電位滴定儀是利用電位滴定法在滴定過(guò)程中通過(guò)測量電位變化以確定滴定終點(diǎn)的方法的儀器。主要用于高等院校、科研機構、石油化工、制藥、藥檢、冶金等各行業(yè)的各種成分的化學(xué)分析。

中文名

電位滴定儀

外文名

Automatic Potentiometric Titrator

用途

確定滴定終點(diǎn)

原 理

電位滴定法

原理

電位滴定法是在滴定過(guò)程中通過(guò)測量電位變化以確定滴定終點(diǎn)的方法,和直接電位法相比,電位滴定法不需要準確的測量電極電位值,因此,溫度、液體接界電位的影響并不重要,其準確度優(yōu)于直接電位法,普通滴定法是依靠指示劑顏色變化來(lái)指示滴定終點(diǎn),如果待測溶液有顏色或渾濁時(shí),終點(diǎn)的指示就比較困難,或者根本找不到合適的指示劑。電位滴定法是靠電極電位的突躍來(lái)指示滴定終點(diǎn)。在滴定到達終點(diǎn)前后,滴液中的待測離子濃度往往連續變化n個(gè)數量級,引起電位的突躍,被測成分的含量仍然通過(guò)消耗滴定劑的量來(lái)計算。

使用不同的指示電極,電位滴定法可以進(jìn)行酸堿滴定,氧化還原滴定,配合滴定和沉淀滴定。酸堿滴定時(shí)使用PH玻璃電極為指示電極,在氧化還原滴定中,可以從鉑電極作指示電極。在配合滴定中,若用EDTA作滴定劑,可以用汞電極作指示電極,在沉淀滴定中,若用硝酸銀滴定鹵素離子,可以用銀電極作指示電極。在滴定過(guò)程中,隨著(zhù)滴定劑的不斷加入,電極電位E不斷發(fā)生變化,電極電位發(fā)生突躍時(shí),說(shuō)明滴定到達終點(diǎn)。用微分曲線(xiàn)比普通滴定曲線(xiàn)更容易確定滴定終點(diǎn)。

如果使用自動(dòng)電位滴定儀,在滴定過(guò)程中可以自動(dòng)繪出滴定曲線(xiàn),自動(dòng)找出滴定終點(diǎn),自動(dòng)給出體積,滴定快捷方便。

進(jìn)行電位滴定時(shí),被測溶液中插入一個(gè)參比電極,一個(gè)指示電極組成工作電池。隨著(zhù)滴定劑的加入,由于發(fā)生化學(xué)反應,被測離子濃度不斷變化,指示電極的電位也相應地變化。在等當點(diǎn)附近發(fā)生電位的突躍。因此測量工作電池電動(dòng)勢的變化,可確定滴定終點(diǎn)。

電位滴定的基本儀器裝置包括滴定管、滴定池、指示電極、參比電極、攪拌器,測電動(dòng)勢的儀器。

電位滴定法是如何確定滴定終點(diǎn)的呢?用繪制電位確定曲線(xiàn)的方法。

電位滴定曲線(xiàn)即是隨著(zhù)滴定的進(jìn)行,電極電位值(電池電動(dòng)勢)E對標準溶液的加入體積V作圖的圖形。

根據作圖的方法不同,電位滴定曲線(xiàn)有三種類(lèi)型,E-V曲線(xiàn),普通電位滴定曲線(xiàn),拐點(diǎn)e即為等當點(diǎn)。

拐點(diǎn)的確定:作兩條與滴定曲線(xiàn)相切的45°傾斜的直線(xiàn),等分線(xiàn)與曲線(xiàn)的交點(diǎn)即是拐點(diǎn)。

Ee為等當點(diǎn)電位。

Ve為等當點(diǎn)所需加的標準溶液的體積。

電位突躍范圍和斜率越大,分析誤差就越小。

曲線(xiàn),一次微商曲線(xiàn),一階導數曲線(xiàn)。

曲線(xiàn)峰頂e點(diǎn)即為等當點(diǎn),(作圖時(shí)需先求出 )

用相鄰兩次的E,V值求:=0時(shí)為等當點(diǎn)式中的V1、V2為 值的計算值。

特點(diǎn)和應用

電位滴定法比起用指示劑的容量分析法有許多優(yōu)越的地方,首先可用于有色或混濁的溶液的滴定,使用指示劑是不行的;在沒(méi)有或缺乏指示劑的情況下,用此法解決;還可用于濃度較稀的試液或滴定反應進(jìn)行不夠完全的情況;靈敏度和準確度高,并可實(shí)現自動(dòng)化和連續測定。因此用途十分廣泛。

按照滴定反應的類(lèi)型,電位滴定可用于中和滴定(酸堿滴定)沉淀滴定,絡(luò )合滴定,氧化還原滴定。

應用及使用方法

作PH使用時(shí)

A、接通電源,儀器預熱 10 分鐘。

B、儀器在測量被測溶液前,先要標定,在連續使用時(shí),每天標定一次即可,標定分一點(diǎn)標定法和二點(diǎn)標定法,常規測量時(shí)采用一點(diǎn)標定 法,精確測量時(shí)要采用二點(diǎn)標定法。

經(jīng)濟型電位滴定儀

C 一點(diǎn)標定法: 儀器電極插拔去 Q9 短路插頭,接上復合電極,用蒸餾水沖洗電 極, 然后浸入緩沖溶液中, (如被測溶液為酸性, 則緩沖溶液要用 PH=4, 反之則要用 PH=9 的緩沖溶液。)將“斜率”電位器順時(shí)針旋到底,溫 度電位器調到實(shí)測溶液的溫度值。 調節“定位”電位器,使數顯所顯示的 PH 值為該溫度下緩沖溶 液的標準值(見(jiàn)附錄 2)此時(shí)儀器標定結束,各個(gè)旋扭不能再動(dòng),就可 以測量未知的被測溶液了。

D、二點(diǎn)標定法: 儀器拔去 Q9 短路插頭,接入復合電極,斜率電位器順時(shí)針旋足, 將溫度電位器調到被測溶液的實(shí)際溫度值,先將電極浸入 PH=7 的緩沖溶液中。 調節“定位”電位器,使儀器數顯 PH 值為該緩沖溶液在此溫度下的標準值(見(jiàn)附錄 2)如被測溶液是酸性,則將電極從 PH=7 的緩沖 溶液中取出,用蒸餾水沖洗干凈,然后插入 PH=4 的緩沖溶液中,如 被測溶液是堿性則應插入 PH=9 的緩沖溶液中,然后調節“斜率”電 位器,使此時(shí)的數顯為該溫度下的標準值。 反復進(jìn)行上述兩點(diǎn)校正, 直到不用調節“定位”和“斜率”而兩 種緩沖溶液都能達到標準值為止。將電極從緩沖液中取出,用蒸餾水 沖洗干凈就能測量未知的被測液了。

E、測量電極電位 拔出 Q9 短路插頭,接上各種適合的離子選擇電極和參比電極。 儀器“選擇”開(kāi)關(guān)置“mv”檔(此時(shí)“定位”,“斜率”和溫度都不 起作用)將電極浸入被測溶液中,此時(shí)儀器顯示的數字句是該離子選 擇電極的電極電位(mv 值),并自動(dòng)顯示正負極性。

作滴定分析時(shí)

本儀器可以用于各種類(lèi)型的電位滴定,用戶(hù)根據不同的電極,插 后面板的電極插孔,如有的電極不能直接插入Q9插孔中,則可用本儀器提供的 Q9 插頭;連線(xiàn)用鱷魚(yú)夾住電極頭即可。

A、按圖 1 所示,裝好滴定裝置,將電磁閥兩頭的硅膠管分別用力套 入滴定管和滴液管的接頭上。

B、將電磁閥插入儀器后部的插孔中,在滴定管中加入標準溶液。

C、按“快滴”鍵,調節電磁閥螺絲,使標準液流下,趕走液路部分 全部氣泡。

D、按“慢滴”鍵,同樣調節電磁閥螺絲,使慢滴速度為每滴 0.02ml 左右。 E、重新加滿(mǎn)標準液,按短滴鍵,使滴定管中的標準液調節到零刻度。

F、選擇開(kāi)關(guān)置“預設”檔,調節預設電位器至使用者所滴溶液的終 點(diǎn)電位值,mv 值和 PH 值通用,如終點(diǎn)電位為-800mv,則調節終點(diǎn)電 位器使數顯為-800,如終點(diǎn)電位為 8.5PH,則調節終點(diǎn)電位器使數顯 為 850 即可。

G、預設好終點(diǎn)電位后,選擇開(kāi)關(guān)按使用要求置mv或PH檔,此時(shí)“預 設”電位器就不能再動(dòng)了。

H、用戶(hù)在作滴定分析時(shí),為了要保證滴定精度,不能提前到終點(diǎn)也 不能過(guò)滴,同時(shí)又不能使滴定一次的時(shí)間太長(cháng),本儀器設有長(cháng)滴控制 電位器,即在遠離終點(diǎn)電位時(shí),滴定管溶液直通被滴液,在接近終點(diǎn) 時(shí)滴定液短滴(每次約 0.02ml)逐步接近終點(diǎn),到達終點(diǎn)時(shí)(±3mv 或 ±0.03PH)停滴,延時(shí) 20 秒左右,電位不返回即終點(diǎn)指示燈亮,蜂鳴器響。