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文檔簡介

第二部分化學(xué)分析法

第一章化驗(yàn)室常用玻璃儀器

-、常用玻璃儀器的主要用途、使用注意事項(xiàng)一覽表

名稱主要用途使用注意事項(xiàng)

加熱時應(yīng)置于石棉網(wǎng)上,使其受熱均勻,一般不可

燒杯配制溶液、溶解樣品等

燒干

除有與上相同的要求外,磨口錐形瓶加熱時要打開

錐形瓶加熱處理試樣和容量分析滴定

塞,非標(biāo)準(zhǔn)磨口要保持原配塞

碘量法或其它生成揮發(fā)性物質(zhì)的

碘瓶同上

定量分析

圓(平)底

加熱及蒸儲液體一般避免直火加熱,隔石棉網(wǎng)或各種加熱浴加熱

燒瓶

圓底蒸儲燒蒸儲;也可作少量氣體發(fā)生反應(yīng)

同上

瓶器

凱氏燒瓶消解有機(jī)物質(zhì)置石棉網(wǎng)上加熱,瓶口方向勿對向自己及他人

裝純化水洗滌儀器或裝洗滌液洗

洗瓶

滌沉淀

不能加熱,不能在其中配制溶液,不能在烘箱中烘

量筒、量杯粗略地量取一定體積的液體用

烤,操作時要沿壁加入或倒出溶液

配制準(zhǔn)確體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液或被測非標(biāo)準(zhǔn)的磨口塞要保持原配:漏水的不能用;不能

量瓶

溶液在烘箱內(nèi)烘烤,不能用直火加熱,可水浴加熱

滴定管(25容量分析滴定操作;分酸式、堿活塞要原配;漏水的不能使用;不能加熱;不能長

50100ml)式期存放堿液;堿式管不能放與橡皮作用的滴定液

微量滴定管

12345微量或半微量分析滴定操作只有活塞式;其余注意事項(xiàng)同上

10ml

自動滴定;可用于滴定液需隔絕除有與一般的滴定管相同的要求外,注意成套保

自動滴定管

空氣的操作管,另外,要配打氣用雙連球

移液管準(zhǔn)確地移取一定量的液體不能加熱;上端和尖端不可磕破

刻度吸管準(zhǔn)確地移取各種不同量的液體同上

矮形用作測定干燥失重或在烘箱

稱量瓶中烘干基準(zhǔn)物:高形用于稱量基不可蓋緊磨口塞烘烤,磨口塞要原配

準(zhǔn)物、樣品

試劑瓶:細(xì)細(xì)口瓶用于存放液體試劑;廣口不能加熱;不能在瓶內(nèi)配制在操作過程放出大量熱

口瓶、廣口瓶用于裝固體試劑:棕色瓶用于量的溶液:磨口塞要保持原配;放堿液的瓶子應(yīng)使

瓶、下口瓶存放見光易分解的試劑用橡皮塞,以免日久打不開

滴瓶裝需滴加的試劑同上

長頸漏斗用于定量分析,過濾沉

漏斗

淀;短頸漏斗用作一般過濾

分開兩種互不相溶的液體;用于

分液漏斗:

萃取分離和富集(多用梨形);制

滴液球形磨口旋塞必須原配,漏水的漏斗不能使用。

備反應(yīng)中加液體(多用球形及滴

梨形筒形

液漏斗)

試管:普通定性分析檢驗(yàn)離子;離心試管可

硬質(zhì)玻璃制的試管可直接在火焰上加熱,但不能聚

試管、離心在離心機(jī)中借離心作用分離溶液

冷;離心管只能水浴加熱

試管和沉淀

(納氏)比不可直火加熱;非標(biāo)準(zhǔn)磨口塞必須原配:注意保持

比色、比濁分析

色管管壁透明,不可用去污粉刷洗

冷凝管:直用于冷卻蒸儲出的液體,蛇形管

形球形蛇適用于冷凝低沸點(diǎn)液體蒸汽,空

不可聚冷聚熱;注意從下口進(jìn)冷卻水,上口出水

形空氣冷氣冷凝管用于冷凝沸點(diǎn)150°C以

凝管上的液體蒸汽

抽濾瓶抽濾時接受濾液屬于厚壁容器,能耐負(fù)壓;不可加熱

表面皿蓋燒杯及漏斗等不可直火加熱,直徑要略大于所蓋容器

研磨固體試劑及試樣等用;不能

研缽不能撞擊;不能烘烤

研磨與玻璃作用的物質(zhì)

底部放變色硅膠或其它干燥劑,蓋磨口處涂適量凡

保持烘干或灼燒過的物質(zhì)的干

干燥器士林;不可將紅熱的物體放入,放入熱的物體后

燥;也可干燥少量制備的產(chǎn)品

要時時開蓋以免蓋子跳起或冷卻后打不開蓋子

垂熔玻璃漏必須抽濾;不能聚冷聚熱;不能過濾氫氟酸、堿等;

過濾

斗用畢立即洗凈

垂熔玻璃均

重量分析中烘干需稱量的沉淀同匕

標(biāo)準(zhǔn)磨U組有機(jī)化學(xué)及有機(jī)半微量分析中制磨口處勿需涂潤滑劑;安裝時不可受歪斜壓力:要

合儀器備及分離按所需裝置配齊購置

二、玻璃儀器的洗滌方法

1.潔凈劑及其使用范圍

最常用的潔凈劑有肥皂、合成洗滌劑(如洗衣粉)、洗液(清潔液)、有機(jī)溶劑等。

肥皂、合成洗滌劑等一般用于可以用毛刷直接刷洗的儀器,如燒瓶、燒杯、試劑瓶等非計量及非光學(xué)

要求的玻璃儀器。

肥皂、合成洗滌劑也可用于滴定管、移液管、量瓶等計量玻璃儀器的洗滌,但不能用毛刷刷洗。

洗液多用于不能用毛刷刷洗的玻璃儀器,如滴定管、移液管、量瓶、比色管、玻璃垂熔漏斗、凱氏燒

瓶等特殊要求與形狀的玻璃儀器;也用于洗滌長久不用的玻璃儀器和毛刷刷不下的污垢。

2.洗液的配制及說明

銘酸清潔液的配制:

處方1處方2

重銘酸鉀(鈉)10g200g

純化水10ml100ml(或適量)

濃硫酸100ml1500ml

制法:稱取處方量之重銘酸鉀,于干燥研缽中研細(xì),將此細(xì)粉加入盛有適量水的玻璃容器內(nèi),加熱,

攪拌使溶解,待冷后,將此玻璃容器放在冷水浴中,緩慢將濃硫酸斷續(xù)加入,不斷攪拌,勿使溫度過高,

容器內(nèi)容物顏色漸變深,并注意冷卻,直至加完混勻,即得。

說明:(1)硫酸遇水能產(chǎn)生強(qiáng)烈放熱反應(yīng),故須等重錨酸鉀溶液冷卻后,再將硫酸緩緩加入,邊加邊

攪拌,不能相反操作,以防發(fā)生爆炸。

(2)清潔液專供清潔玻璃器皿之用,它能去污去熱原的作用的原因?yàn)楸酒肪哂袕?qiáng)烈的氧化作用。重

倍酸鉀與濃硫酸相遇時產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化作用的銘酊:

K2CrO7+ll2S0t-H2CrO7+K2SO)

I

2CrO3-kH2O-Cr203+3[0]

濃硫酸是一個含氧酸,在高濃度時具有氧化作用,加熱時作用更為顯著:

H?SO」fH2O+SO2+[0]

K2Cr07+3S02+H2S01-Cr2(SOJ3+K2SO4+H2O

(3)鋸酸的清潔效力之大小,決定于反應(yīng)中產(chǎn)生倍酎(CrO:,)的多少及硫酸濃度之大小。銘酊越多,

酸越濃,清潔效力越好。

(4)用清潔液清潔玻璃儀器之前,最好先用水沖洗儀器,洗取大部分有機(jī)物,盡可能儀器空干,這

樣可減少清潔液消耗和避免稀釋而降效。

(5)本品可重復(fù)使用,但溶液呈綠色時已失去氧化效力,不可再用,但能更新再用。

更新方法:取廢液濾出雜質(zhì),不斷攪拌緩慢加入高鐳酸鉀粉末,每升約6?8g,至反應(yīng)完畢,溶液呈

棕色為止。靜置使沉淀,傾取上清液,在160℃以下加熱,使水分蒸發(fā),得濃稠狀棕黑色液,放冷,再加

入適量濃硫酸,混勻,使析出的重銘酸鉀溶解,備用。

(6)硫酸具有腐蝕性,配制時宜小心。

(7)用鋁酸清潔液洗滌儀器,是利用其與污物起化學(xué)反應(yīng)的作用,將污物洗去,故要浸泡,一定時間,

一般放置過夜(根據(jù)情況);有時可加熱一下,使有充分作用的機(jī)會。

(8)盛洗液的容器應(yīng)該加蓋,避免硫酸吸水而減弱洗滌能力。

(10)不能用銘酸洗液洗滌含乙酸的儀器,否則易發(fā)生爆炸。

(9)常用洗滌劑的主要成分和主要特點(diǎn):

重鋁酸鉀洗液K2Cr2O7,濃H2SO4具有很強(qiáng)的氧化能力和腐蝕性,對于大多數(shù)無機(jī)物和有機(jī)物

都具有很強(qiáng)的去污能力。可重復(fù)使用。

堿性高缽酸鉀洗液K2MnO4,NaOH用于洗滌油垢,洗后殘留的MnO2,可用濃鹽酸除去。

酸性草酸洗液H2c2。4用于洗滌氧化性污物。

無機(jī)酸洗液HC1、HNO3、H2so4用于洗滌大多數(shù)堿性無機(jī)物。

無機(jī)堿洗液Na2c。3、NaOH用于洗滌油物,成本較低。

有機(jī)溶劑乙醇、乙醛、

氯仿、丙酮、汽油等用于洗滌油污,成本較高,可回收重復(fù)使用。

合成洗滌劑表面活性物質(zhì),

如洗衣粉、洗潔精等用于微量分析中多種污物的洗滌,不腐蝕。

附注:濃硫酸的性質(zhì)

(-)物理性質(zhì)

純硫酸是一種無色油狀液體。常用的濃硫酸中HKO,的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%,其密度為1.84g?cm-3,其虬

質(zhì)的量濃度為18.4IHO1硫酸是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸,易溶于水,能以任意比與水混溶。濃硫酸

溶解時放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時應(yīng)該“酸入水,沿器壁,慢慢倒,不斷攪。”

(-)特性

1.吸水性

將一瓶濃硫酸敞U放置在空氣中,其質(zhì)量將增加,密度將減小,濃度降低,體積變大,這是因?yàn)闈饬蛩?/p>

具有吸水性。

⑴就硫酸而言,吸水性是濃硫酸的性質(zhì),而不是稀硫酸的性質(zhì)。

⑵濃硫酸的吸水作用,指的是濃硫酸分子跟水分子強(qiáng)烈結(jié)合,生成一系列穩(wěn)定的水合物,并放出大量

的熱:典+砒0==典?現(xiàn)0,故濃硫酸吸水的過程是化學(xué)變化的過程,吸水性是濃硫酸的化學(xué)性

質(zhì)。

⑶濃硫酸不僅能吸收一般的游離態(tài)水(如空氣中的水),而且還能吸收某些結(jié)晶水合物(如CuSO4?

5H20、Na2c03?10H20)中的水。

2.脫水性

⑴就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質(zhì),而非稀硫酸的性質(zhì),即濃硫酸有脫水性且脫水性很強(qiáng)。

⑵脫水性是濃硫酸的化學(xué)特性,物質(zhì)被濃硫酸脫水的過程是化學(xué)變化的過程,反應(yīng)時,濃硫酸按水分

子中氫氧原子數(shù)的比(2:1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子。

⑶可被濃硫酸脫水的物質(zhì)?般為含氫、氧元素的有機(jī)物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質(zhì)中的有

機(jī)物,被脫水后生成了黑色的炭(碳化)。

濃硫酸

如G2H22。“------->12C+11H2O

3.強(qiáng)氧化性

⑴跟金屬反應(yīng)

①常溫下,濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化。

②加熱時,濃硫酸可以與除金、伯之外的所有金屬反應(yīng),生成高價金屬硫酸鹽,本身一般被還原成so?

Cu+21m(濃)===CuSOi+S021+2H2O

2Fe+6H2soM濃)===Fe2(S01)3+3sozt+6H20

在上述反應(yīng)中,硫酸表現(xiàn)出了強(qiáng)氧化性和酸性。

⑵跟非金屬反應(yīng)

熱的濃硫酸可將碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)氧化到其高價態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被還原為S02o在這

類反應(yīng)中,濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性。

C+2HzS0,(濃)===C02t+2S02t+2HzO

S+2112soi(濃)===3S021+2H2O

2P+5Hzs0,(濃)===2H3Poi+5S02t+2H20

⑶跟其他還原性物質(zhì)反應(yīng)

濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,實(shí)驗(yàn)室制取H2S、HBr、HI等還原性氣體不能選用濃硫酸。

H2s+HzSO式濃)===SI+S02t+2H2O

2HBr+HzSO,(濃)===Br21+SO2t+2H20

2HI+H2SO4(濃)===Lt+SO21+2H2。

3.洗滌玻璃儀器的方法與要求

(1)一般的玻璃儀器(如燒瓶、燒杯等):先用自來水沖洗一下,然后用肥皂、洗衣粉用毛刷刷洗,

再用自來水清洗,最后用純化水沖洗3次(應(yīng)順壁沖洗并充分震蕩,以提高沖洗效果)。

計量玻璃儀器(如滴定管、移液管、量瓶等):也可用肥皂、洗衣粉的洗滌,但不能用毛刷刷洗。

(2)精密或難洗的玻璃儀器(滴定管、移液管、量瓶、比色管、玻璃垂熔漏斗等):先用自來水沖洗

后,瀝干,再用銘酸清潔液處理一段時間(一般放置過夜),然后用自來水清洗,最后用純化水沖洗3次。

(3)洗刷儀器時,應(yīng)首先將手用肥皂洗凈,免得手上的油污物沾附在儀器壁上,增加洗刷的困難。

(4)一個洗凈的玻璃儀器應(yīng)該不掛水珠(洗凈的儀器倒置時,水流出后器壁不掛水珠)。

二、玻璃儀器的干燥

(1)晾干不急等用的儀器,可放在儀器架上在無塵處自然干燥。

(2)急等用的儀器可用玻璃儀器氣流烘干器干燥(溫度在60?70℃為宜)。

(3)計量玻璃儀器應(yīng)自然瀝干,不能在烘箱中烘烤。

三、玻璃儀器的保管

要分門別類存放在試驗(yàn)柜中,要放置穩(wěn)妥,高的、大的儀器放在里面。需長期保存的磨口儀器要在塞

間墊一張紙片,以免日久粘住。

第二章分析天平與稱量

一、天平室規(guī)章制度

1.操作者工作時穿好工作服,班前班后整理好崗位衛(wèi)生,保持天平、操作臺、地面及門窗潔凈。

2.操作者應(yīng)熟悉分析天平的原理、構(gòu)造和正確的使用方法,避免因使用不當(dāng)和保管不妥而影響稱量準(zhǔn)

確度或損傷天平某些部件。

3.所用分析天平,其感量應(yīng)達(dá)到0.Img(或O.Olmg),其精度級別不應(yīng)低于四級(或三級)。每年由市

計量部門定期校正計量一次。任何人不得隨意拆裝其部件或改變其靈敏度。如發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時向質(zhì)量保

證部報告,并做好記錄。

4.與本室無關(guān)人員不得隨便入內(nèi),更不得隨意操作使用天平。

二、操作程序

1.使用天平前,應(yīng)先清潔天平箱內(nèi)外的灰塵,檢查天平的水平和零點(diǎn)是杳合適,祛碼是否齊全。

2.稱量的質(zhì)量不得超過天平的最大載荷。稱量物應(yīng)放在一定的容器(如稱量瓶)內(nèi)進(jìn)行稱;也具有吸

濕性或腐蝕性的物質(zhì)要加蓋蓋密后進(jìn)行稱量。

3.稱量物的溫度必須與天平箱內(nèi)的溫度相同,否則會造成上升或下降的氣流,推動大平盤,使稱得的

質(zhì)量不準(zhǔn)確。

4.取放稱量物或祛碼不能用前門,只能用側(cè)門,關(guān)閉天平門時應(yīng)輕緩。拿稱量瓶時應(yīng)戴手套或用紙條

捏取。

5.啟閉升降樞鈕須用左手,動作要緩慢平穩(wěn);取放稱量物及祛碼,一定要先關(guān)閉升降樞,將天平梁托

起,以免損傷刀口。

6.稱量時應(yīng)適當(dāng)?shù)毓烙嬏砑屿畲a,然后開啟天平,按指針偏移方向,增減祛碼,至投影屏中出現(xiàn)靜止

到lOmg內(nèi)的讀數(shù)為止。

7.全機(jī)械加碼天平通過旋轉(zhuǎn)指數(shù)盤增減祛碼時,務(wù)必要輕緩,不要過快轉(zhuǎn)動指數(shù)盤,致使圈祛碼跳落

或變位。半機(jī)械加碼天平加1g以上至100g祛碼時;微量天平加lOOmg以上至20g祛碼時,一定要用專用

鏡子由祛碼盒內(nèi)根據(jù)需要值輕輕夾取使用。

8.物體及大祛碼要放在天平盤的中央,小祛碼應(yīng)依順序放在大祛碼周圍。

9.每架天平固定一副硅碼,不得換用。祛碼只允許放在祛碼盒內(nèi)規(guī)定位置上,絕不允許放在天平底座

或操作臺上。對同一樣品測定的數(shù)次稱量,應(yīng)用同一架天平和祛碼,以抵消由于天平和祛碼造成的誤差。

10.對于全機(jī)械加碼天平由指數(shù)盤和投影屏直接讀數(shù)。對于半機(jī)械加碼天平,克以下讀數(shù)看加碼旋鈕

指示數(shù)值和投影屏數(shù)值:克以上看天平盤內(nèi)的平衡祛碼值。對微量天平,lOOmg以下的重量,可轉(zhuǎn)動機(jī)械

加碼的旋扭來增減圈祛碼;超過lOOmg的重量時,須以祛碼盒內(nèi)祛碼來進(jìn)行比較。

11.記錄平衡祛碼值時.,先關(guān)閉天平,根據(jù)祛碼盒中的空位記下祛碼的質(zhì)量,取回祛碼時,再核對一

遍。將稱量結(jié)果記錄到記錄本上。

12.稱量完畢,及時將所稱物品從天平箱內(nèi)取出,把祛碼放在祛碼盒內(nèi),將指數(shù)盤轉(zhuǎn)回到零位。拔掉

電源插頭,檢查天平箱內(nèi)盤上是否干凈,然后罩好天平防塵罩。

13.天平發(fā)生故障,不得擅自修理,應(yīng)立即報告質(zhì)量保證部。

14.罩好防塵罩,填寫操作記錄。

三、維護(hù)與保養(yǎng)

1.天平應(yīng)放在水泥臺上或堅實(shí)不易振動的臺上,天平室應(yīng)避開附近常有較大振動的地方。

2.安裝天平的室內(nèi)應(yīng)避免II光照射,室內(nèi)溫度也不能變化太大,保持在17?23℃范圍為宜;室內(nèi)要干

燥,保持濕度55?75%范圍為宜。對天平不利的水蒸汽、腐蝕性氣體、粉塵切忌侵入天平和室內(nèi)。

3.天平室應(yīng)保持清潔干燥。天平箱內(nèi)應(yīng)用毛刷刷凈,天平箱內(nèi)應(yīng)放置變色硅膠干燥劑。如發(fā)現(xiàn)部分硅

膠由變色為粉紅色,應(yīng)立即更換,天平箱應(yīng)加防塵罩。天平室應(yīng)注意隨手關(guān)門。

4.天平放妥后不宜經(jīng)常搬動。必須搬動時,應(yīng)將天平盤、吊耳、天平梁等零件卸下,其它零件不能隨

意拆下。

5移動天平位置后,應(yīng)由市計量部門校正計量合格后,方可使用。

第三章重量法

一、定義

根據(jù)單質(zhì)或化合物的重量,計算出在供試品中的含量的定量方法稱為重量法

二、原理

采用不同方法分離出供試品中的被測成分,稱取重量,以計算其含量。按分離方法不同,重:量分析分

為沉淀重量法、揮發(fā)事量法和提取重量法。

三、沉淀重量法

(一)原理

被測成分與試劑作用,生成組成固定的難溶性化合物沉淀日來,稱定沉淀的質(zhì)量,計算該成分在樣品

中的含量。

(二)計算公式

稱量形式質(zhì)量(g)X換算因素

供試品含量(%)=-----------------------------X100%

供試品質(zhì)量(g)

被測成分的相對原子量或相對分子量

式中:換算因素二---------------------------------

稱量形式的相對分子量

(三)舉例測定某供試品中硫(S)的含量

1.原理把供試品中的硫(S)氧化成硫酸根(SOF),再把硫酸根沉淀為硫酸鋼(BaSO,),如果灼燒

后硫酸鋼的質(zhì)量為A(g),設(shè)稱取供試品的質(zhì)量為B(g)?

2.計算

S的相對原子量32

換算因素=-------------------=-------=0.1374

BaSOi的相對分子量233.43

AXO.1374

供試品含量(%)=---------X100%

B

四、注意事項(xiàng)

1.沉淀法測定,取供試品應(yīng)適量。取樣量多,牛成沉淀量亦較多,致使過濾洗滌困難,帶來誤差;取

樣量較少,稱量及各操作步驟產(chǎn)生的誤差較大,使分析的準(zhǔn)確度較低。

2.不具揮發(fā)性的沉淀劑,用量不宜過量太多,以過量20?30%為宜。過量太多,生成絡(luò)合物,產(chǎn)生鹽

效應(yīng),增大沉淀的溶解度。

3.加入沉淀劑時要緩慢,使生成較大顆粒。

4.沉淀的過濾和洗滌,采用傾注法。傾注時應(yīng)沿玻璃棒進(jìn)行。沉淀物可采用洗滌液少量多次洗滌。

5.沉淀的干燥與灼燒,洗滌后的沉淀,除吸附大量水分外,還可能有其他揮發(fā)性雜質(zhì)存在,必須用烘

干或灼燒的方法除去,使之具有固定組成,才可進(jìn)行稱量。干燥溫度與沉淀組成中含有的結(jié)晶水直接相關(guān),

結(jié)晶水是否恒定乂與換算因數(shù)緊密聯(lián)系,因此,必須按規(guī)定要求的溫度進(jìn)行干燥。

灼燒這一操作是將帶有沉淀的濾紙卷好。置于已灼燒至恒重:的附端中,先在低溫使濾紙?zhí)炕俑邷?/p>

灼燒。灼燒后冷卻至適當(dāng)溫度,再放入干燥器繼續(xù)冷至室溫,然后稱量。

五、適用范圍

重量法可測定某些無機(jī)化合物和有機(jī)化合物的含量。在藥物純度檢查中常應(yīng)用重量法進(jìn)行干燥失重、

熾灼殘渣、灰分及不揮發(fā)物的測定等。

六、允許差

本法的相對偏差不得超過0.5%(干草浸膏等特殊品種的相對偏差不得超過1%)。

第四章滴定分析法(容量分析法)概述

-、滴定分析法的原理與種類

1.原理

滴定分析法是將?種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液,滴加到被測物質(zhì)的溶液中,直到所加的試劑與被測物

質(zhì)按化學(xué)計量定量反應(yīng)為止,根據(jù)試劑溶液的濃度和消耗的體積,計算被測物質(zhì)的含量。

這種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液稱為滴定液。

將滴定液從滴定管中加到被測物質(zhì)溶液中的過程叫做滴定。

當(dāng)加入滴定液中物質(zhì)的量與被測物質(zhì)的量按化學(xué)計量定量反應(yīng)完成時,反應(yīng)達(dá)到了計量點(diǎn)。

在滴定過程中,指示劑發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)。

滴定終點(diǎn)與計量點(diǎn)不一定恰恰符合,由此所造成分析的誤差叫做滴定誤差。

適合滴定分析的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)該具備以下幾個條件:

(1)反應(yīng)必須按方程式定量地完成,通常要求在99.9%以上,這是定量計算的基礎(chǔ)。

(2)反應(yīng)能夠迅速地完成(有時可加熱或用催化劑以加速反應(yīng))。

(3)共存物質(zhì)不干擾主要反應(yīng),或用適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ涓蓴_。

(4)有比較簡便的方法確定計量點(diǎn)(指示滴定終點(diǎn))。

2.滴定分析的種類

(1)直接滴定法用滴定液直接滴定待測物質(zhì),以達(dá)終點(diǎn)。

(2)間接滴定法直接滴定有困難時常采用以下兩種間接滴定法來測定:

a置換法利用適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測物反應(yīng)產(chǎn)生被測物的置換物,然后用滴定液滴定這個置換物。

銅鹽測定:Cu2』2KI-Cu+2K-+h

I用Na2s滴定液滴定、以淀粉指示液指示終點(diǎn)

L______________________________________________?

b回滴定法(剩余滴定法)用定量過量的滴定液和被測物反應(yīng)完全后,再用另一種滴定液來滴定剩

余的前一?種滴定液。

二、滴定液

滴定液系指已知準(zhǔn)確濃度的溶液,它是用來滴定被測物質(zhì)的。滴定液的濃度用“XXX滴定液(YYYmol/L)”

表示。

(-)配制

L直接法根據(jù)所需滴定液的濃度,計算出基準(zhǔn)物質(zhì)的重量。準(zhǔn)確稱取并溶解后,置于量瓶中稀釋至

一定的體積。

如配制滴定液的物質(zhì)很純(基準(zhǔn)物質(zhì)),且有恒定的分子式,稱取時及配制后性質(zhì)穩(wěn)定等,可直接配

制,根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的重量和溶液體積,計算溶液的濃度,但在多數(shù)情況是不可能的。

2.間接法根據(jù)所需滴定液的濃度,計算并稱取一定重量試劑,溶解或稀釋成一定體積,并進(jìn)行標(biāo)定,

計算滴定液的濃度。

有些物質(zhì)因吸濕性強(qiáng),不穩(wěn)定,常不能準(zhǔn)確稱量,只能先將物質(zhì)配制近似濃度的溶液,再以基準(zhǔn)物質(zhì)

標(biāo)定,以求得準(zhǔn)確濃度。

(二)標(biāo)定

標(biāo)定系指用間接法配制好的滴定液,必須由配制人進(jìn)行滴定度測定。

(三)標(biāo)定份數(shù)

標(biāo)定份數(shù)系指同一操作者,在同一實(shí)驗(yàn)室,用同一測定方法對同一滴定液,在正常和正確的分析操作

下進(jìn)行測定的份數(shù)。不得少于3份。

(四)復(fù)標(biāo)

復(fù)標(biāo)系指滴定液經(jīng)第一人標(biāo)定后,必須由第二人進(jìn)行再標(biāo)定。其標(biāo)定份數(shù)也不得少于3份。

(五)誤差限度

1.標(biāo)定和復(fù)標(biāo)標(biāo)定和復(fù)標(biāo)的相對偏差均不得超過0.1%,

2.結(jié)果以標(biāo)定計算所得平均值和復(fù)標(biāo)計算所得平均值為各自測得值,計算二者的相對偏差,不得超

過015%。否則應(yīng)重新標(biāo)定。

3.結(jié)果計算如果標(biāo)定與復(fù)標(biāo)結(jié)果滿足誤差限度的要求,則將二者的算術(shù)平均值作為結(jié)果。

(六)使用期限

滴定液必須規(guī)定使用期。除特殊情況另有規(guī)定外,?般規(guī)定為一到三個月,過期必須復(fù)標(biāo)。出現(xiàn)異常

情況必須重新標(biāo)定。

(七)范圍

滴定液濃度的標(biāo)定值應(yīng)與名義值相一致,若不一致時,其最大與最小標(biāo)定值應(yīng)在名義值的±5%之間。

(A)有關(guān)基本概念及公式

物質(zhì)的質(zhì)量m(g)

1.物質(zhì)的量n(mol)=-----------------------

物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M(g/mol)

物質(zhì)的量n(mol)

2.物質(zhì)的摩爾濃度C(mol/L)=---------------

溶液的體積V(L)

3.在容量分析中,從滴定液中物質(zhì)與被測物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計量關(guān)系中選取它們的特定基本單元,使反

應(yīng)物與生成物的特定基本單元之間的物質(zhì)的量比為1:1,如此就可達(dá)到各物質(zhì)的特定基本單元均以“等物

質(zhì)的量”進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。亦即滴定液中特定基本單元物質(zhì)的量等于被測物質(zhì)特定基本單元物質(zhì)的量。就有:

m該

C標(biāo)V標(biāo)=C^V就C標(biāo)丫標(biāo)=-----

M戰(zhàn)

(九)配制滴定液時的計算

舉例:

例1配制高鎰酸鉀滴定液(0.02mol/L)2000ml,應(yīng)取KMnOi多少克?

解:m=CKMnotV網(wǎng)的M初初=0.02X2000/1000X158.03=6.321g

例2:稱取純LMOT0.1275g,標(biāo)化Na2so滴定液,用去22.85mL試計算Na2s2O3的濃度。

解:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計量式,其計量關(guān)系為:

ImolNazSzCh=Imol(1/2I2)=Imol(1/6KzCnCh)

0.1275

Cxa2S2(?*22.85/1000=CNO2S203=0.1138mol/L

1/6X294.18

例3:配制鹽酸液(Imol/L)1000ml,應(yīng)取相對密度為1.18,含HC137.0%(g/g)的鹽酸多少毫升?

已知MHCI=36.46g/mol

解:

1.18X1000X37.0%

CHCI=--------------------------------------=11.97mol/L

36.46

11.97XV=1X1000

V=83.5ml

例4:稱取0.2275g純NazCOs標(biāo)定未知濃度的HC1液,用去22.35ml,試計算該HC1液的濃度。

解:化學(xué)計量反應(yīng)式為:

Na2C03+2HCl--2NaCl+H20+C02t

1/2Na2cO3+HC1-NaC1+1/2H20+1/2C021

mg2c030.2275

CHCI=-------------------------=----------------------=0.1921mol/L

VHCIXM皿S22.35/1000X106.00/2

例5:加多少毫升水到1000ml氫氧化鈉液(0.1056mol/L)中,才能得到氫氧化鈉液(0.1000mol/L)

設(shè)X為所加水的ml數(shù)

0.1056X1000/1000=0.1000X(1000/1000+X)

X=0.056L=56.0ml

例6:稱取基準(zhǔn)物三氧化二伸0.1546g,標(biāo)定碘液(約0.Imol/L),試計算消耗本液多少毫升?

解:化學(xué)計量反應(yīng)式為:

AS2O3+6NaOH-2NajAsO3+3HQ

Na3AsO3+L+H20^Na3As0i+H+2I

選取I/4AS2O3和1/2L為其特定基本單元,貝I」:

MI/4AS2O3=197.82/4=49.45g/mol

H1AS2O3=Cl/212XV1/212XM1/4AS2O3

0.1546

V1/2I2=----------=0.032L=32ml

0.1X49.45

三、滴定度(T)

1.含義

每1ml滴定液所相當(dāng)被測物質(zhì)的質(zhì)量,常以T"B表示,A為滴定液,B為被測物質(zhì)的化學(xué)式,單位為

g/mlo

2.計算公式

由公式3得lite—CAVAMB*:VA—1):.IDn—CAMB

由此得T*/B=CAXMB

式中nte為被測物質(zhì)的質(zhì)量;

VA為滴定液的體積;

CA為滴定液的濃度;

咻被測物質(zhì)特定基本單元的摩爾質(zhì)量。

3.藥典含量測定項(xiàng)下所謂“每1mlXXX滴定液(XXXmol/L)相當(dāng)于XXXmg的XXX”的描述

就是滴定度。

4.舉例

試計算用硫酸滴定液(0.Imol/L)滴定氫氧化鈉時的滴定度。

2NaOH+睦04fNazSO,+2壓0

2:1

NaOH+1/2HS0Ll/2Na2S0l+H20

1:1

選取NaOH和l/ZHzSO,作為特定基本單元。

40.00X2

Ti/2i2so4/Nnoti=Ci/2ii2soiXMuaOH=0.1000X=0.008(g/ml)=8.OOmg/ml

1000

四、校正因子(F)

1.含義

校正因子是表示滴定液的實(shí)測濃度是規(guī)定濃度的多少倍。

由于藥典中滴定度是以滴定液的規(guī)定濃度來計算的,而在實(shí)際工作中所用滴定液的實(shí)測濃度不一定與

規(guī)定濃度恰恰符合。所以在計算含量時,必須用校正因子(F)將滴定液的規(guī)定濃度時的滴定度校正為實(shí)

測濃度時的滴定度。

2.計算公式

滴定液的實(shí)測濃度(mol/L)

F=-------------------------

滴定液的規(guī)定濃度(mol/L)

五、含量計算公式

1.直接滴定法

VXFXT

供試品(%)=--------X100%

ms

(V作-V型)XFXT

供試品(90=-------------------X100%

ms

2.剩余滴定法

(V,E-V樣)XFXT

供試品(%)=-------------------X100%

IDs

(V,F-V2F2)XT

或供試品(%)=----------------X100%

ms

六、標(biāo)示量及標(biāo)示量%的計算

測得的含量

標(biāo)示量%=---------X100%

標(biāo)示量(規(guī)格)

1.片劑標(biāo)示量%計算

VXFXTX平均片重

標(biāo)示ft%=-------------------------------X100%

供試品的重量/稀釋倍數(shù)X標(biāo)示量

2.針劑標(biāo)示量%的計算

VXFXT

標(biāo)示量%=---------------------------------------X100%

供試品的ml數(shù)/稀釋倍數(shù)X每ml的標(biāo)示量

3.片重及膠囊裝量的確定

VXFXT

半成品含量%=---------------------X100%

供試品的重量/稀釋倍數(shù)

標(biāo)不量(規(guī)格)X100%

片重(裝量)二--------------------

含量%

七、化學(xué)試劑等級

L一級品即優(yōu)級純,又稱保證試劑(符號G.R.),我國產(chǎn)品用綠色標(biāo)簽作為標(biāo)志,這種試劑純度很

高,適用于精密分析,亦可作基準(zhǔn)物質(zhì)用。

2.二級品即分析純,又稱分析試劑(符號A.R.),我國產(chǎn)品用紅色標(biāo)簽作為標(biāo)志,純度較一級品略

差,適用于多數(shù)分析,如配制滴定液,用于鑒別及雜質(zhì)檢查等。

3.三級品即化學(xué)純,(符號C.P.),我國產(chǎn)品用藍(lán)色標(biāo)簽作為標(biāo)志,純度較二級品相差較多,適用于

工礦日常生產(chǎn)分析。

4.四級品即實(shí)驗(yàn)試劑(符號L.R.),雜質(zhì)含量較高,純度較低,在分析工作常用輔助試劑(如發(fā)生

或吸收氣體,配制洗液等)。

5.基準(zhǔn)試劑它的純度相當(dāng)于或高于保證試劑,通常專用作容量分析的基準(zhǔn)物質(zhì)。稱取一定量基準(zhǔn)試

劑稀釋至一定體積,一般可直接得到滴定液,不需標(biāo)定,基準(zhǔn)品如標(biāo)有實(shí)際含量,計算時應(yīng)加以校正。

6.光譜純試劑(符號S.P.)雜質(zhì)用光譜分析法測不出或雜質(zhì)含量低于某一限度,這種試劑主要用于

光譜分析中。

7.色譜純試劑用于色譜分析。

8.生物試劑用于某些生物實(shí)驗(yàn)中。

9.超純試劑又稱高純試劑。

八、容量儀器的使用方法

(-)滴定管的使用方法

1.滴定管的構(gòu)造及其準(zhǔn)確度

(1)構(gòu)造滴定管是容量分析中最基本的測量儀器,它是由具有準(zhǔn)確刻度的細(xì)長玻璃管及開關(guān)組成。

滴定管是容量分析中最基本的測量儀器,是在滴定時用來測定自管內(nèi)流出溶液的體枳。

(2)準(zhǔn)確度

a常量分析用的滴定管為50ml或25ml,刻度小至0.1ml,讀數(shù)可估計到0.01ml,一般有±0.02ml

的讀數(shù)誤差,所以每次滴定所用溶液體積最好在20ml以上,若滴定所用體積過小,則滴定管刻度讀數(shù)誤

差影響增大。

例如:所用體積為10ml,讀數(shù)誤差為±0.02ml,則其相對誤差達(dá)±0.02/10X100妒±0.2%,如所用體

積為20ml,則其相對誤差即減小至±0.遙。

b10ml滴定管一般刻度可以區(qū)分為0.1、0.05mlo用于半微量分析區(qū)分小至0.02ml,可以估計讀到

0.005mlo

c在微量分析中,通常采用微量滴定管,其容量為1?5ml,刻度區(qū)分小至0.01ml,可估計讀到0.002ml。

d在容量分析滴定時,若消耗滴定液在25ml以上,可選用50ml滴定管;10ml以上者,可用25ml滴

定管;在10ml以下,宜用10ml或10ml以下滴定管。以減少滴定時體積測量的誤差。一般標(biāo)化時用50ml

滴定管;常量分析用25nd滴定管;非水滴定用10ml滴定管。

2.滴定管的種類

(1)酸式滴定管(玻塞滴定管)

酸式滴定管的玻璃活塞是固定配合該滴定管的,所以不能任意更換。要注意玻塞是否旋轉(zhuǎn)自如,通常

是取出活塞,拭干,在活塞兩端沿圓周抹一薄層凡士林作潤滑劑(或真空活塞油脂),然后將活塞插入,

頂緊,旋轉(zhuǎn)幾下使凡士林分布均勻(幾乎透明)即可,再在活塞尾端套一橡皮圈,使之固定。注意凡士林

不要涂得太多,否則易使活塞中的小孔或滴定管下端管尖堵塞。在使用前應(yīng)試漏。

一般的滴定液均可用酸式滴定管,但因堿性滴定液常使玻塞與??渍澈?,以至難以轉(zhuǎn)動,故堿性滴定

液宜用堿式滴定管。但堿性滴定液只要使用時間不長,用畢后立即用水沖洗,亦可使用酸式滴定管。

(2)堿式滴定管

堿式滴定管的管端下部連有橡皮管,管內(nèi)裝?玻璃珠控制開關(guān),一般用做堿性滴定液的滴定。其準(zhǔn)確

度不如酸式滴定管,只要由于橡皮管的彈性會造成液面的變動。具有氧化性的溶液或其他易與橡皮起作用

的溶液,如高銃酸鉀、碘、硝酸銀等不能使用堿式滴定管。在使用前,應(yīng)檢查橡皮管是否破裂或老化及玻

璃珠大小是否合適,無滲漏后才可使用。

(3)使用前的準(zhǔn)備

a在裝滴定液前,須將滴定管洗凈,使水自然瀝干(內(nèi)壁應(yīng)不掛水珠),先用少量滴定液蕩洗三次,

(每次約5?10ml),除去殘留在管壁和下端管尖內(nèi)的水,以防裝入滴定液被水稀釋。

b滴定液裝入滴定管應(yīng)超過標(biāo)線刻度零以上,這時滴定管尖端會有氣泡,必須排除,否則將造成體

積誤差。如為酸式滴定管可轉(zhuǎn)動活塞,使溶液的急流逐去氣泡;如為堿式滴定管,則可將橡皮管彎曲向上,

然后捏開玻珠,氣泡即可被溶液排除。

c最后,再調(diào)整溶液的液面至刻度零處,即可進(jìn)行滴定。

(4)操作注意事項(xiàng)

a滴定管在裝滿滴定液后,管外壁的溶液要擦干,以免流下或溶液揮發(fā)而使管內(nèi)溶液降溫(在夏季

影響尤大)。手持滴定管時,也要避免手心緊握裝有溶液部分的管壁,以免手溫高于室溫(尤其在冬季)

而使溶液的體積膨脹(特別是在非水溶液滴定時),造成讀數(shù)誤差。

b使用酸式滴定管時、應(yīng)將滴定管固定在滴定管夾上,活塞柄向右,左手從中間向右伸出,拇指在

管前,食指及中指在管后,三指平行地輕輕拿住活塞柄,無名指及小指向手心彎曲,食指及中指由下向上

頂住活塞柄一端,拇指在上面配合動作。在轉(zhuǎn)動時,中指及食指不要伸直,應(yīng)該微微彎曲,輕輕向左扣住,

這樣既容易操作,又可防止把活塞頂出。

c每次滴定須從刻度零開始,以使每次測定結(jié)果能抵消滴定管的刻度誤差。

d在裝滿滴定液后,滴定前“初讀”零點(diǎn),應(yīng)靜置1?2分鐘再讀一次,如液面讀數(shù)無改變,仍為零,

才能滴定。滴定時不應(yīng)太快,每秒鐘放出3~4滴為宜,更不應(yīng)成液柱流下,尤其在接近計量點(diǎn)時,更應(yīng)

一滴,滴逐滴加入(在計量點(diǎn)前可適當(dāng)加快些滴定)。滴定至終點(diǎn)后,須等1?2分鐘,使附著在內(nèi)壁的滴

定液流下來以后再讀數(shù),如果放出滴定液速度相當(dāng)慢時,等半分鐘后讀數(shù)亦可,“終讀”也至少讀兩次。

e滴定管讀數(shù)可垂直夾在滴定管架上或手持滴定管上端使自由地垂直讀取刻度,讀數(shù)時還應(yīng)該注意

眼睛的位置與液面處在同一水平面上,否則將會引起誤差。

讀數(shù)應(yīng)該在彎月面下緣最低點(diǎn),但遇滴定液顏色太深,不能觀察下緣時,可以讀液面兩側(cè)最高點(diǎn),''初

讀”與“終讀”應(yīng)用同一標(biāo)準(zhǔn)。

f為了協(xié)助讀數(shù),可在滴定管后面襯一“讀數(shù)卡”(涂有一黑長方形的約4XI.5cm白紙)或用一張

黑紙繞滴定管一圈,拉緊,置液面下刻度1分格(0.1ml)處使紙的上緣前后在一水平上;此時,由于反

射完全消失,彎月血的液面呈黑色,明顯的露出來,讀此黑色彎月面下緣最低點(diǎn)。滴定液顏色深而需讀兩

側(cè)最高點(diǎn)時,就可用白紙為“讀數(shù)卡”。若所用白背藍(lán)線滴定管,其彎月面能使色條變形而成兩個相遇?

點(diǎn)的尖點(diǎn),可直接讀取尖頭所在處的刻度。

g滴定管有無色、棕色兩種,一般需避光的滴定液(如硝酸銀滴定液、碘滴定液、高鐳酸鉀滴定液、

亞硝酸鈉滴定液、溟滴定液等),需用棕色滴定管。

(二)量瓶的使用方法

1.量瓶具有細(xì)長的頸和磨口玻塞(亦有塑料塞)的瓶子,塞與瓶應(yīng)編號配套或用繩子相連接,以免條

錯,在瓶頸上有環(huán)狀刻度。量瓶是用來精密配制一定體積的溶液的。

2.向量瓶中加入溶液時,必須注意彎月面最低處要恰與瓶頸上的刻度相切,觀察時眼睛位置也應(yīng)與液

面和刻度同水平面上,否則會引起測量體積不準(zhǔn)確。量瓶有無色、棕色兩種,應(yīng)注意選用。

3.量瓶是用來精密配制一定體積的溶液的,配好后的溶液如需保存,應(yīng)轉(zhuǎn)移到試劑瓶中,不要用于貯

存溶液。量瓶不能在烘箱中烘烤。

(三)移液管的使用方法

移液管有各種形狀,最普通的是中部吹成圓柱形,圓柱形以上及以下為較細(xì)的管頸,下部的管頸拉尖,

上部的管頸刻有一環(huán)狀刻度。移液管為精密轉(zhuǎn)移一定體積溶液時用的。

1.使用時,應(yīng)先將移液管洗凈,自然瀝干,并用待量取的溶液少許蕩洗3次。

2.然后以右手拇指及中指捏住管頸標(biāo)線以上的地方,將移液管插入供試品溶液液面下約1cm,不應(yīng)伸

入太多,以免管尖外壁粘有溶液過多,也不應(yīng)伸入太少,以免液面下降后而吸空。這時,左手拿橡皮吸球

(一般用60ml洗耳球)輕輕將溶液吸上,眼睛注意正在上升的液面位置,移液管應(yīng)隨容器內(nèi)液面下降而

下降,當(dāng)液面上升到刻度標(biāo)線以上約1cm時,迅速用右手食指堵住管口,取出移液管,用濾紙條拭干移液

管下端外壁,并使與地面垂直,稍微松開右手食指,使液面緩緩下降,此時視線應(yīng)平視標(biāo)線,直到彎月面

與標(biāo)線相切,立即按緊食指,使液體不再流出,并使出口尖端接觸容器外壁,以除去尖端外殘留溶液。

3.再將移液管移入準(zhǔn)備接受溶液的容器中,使其出口尖端接觸器壁,使容器微傾斜?,而使移液管直立,

然后放松右手食指,使溶液自由地順壁流下,待溶液停止流出后,一般等待15秒鐘拿出。

4.注意此時移液管尖端仍殘留有一滴液體,不可吹出。

(四)刻度吸管的使用方法

1.刻度吸管是山上而下(或山下而上)刻有容量數(shù)字,下端拉尖的圓形玻璃管。用于量取體積不需要

十分準(zhǔn)確的溶液。

2.刻度吸管有“吹”、“快”兩種形式。使用標(biāo)有“吹”字的刻度吸管時,溶液停止流出后,應(yīng)將管內(nèi)

剩余的溶液吹出;使用標(biāo)有“快”字的刻度吸管時,待溶液停止流出后,?般等待15秒鐘拿出。

3.量取時,最好選用略大于量取量的刻度吸管,這樣溶液可以不放至尖端,而是放到一定的刻度(讀

數(shù)的方法與移液管相同)。

(五)容量儀器使用的注意事項(xiàng)

1.移液管及刻度吸管一定用橡皮吸球(洗耳球)吸取溶液,不可用嘴吸取。

2.滴定管、量瓶、移液管及刻度吸管均不可用毛刷或其他粗糙物品擦洗內(nèi)壁,以免造成內(nèi)壁劃痕,容

量不準(zhǔn)而損壞。每次用畢應(yīng)及時用自來水沖洗,再用洗衣粉水洗滌(不能用毛刷刷洗),用自來水沖洗干

凈,再用純化水沖洗3次,倒掛,自然瀝干,不能在烘箱中烘烤。如內(nèi)壁掛水珠,先用自來水沖洗,瀝干

后,再用重絡(luò)酸鉀洗液洗滌,用自來水沖洗干凈,再用純化水沖洗3次,倒掛,自然瀝干。

3.需精密量取5、10、20、25、50ml等整數(shù)體積的溶液,應(yīng)選用相應(yīng)大小的移液管,不能用兩個或多

個移液管分取相加的方法來精密量取整數(shù)體積的溶液。

4.使用同一移液管量取不同濃度溶液時要充分注意蕩洗(3次),應(yīng)先量取較稀的一份,然后量取較濃

的。在吸取第一份溶液時,高于標(biāo)線的距離最好不超過1cm,這樣吸取第二份不同濃度的溶液時,可以吸

得再高一些蕩洗管內(nèi)壁,以消除第一份的影響。

5.容量儀器(滴定管、量瓶、移液管及刻度吸管等)需校正后再使用,以確保測量體積的準(zhǔn)確性。

第五章水溶液酸堿中和法(中和法)

一、定義

以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的容量分析法稱為酸堿中和法(亦稱酸堿滴定法)。

二、原理

以酸(堿)滴定液,滴定被測物質(zhì),以指示劑或儀器指示終點(diǎn),根據(jù)消耗滴定液的濃度和毫升數(shù),可

計算出被測藥物的含量。

反應(yīng)式:H'+0H二H2O

三、酸堿指示劑

(-)指示劑的變色原理

常用的酸堿指示劑是一些有機(jī)弱酸或弱堿,它們在溶液中能或多或少地電離成離子,而且在電離的同

時,本身的結(jié)構(gòu)也發(fā)生改變,并且呈現(xiàn)不同的顏色。

弱酸指示劑HIn二In+H'

酸式色堿式色

弱堿指示劑InOH二In+OH

堿式色酸式色

(二)指示劑的變色范圍

以弱酸指示劑為例:

指示劑的變色范圍是:pH=pKm?±1

式中表示,pH值在pK,h,+l以上時,溶液只顯指示劑堿式的顏色;pH值在pKm.-l以下時,溶液只顯

酸式的顏色。PH在pK,nn-l到pKu,n+l之間,我們才能看到指示劑的顏色變化情況。

(三)影響指示劑變色范圍的因素

影響指示劑變色范圍的因素主要有兩方面:一是影響指示劑常數(shù)降?的數(shù)值,因而移動了指示劑變色

范圍的區(qū)間。這方面的因素如溫度、溶劑的極性等,其中以溫度的影響較大。另一方面就是對變色范圍寬

度的影響,如指示劑用量、滴定程序等。

L溫度:指示劑的變色范圍和心.有關(guān),而K“,"與溫度有關(guān),故溫度改變,指示劑的變色范圍也隨之改

變。因此,一般來說,滴定應(yīng)在室溫下進(jìn)行。如果必須在加熱時進(jìn)行,則對滴定液的標(biāo)定也應(yīng)在同樣條件

下進(jìn)行。

2.指示劑的用量:

(1)對于雙色指示劑,如甲基紅,指示劑用量少一些為佳,因?yàn)閺闹甘緞┳兩钠胶怅P(guān)系可以看出:

HIn二In+H,如果溶液中指示劑的濃度小,則在單位體積溶液中HIn為數(shù)不多,加入少量滴定液即可

使之幾乎完全變?yōu)镮n,因此顏色變化靈敏;反之,指示劑濃度大時,發(fā)生同樣的顏色變化所需滴定液的量

也較多,致使終點(diǎn)時顏色變化不敏銳。

(2)同理,對于單色指示劑,指示劑用量偏少時,終點(diǎn)變色敏銳。但如用單色指示劑滴定至一定pH,

則需嚴(yán)格控制指示劑的濃度。因?yàn)橐环N單色指示劑,其酸式色Hin無色,堿式色I(xiàn)n離子有色,故顏色深度

僅決定于Un]:

Kilin

[In]=----[Hin]

日]

若氫離子濃度維持不變,在指示劑的變色范圍內(nèi),溶液的顏色深度隨指示劑濃度的增加而加強(qiáng)。因此,

用單色指示劑,如酚酷滴定至一定pH值,必須使終點(diǎn)時溶液中指示劑濃度與對照溶液中的濃度相同。

(3)此外,指示劑本身是弱酸或弱堿,也要消耗一定量的滴定液。因此,?般來說,指示劑用量少

一些為佳,但也不宜太少,否則,由于人的辯色能力的限制,也不容易觀察到顏色的變化。

3.滴定程序:由于深色較淺色明顯,所以當(dāng)溶液由淺色變?yōu)樯钌珪r,肉眼容易辨認(rèn)出來。例如,以甲

基橙為指示劑,用堿滴定酸時,終點(diǎn)顏色的變化是山橙紅變黃,它就不及用酸滴定堿時終點(diǎn)顏色的變化由

黃變橙紅來得明顯。所以用甲基橙為指示劑時,滴定的次序通常是用酸滴定堿。同樣的,用堿滴定酸時,

一般采用酚配為指示劑,因?yàn)榻K點(diǎn)由無色變?yōu)榧t色比較敏銳。

四、混合指示劑

在某些酸堿滴定中,pH突躍范圍很窄,使用一般的指示劑不能判斷終點(diǎn),此時可使用混合指示劑,它

能縮小指示劑的變色范圍,使顏色變化更明顯。

五、滴定突躍及其意義

1.滴定突躍與滴定突躍范圍

(1)在滴定過程中,pH值的突變稱為滴定突躍。

(2)突躍所在的pH范圍稱為滴定突躍范圍。

2.滴定突躍有重要的實(shí)際意義

(1)它是我們選擇指示劑的依據(jù)。凡是變色范圍全部或一部分在滴定突躍范圍內(nèi)的指示劑都可用來

指示滴定的終點(diǎn)。

(2)滴定突躍還啟示我們,當(dāng)?shù)味ǖ浇咏犬?dāng)點(diǎn)時,必須小心滴定,以免超過終點(diǎn),使滴定失敗。

六、滴定誤差

1.指示劑誤差:指示劑顏色的改變(即滴定終點(diǎn))不是恰好與等當(dāng)點(diǎn)符合。要減小指示劑誤差,指示

劑要選擇適當(dāng),終點(diǎn)的顏色也要掌握好。

2.滴數(shù)誤差:由于從滴定管滴F的液滴不是很小的,因此滴定不可能恰好在等當(dāng)點(diǎn)時結(jié)束,一般都是

超過一些。當(dāng)然,液滴愈小,超過愈少。因此,當(dāng)?shù)味ń咏K點(diǎn)時,要注意放慢滴定速度,特別是最后幾

滴,最好是半滴半滴的加,以免超過終點(diǎn)過多。

(3)此外,滴定液的濃度、指示劑的用量等,對滴定誤差也有影響。

七、滴定液的配制、標(biāo)定

(--)鹽酸滴定液

1.配制間接法配制

2.標(biāo)定用基準(zhǔn)無水碳酸鈉標(biāo)定,以甲基紅-浪甲酚綠混合指示液指示終點(diǎn)。

(-)硫酸滴定液

1.配制間接法配制

2.標(biāo)定照鹽酸滴定液項(xiàng)下的方法標(biāo)定。

(三)氫氧化鈉滴定液

1.配制間接法配制

2.標(biāo)定用基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定,以酚甑指示液指示終點(diǎn)。

3.貯藏置聚乙烯塑料瓶中,密封保存;塞中有2孔,孔內(nèi)各插入玻璃管1支,1管與鈉石灰管相連,

1管供吸出本液使用。

八、注意事項(xiàng)

1.本法須在常溫下進(jìn)行。

2.用濃鹽酸配制各種不同濃度的滴定液和試液時,應(yīng)在防毒櫥內(nèi)操作。

3.用濃硫酸配制各種不同濃度的滴定液和試液時,應(yīng)將濃硫酸緩緩倒入純化水中,邊倒邊攪拌,嚴(yán)禁

將水倒入濃硫酸中。

4.基準(zhǔn)碳酸鈉,應(yīng)在270?300℃干燥至恒重以除去水分和碳酸氫鈉,溫度不宜過高,以防碳酸鈉分解。

已干燥好的碳酸鈉應(yīng)避免與空氣接觸,以防吸潮。

5.以基準(zhǔn)碳酸鈉標(biāo)定鹽酸或硫酸滴定液,近終點(diǎn)時加熱2分鐘,為逐去溶液中的

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