滴定儀滴定分析基礎精選課件

1、一、滴 定 基 礎第1頁，共45頁。滴定分析的原理：基 于 定 量 化 學 反 應 ， 根 據(jù) 反 應 過 程 中 所 消 耗 的 標 準 溶 液 的 體 積 計 算 待 測 組 分 含 量 的 方 法 ， 又 稱 容 量 法 。根 據(jù) 反 應 類 型 可 分 為： - 酸 堿 滴 定 - 氧 化 還 原 滴 定 - 沉 淀 滴 定 - 配 合 滴 定2第2頁，共45頁。1 .酸堿滴定利用酸或堿作為標準溶液，根據(jù)質子轉移反應進行的滴定方法。其反應實質可表示如下 H3O+ + OH- 2H2O H3O+ + A- HA + H2O H3O+ + BOH B+ + 2H2O水相：普通pH電極 非水

2、相：非水相pH電極3第3頁，共45頁。2 .沉淀滴定 利用沉淀劑作為標準溶液，根據(jù)沉淀反應進行滴定的方法。銀量法是沉淀滴定中最廣泛使用的方法。常用于沉淀滴定的標準溶液有AgNO3、NH4SCN等，其反應如下：Ag+ + X- AgX (X-代表Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等離子.)Ag 離子選擇電極Pb 離子選擇電極光度電極Pt金屬電極4第4頁，共45頁。3 .氧化還原滴定利用氧化劑或還原劑作為標準溶液，根據(jù)氧化還原反應進行滴定的方法。常用有碘量法、重鉻酸鉀法、高錳酸鉀法、亞硝酸鈉法等，反應如下：I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-MnO4- + 5Fe2+ + 8H+

3、 Mn2+ + 5Fe3+ + 4 H2OCr2O72- + 6Fe2+ +14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2OPt/Au氧化還原電極5第5頁，共45頁。永停滴定法：在雙鉑電極間加一低電壓,若電極在溶液中極化，則在未到滴定終點時，僅有很小或無電流通過；但當?shù)竭_終點時，滴定液略有過剩，使電極去極化，溶液中即有電流通過，電流計指針突然偏轉，不再回復。反之，若電極由去極化變?yōu)闃O化，則電流計指針從有偏轉回到零點，也不再變動。 雙鉑金指示電極，包括鉑針式、鉑片式3-2. 極化滴定6第6頁，共45頁。4 .絡合滴定利用配位劑作為標準溶液，根據(jù)配位反應進行滴定的分析方法。常用氨羧配合劑作為標準

4、溶液滴定金屬離子，其典型代表是EDTA，反應如下： M2+ + Y4- MY2- M3+ + Y4- MY-Cu離子選擇電極Ca離子選擇電極7第7頁，共45頁。 兩相滴定 (EPTON)DSB-H+ An-AnDIBHy+Hy+DSB- = Disulfine blueDIB+ = Diimidium bromideHy+Hy+Hy+ = 海明 1622An- = 陰離子表面活性劑DSB-H+ An-AnDIBAnHyDSB-H DIB+AnHy DIB+ Hy+ AnHyDSBHyDSB-H+ An-AnDIB+AnHy5 .表面活性劑滴定8第8頁，共45頁。新的表面活性劑分析系統(tǒng) 電位指示

5、 無需有機溶劑 水相滴定 全自動 結果與EPTON 方法吻合 DIN 14480 和 DIN 14668!9第9頁，共45頁。表面活性劑電極總覽陰離子表面活性劑電極陽離子表面活性劑電極Resistant 表面活性劑電極Refill 表面活性劑電極NIO 非離子表面活性劑電極10第10頁，共45頁。小結滴定分析的特點:絕對量測定方法，無需校準曲線。易于操作。測定速度快適用范圍廣重復性和準確性好。在生產(chǎn)過程的質量控制及科研領域中應用非常普遍！滴定分析方式第11頁，共45頁。11滴定分析方式手動滴定滴定管 +滴定劑指示劑顏色襯托板手攪拌器12第12頁，共45頁。配液器攪拌子電極滴定分析方式自動電位滴

6、定13第13頁，共45頁。Titrino系列Titrino Plus系列自動電位滴定儀14第14頁，共45頁。Titrando系列15第15頁，共45頁。手工滴定自動滴定滴定劑加液玻璃滴定管(0.05ml)步進電機+精密玻璃管(10ml/20,000)反應攪拌手搖（不均勻）機械攪拌（恒定）終點指示指示劑或離子計（人眼判斷）電極（實時跟蹤，數(shù)學計算）過程控制人工微機（程序控制）結果運算人工（慢速、容易出錯）自動（快速、準確）外接設備無配液器、天平、打印機、自動進樣器、電腦等自動滴定與手工滴定比較:16第16頁，共45頁?；瘜W原理不變滴定終點指示方式不同自動滴定與手工滴定的重要區(qū)別自動滴定與手工滴

7、定比較:17第17頁，共45頁。 NaOHHClV （） pHNaOHHCl NaOHHCl NaOH滴定HCl滴定曲線突越區(qū)間等當點時的化學特征等當點體積107418第18頁，共45頁。常見的各種指示方法電位指示法極化電流（電位）指示光度指示法（顏色指示法）溫度指示法電導指示法19第19頁，共45頁。電位指示法 零電流下測量電位變化電極電位的變化源自反應溶液中某（幾）種組份的濃度發(fā)生改變： 能斯特方程 U=U0 + RT/(zF)ln (aox/ared) 電位滴定 U=U0 + RT/(zF)ln a 離子選擇性電極測量 pH=-logaH pH測量 R:氣體常數(shù) T:溫度（K） z:離子

8、氧化態(tài) F:法拉第常數(shù) a:活度20第20頁，共45頁。電位滴定法21第21頁，共45頁。極化電流（電位）指示法對惰性電極施加恒定的直流電流（電位），而后測電位（電流）的變化22第22頁，共45頁。光度指示法測量吸光度A或透光率T隨滴定反應的進行而發(fā)生的變化A=c * d * logT=- c * d * c:濃度 d:光程:吸光系數(shù)需要加入顏色指示劑，利用終點時指示劑顏色的變化指示滴定終點沉淀反應，利用終點時濁度的變化指示終點23第23頁，共45頁。 光度指示法V/mlA24第24頁，共45頁。溫度指示法基于反應體系溫度的變化。25第25頁，共45頁。自動電位滴定儀適用于所有可用手工完成的滴

9、定分析酸堿滴定氧化還原滴定沉淀滴定絡合滴定及一些手工無法完成或很困難的滴定分析：多終點同時滴定如：H3PO4的分步滴定無合適指示劑的滴定如：深色溶液、渾濁液非水滴定26第26頁，共45頁。豐富的外圍設備-電極27第27頁，共45頁。豐富的外圍設備配液器DOS (Dosing)按 button (控制面板或手動控制器). 手動滴定，可激活結果計算. XDOS (Extended Dosing)以設定的加液速率加入設定的體積 (體積& 速率)在設定的時間間隔加入設定的體積 (體積& 時間)在設定的時間以設定的加液速率加液 (時間 &速率)28第28頁，共45頁。豐富的外圍設備配液器CNT D (C

10、ontent Dosing)濃度加液用于準備設定溶度的溶液. 所需加入的溶劑通過樣品量自動計算。如：濃度=1mol/l; sample size=1g; 分子量= 33g/mol, 自動加入準確體積的溶劑LQT (Liquid Transfer)轉移或稀釋溶液1：將移液器吸頭伸入廢液瓶（Hold tip into waste vessel）。2:將移液器吸頭提出液面以吸入氣泡（Lift tip above surfacefor aspiration of air gap）3:將移液器吸頭浸入樣品（Immerse tip into sample）。4:將移液器吸頭提出液面以吸入安全氣泡（Lift

11、 tip above surface for aspiration of safety air gap）。5：將移液器吸頭伸入目標容器。注射樣品。（Hold tip intotarget vessel. Sample will be ejected.）29第29頁，共45頁。- 大 量 樣 品 分 析配 有 智 能 型 轉 臂可 外 接 滴 定 臺可 選 擇 多 功 能 樣 品 盤豐富的外圍設備自動樣品處理器30第30頁，共45頁。應用領域水, 廢水, 環(huán)境保護石油化工制藥工業(yè)感光材料工業(yè)洗滌劑, 表面活性劑, 化妝品食品, 添加劑, 飲料, 調味品涂料, 溶劑礦物原料, 水泥電鍍，電子，半導

12、體材料等等31第31頁，共45頁。滴定模式DET:Dynamic equivalence point titration動態(tài)等當點滴定。每步添加的試劑體積可變。MET:Monotonic equivalence point titration.等體積等當點滴定。每步添加的試劑體積不變。SET:Endpoint titration at one or two specified endpoints.在一或兩個規(guī)定的終點上進行終點設定滴定。CAL:Electrode calibration電極校正。32第32頁，共45頁。?采用哪種模式呢?33第33頁，共45頁。動態(tài)滴定DETmVpHV/mL E

13、ndpoint等當點34第34頁，共45頁。動態(tài)滴定DET35第35頁，共45頁。動態(tài)滴定DET適用于：通用模式，適合大部分的水相滴定，如：標定實驗節(jié)省時間 保證每次加液時測量值的變化相同。最佳加液體積由之前加液后的測量值變化計算得出36第36頁，共45頁。等量滴定METpH mVV/mLEndpoint等當點37第37頁，共45頁。等量滴定MET38第38頁，共45頁。適用于：用于信號波動相對較大的滴定或電位陡然突變的滴定用于反應較緩慢的滴定或響應較遲緩的電極滴定曲線突躍平緩耗時間應用舉例：非水滴定、表面活性劑滴定、空白測定等量滴定MET39第39頁，共45頁。V/mL終點設定終點滴定SETmVpH40第40頁，共45頁。設定終點滴定SET41第41頁，共45頁。設定終點滴定SET適用于：預設終點(指定pH或mV)的快速日常測試