電力系統(tǒng)水分析培訓(xùn)滴定分析法概述

1、滴定分析法概述2010電廠水分析培訓(xùn)班山東電力研究院：劉國強電力系統(tǒng)水分析培訓(xùn) 2022/9/171第一節(jié) 分析化學(xué)概述分析化學(xué)是研究物質(zhì)化學(xué)組成、含量、結(jié)構(gòu)的分析方法及有關(guān)理論的一門學(xué)科。一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用 三個主要問題： 體系中存在哪些物質(zhì)？ 體系中物質(zhì)的量是多少？ 這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和存在形態(tài)是什么？定性分析定量分析結(jié)構(gòu)分析 結(jié)論：2022/9/172二、分析化學(xué)的分類 根據(jù)分析任務(wù)劃分： 定性分析 定量分析 結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)分析對象劃分： 有機分析 無機分析 根據(jù)分析對象的含量劃分： 痕量分析 常量分析 半微量分析 微量分析2022/9/173分析方法名稱常量分析半微量分析微量分析痕量

2、分析按含量分 1%0.01-1% 0.10.1 0.010.01 0.0001 1010 10.011KSPA2C2O4 例如：鉻酸鉀作指示劑，在中性或弱堿性溶液中用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定氯離子的濃度：（白色）（磚紅色）穩(wěn)定常數(shù)是KSP的倒數(shù)，終點時：白色磚紅色2022/9/1758 按滴定方式分類： 直接滴定法：用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測物質(zhì)例：強酸滴定強堿 返滴定法：待測溶液過量已知濃度的滴定劑，待反應(yīng)充分進行后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的滴定劑例：垢樣中三氧化二鋁的測定（絡(luò)合滴定法） Al3+與EDTA的反應(yīng)（慢反應(yīng)） Al3+ +定量過量EDTA標(biāo)液 剩余EDTA Zn2+標(biāo)液，EBT 返滴定K

3、2C2O7法測定F2+。 2022/9/1759 Cl- + 定過量AgNO3 標(biāo)液 剩余AgNO3標(biāo)液 NH4SCN標(biāo)液 Fe3+ 指示劑 返滴定 淡紅色Fe(SCN)2+例： Cl-的測定（沉淀滴定法） 例：固體CaCO3 + 定量過量HCl標(biāo)液 剩余HCl標(biāo)液 NaOH標(biāo)液 返滴定例：例：2022/9/1760 置換滴定法：待測組分通過適當(dāng)?shù)脑噭┺D(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定這種物質(zhì)例：間接碘量法中K2Cr2O7氧化碘化鉀K2Cr2O7 + KI I2Na2S2O3滴定反推 K2Cr2O7 間接滴定法：不能與滴定劑反應(yīng)，有時可通過另外的化學(xué)反應(yīng)，用滴定法間接進行測定例：KMnO4法測

4、定Ca2+含量Ca2+CaC2O4H2C2O4滴定KMnO42022/9/1761三、基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通過基準(zhǔn)物來確定 基準(zhǔn)物質(zhì)：可以準(zhǔn)確的稱取，定量轉(zhuǎn)移至 容量瓶，并準(zhǔn)確計算其濃度 純度高（99.9%) 性質(zhì)穩(wěn)定 組成與化學(xué)式完全符合 有較大的摩爾質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)溶液：已知濃度的溶液，用于滴定 待測物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制： 直接配制法 間接配制法2022/9/1762應(yīng) 用范 圍基 準(zhǔn) 物 質(zhì)干 燥 條 件標(biāo) 定對 象名 稱化 學(xué) 式酸堿滴定無水碳酸鈉硼砂鄰苯二甲酸氫鉀二水合草酸Na2CO3Na2B4O710H2OKHC8H4O4H2C2O42H2O270 300置于盛有NaCl,蔗糖

5、飽和溶液的密閉器皿110 120室溫空氣干燥酸酸堿堿沉淀滴定氯化鈉NaCl500 600硝酸銀配位滴定鋅氧化鋅碳酸鈣ZnZnOCaCO3室溫干燥器中保存900 1000110EDTAEDTAEDTA氧化還原滴定草酸鈉重鉻酸鉀溴酸鉀Na2C2O4K2Cr2O7KBrO3130140 150130氧化劑還原劑還原劑常用的基準(zhǔn)物質(zhì)的干燥條件和應(yīng)用范圍2022/9/1763 直接配制法直接用容量瓶配制，定容?！究芍苯优渲茦?biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)應(yīng)是基準(zhǔn)物質(zhì)】 準(zhǔn)確稱取一定基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后配制成一定體積的溶液，根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量和體積計算出此溶液的準(zhǔn)確濃度。 也可準(zhǔn)確量取一定體積的已知濃度的溶液，稀釋成一定體積的溶液

6、，計算出稀釋后溶液的準(zhǔn)確濃度。計算稱量溶解轉(zhuǎn)移定容2022/9/1764 間接配制法先配制成與所需濃度相近的溶液；然后用基準(zhǔn)物質(zhì)進行標(biāo)定，求出其準(zhǔn)確濃度。 配制溶液 配制成近似所需濃度的溶液。 標(biāo)定 用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定。 確定濃度 由基準(zhǔn)物質(zhì)量（或體積、濃度），計算確定之。例： NaOH溶液、鹽酸溶液等的配制2022/9/1765常用試劑的分類一級試劑：又稱優(yōu)級試劑，保證試劑Guarantee Reagent代號：G.R二級試劑：又稱分析試劑Analytical Reagent代號：A.R三級試劑：又稱化學(xué)純試劑Chemical Pure代號：CP生物化學(xué)試劑：又稱生化試

7、劑、生物染色劑代號：CP2022/9/1766物質(zhì)的量濃度:單位體積溶液所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量物質(zhì)的量的數(shù)值取決于基本單元的選擇，因此，表示物質(zhì)的量濃度必須指明基本單元標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法2022/9/1767例：某硫酸溶液的濃度2022/9/1768解：溶液濃度計算：例、 欲配制 的標(biāo)準(zhǔn)溶液1000.0mL,需稱取K2Cr2O7多少克？2022/9/1769例：現(xiàn)有0.1200 mol/L 的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液200 mL，欲使其濃度稀釋到0.1000 mol/L，問要加水多少mL？解：設(shè)應(yīng)加水的體積為 V mL，根據(jù)溶液稀釋前后物質(zhì)的量相等的原則，2022/9/1770TA 指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液

8、含有溶質(zhì)的質(zhì)量 TT/A指每毫升滴定劑溶液相當(dāng)于待測物的質(zhì)量 （T標(biāo)液，A待測物）滴定度：每毫升滴定劑溶液相當(dāng)于待測物的質(zhì)量 表示方法： T滴定劑/待測物被測物質(zhì)的質(zhì)量 ：ATVB 2022/9/1771例：例：表示1 mL HCl標(biāo)液中含有0.003001 g HCl表示每1mL K2Cr2O7標(biāo)液可與0.005000gFe2+完全反應(yīng)如滴定中消耗K2Cr2O7標(biāo)液21.50mL，則被滴定溶液中鐵的質(zhì)量為M=0.00500021.50=0.1075g2022/9/1772四、滴定分析計算被測物質(zhì)的濃度c(A)：被測物質(zhì)的量n(A)與滴定劑的量n(B)的關(guān)系：被測物質(zhì)的質(zhì)量m(A)：被測物質(zhì)的

9、含量w(A)：2022/9/1773例：稱取基準(zhǔn)物質(zhì)H2C2O4.2H2O (126.07g/mol) 0.1258g用NaOH溶液滴定到終點，消耗19.85毫升，求NaOH的濃度。解：H2C2O4 + 2NaOH = NaC2O4 + 2H2O n(H2C2O4 ) : n(NaOH) = 1 : 2 n(NaOH) = 2 n (H2C2O4) (cV) NaOH = 2 m(H2C2O4) / M(H2C2O4) c NaOH = 2 0.1258 / 126.070.01985 = 0.1005 mol/L2022/9/1774例：標(biāo)定約0.05 molL-1的HCl溶液準(zhǔn)確濃度，滴定

10、時希望每次消耗HCl溶液的體積在20mL 30mL之間，則稱取基準(zhǔn)物質(zhì)硼砂(Na2B4O710H2O)的質(zhì)量范圍是多少？解：Na2B4O710H2O + 2HCl = 4H3BO3 + 5H2OV(HCl) = 20 mL、c(HCl) = 0.05 molL-1解得： m = 0.19 g V(HCl) = 30mL、c(HCl) = 0.05 molL-1解得： m = 0.29 g 稱取基準(zhǔn)物質(zhì)硼砂的質(zhì)量范圍為0.19 0.29 g。2022/9/1775例：為標(biāo)定Na2S2O3溶液，稱取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O70.1260 g用稀鹽酸溶解后，加入過量KI置于暗處5 min待反應(yīng)完成后加入

11、水80 mL，用Na2S2O3滴定，終點時耗用Na2S2O3 19.47mL,計算Na2S2O3的濃度。解：K2Cr2O7 + 6KI +14HCl = 2CrCl3 + 3I2 + 8KCl + 7H2O I2 + 2 Na2S2O3 = 2KI + Na2S4O6K2Cr2O73I26Na2S2O3 n(K2Cr2O7) : n(Na2S2O3) = 1 : 6 根據(jù)物質(zhì)量比關(guān)系，則有：n (Na2S2O3) = 6 n (K2Cr2O7) (cV)Na2S2O3 = 6 m (K2Cr2O7) /M (K2Cr2O7) cNa2S2O3 = 6(0.1260/294.2)/19.4710

12、-3 = 0.1320 mol/L 2022/9/1776例 ：若THCL/Na2CO3 = 0.005300 g/mL ，試計算HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)量的濃度。解：2022/9/1777例：試計算c(HCl)=0.1015mol/L的HCl溶液對Na2CO3的滴定度。解：見p5 例1-42022/9/1778例 ：測定藥用Na2CO3的含量，稱取試樣0.1230 g，溶 解后用濃度為0.1006mol/L的HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定， 終點時消耗該HCL標(biāo)液23.50 mL，求試樣中Na2CO3 的百分含量。解：2022/9/1779練習(xí)1. 作為基準(zhǔn)物質(zhì)必須滿足的四個要求是 、 、 和 。2. 終點誤差是指 。3. 表達(dá)一組實驗數(shù)據(jù)精密度高低的最好方式是用（ ） A.偏差 B.平均偏差 C.相差 D.標(biāo)準(zhǔn)偏差4式（92.27+15.01-3.17）/1012.1計算結(jié)果的有效位數(shù)是（ ） A.三位 B.四位 C.五位 D.隨便5. 下列各數(shù)中，有效數(shù)字位數(shù)為四位的是（ ）。 A. c(H+) = 0.0003 molL-1 B. pH = 10.69 C. 4000 D. THCl/NaOH = 0.1087 gmL-1 2022/9/17806. 已知鄰苯二甲酸氫鉀的相對分子質(zhì)量為204.2，用它來標(biāo)定 0.10