差範圍,你就要從以下(xià)幾點(diǎn)去找原因:
1. 待測樣品是否在整個(gè)樣品中(zhōng)具(jù)有代表性?換句話說,你應該從取樣時就開始(shǐ)尋找可(kě)能的錯(cuò)誤。“分析(xī)結果僅代表實際被分析的樣品的結果。”也許在(zài)實際測量前,樣品可能來自於一個沒(méi)有混合均勻的容器。亦或在取樣後(hòu),樣品暴露在不同的環境條件下。例如樣品在滴定前放置(zhì)不同的時間段(duàn),就會(huì)吸收(shōu)不同量的空氣中的二氧化(huà)碳。在樣(yàng)品轉換(huàn)器上用敞開式的滴定容器(qì)時,就(jiù)應考慮到這(zhè)一點。因此羞羞视频网站建議先將滴定容器密閉起來,再在滴定開始之(zhī)前(qián),用(yòng)一種特殊裝置將其打開(Cover- UpTM),就象Rondo樣品轉換器(qì)上的那種。
2. 用多少樣品來做分(fèn)析?對於極少量的(de)樣品(pǐn)的分析,天平的性能就至關重要。那麽進行一次(cì)最小(xiǎo)稱樣量的測試就可以(yǐ)了解(jiě)天平是否符合要求。
3. 如果(guǒ)是滴定儀自身的問題,可從以下幾個方麵來做檢查:
a) 饋液管的末端是否有虹吸滴定頭,並且(qiě)工作(zuò)是否正常?該滴定頭是為了防止(zhǐ)滴定劑擴散到樣品中(zhōng)去。如果失去滴定頭,滴定劑就會流入到滴定池中,並和樣品反應。但這部分的消耗量是不被(bèi)計算在內的,因此就(jiù)能導致比較大的標準偏差。
b) 滴定管應檢查是否漏氣。如果接頭沒有擰緊或閥的工作(zuò)不正常,就可能出現漏液。在這種情況下,並不是所有滴定儀饋送(sòng)的滴(dī)定劑都加入到樣品中去。由於這種影響不具有重複性,就會導致較大的(de)標準偏差。
c) 滴定管中存在有氣(qì)泡。這通常是由(yóu)滴定劑中(zhōng)所溶解的氣體如CO2、SO2或O2造成的。因此滴定劑在使用前應有(yǒu)個脫氣過程,如放置在超聲波水浴中。滴定瓶托架作為滴定儀的一個附件可以將滴(dī)定瓶(píng)提升(shēng)至與滴定管一樣(yàng)的高(gāo)度,這就確保在充滿滴定管時不會出現負壓而造成脫氣。卡爾菲休滴定所用試劑由於溶解有SO2,對此極為敏感,因此,在(zài)DL31/DL38卡(kǎ)爾菲休滴定(dìng)儀中,可以適當降低其充液速度。
電極該保存在哪裏?
要(yào)保存一支複合電(diàn)極,理想的情形是電極處於平衡狀態。主要是指電極的參比部分,其經常發(fā)生電解質的流動。多數情況下,最佳的介質是電極參比係統所用的(de)電解質,因為這樣能保證液絡部沒有電解質流動。對於(yú)半電池(chí)電(diàn)極,有三(sān)種主要類型:第(dì)一種自然(rán)是pH半電池,其最佳的保存介質是pH7緩衝液。第二種常用的半電池則(zé)是離子選(xuǎn)擇(zé)性電極(jí)(ISE)。短期保存時使用被測離子的稀釋溶(róng)液(0.001M)能保證電極始終處於備用狀(zhuàng)態;長期(qī)保存時,大多數(shù)ISE則幹(gàn)藏。第(dì)三種(zhǒng)半電池是雙液絡部(或單液絡部)參比電極。如果短期的話,這種電極(jí)應保存在鹽橋電解質中,如長期則須清空並幹藏。
該用哪(nǎ)種電極進行非水(shuǐ)滴(dī)定?
總的來說,進行非水滴定時(shí)有三種主要電極(jí)問(wèn)題。第一個是水性電解質和非水溶劑的問題。更換電極電解質(zhì)馬上就能解決問題。第(dì)二個問題與樣品不導電有關,其會導致測量和參比半電池間或複合電極的某些部分的電路不暢(chàng),從而使信(xìn)號噪聲大,這種情況在使用帶標準陶瓷液絡(luò)部的參比電極(jí)時尤為突出。這個問題(tí)的部分解決方法是使用DG113之類帶伸縮性液絡部的電極。該電極的電解質為LiCl乙(yǐ)醇溶液,其伸縮性液絡部增大了測量和參比部分(fèn)的接觸麵(miàn),因此降低了噪聲。
第三個問題則非電極(jí)本身的問題,而更多涉及到電極保養。要使一支pH複合電極正常工(gōng)作,需要氫化電極膜(電極(jí)泡)。將電極置(zhì)於去離子水中調節。在非水滴定中該電極膜會逐漸脫去氫離(lí)子並降低電極的響(xiǎng)應速度。所以,要避免(miǎn)這種現象發生,電極需要經常浸沒在水中反(fǎn)複調節。
為何得不到(dào)結果,或結果為0,而從曲線看,突躍很明(míng)顯?
發(fā)生這種情況有幾個原因,多數是由於方法中的閾值(zhí)設(shè)得太大。將測量數值表打印出來並查看一階導數的(de)最大值。方法中的閾值必須設得比該(gāi)值低。通常情況下,羞羞视频网站建議在(zài)滴定曲線陡峭時將(jiāng)閾值設成一階導數最大值的50%左右,滴定曲線平(píng)坦時最多設成80%。請記住:得不到結(jié)果還與趨勢(滴定(dìng)曲線(xiàn)的走向(xiàng))定義錯誤及等當點範圍選錯有關。
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